M.2 nvme gen3 vs nvme gen4: vergelijkende prestaties en kenmerken

Inhoudsopgave:

Wat biedt de PCIe 4.0-bus ons in vergelijking met 3.0 in M.2-slots
Hoe en waar M.2-slots zijn aangesloten op nieuwe kaarten
Introductie van de kanshebbers om de M.2 NVMe Gen3 vs Gen4 te kopen
512 GB AORUS RGB NVMe
AORUS NVMe Gen4 1TB
M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: benchmarkresultaten
Conclusies over M.2 NVMe Gen3 versus Gen4

PCIe 4.0 is een realiteit, hoewel we het momenteel alleen op het AMD X570-platform kunnen vinden, maar het is meer dan genoeg om een vergelijking te maken tussen M.2 NVMe Gen3 en Gen4.

De eerste modellen van NVMe SSD- opslageenheden onder deze bus sinds ze op de markt worden gebracht, en we hadden al toegang tot de Corsair- en AORUS-modellen. In deze vergelijking zullen we precies de AORUS NVMe Gen4 van 1 TB en de AORUS RGB NVMe van 512 GB tegenkomen, waarvan de recensies op onze pagina staan.

Inhoudsindex

Wat biedt de PCIe 4.0-bus ons in vergelijking met 3.0 in M.2-slots

Dit moet een van de belangrijkste punten van deze vergelijking zijn, aangezien het weinig zin heeft om de cijfers te zien als we niet weten hoever we in beide typen bussen kunnen gaan. Bedenk dat de SSD's die we vergelijken, worden aangesloten op één M.2 M-Key PCIe x4-sleuf, dat wil zeggen vier gegevensstroken.

De PCI Express 3.0-bus werkt momenteel op alle moederborden van desktops, laptops en mini-pc's. Alles behalve de moederborden met AMD X570-chipset, hoewel de bus van de 4e generatie natuurlijk achterwaartse compatibiliteit met de 3.0 biedt. Deze versie van PCIe biedt ons rijstroken waarin de gegevens gelijktijdig omhoog of omlaag kunnen circuleren, wat een overdracht in twee richtingen was. De snelheden die elk van deze rijstroken markeren, zullen 984, 6 MB / s bedragen, zowel omhoog als omlaag, dat wil zeggen 7, 9 Gbps. Als we accounts doen, kan een M.2 x4 3.938, 4 MB / s, 32 Gbps-afronding bereiken.

Laten we nu eens kijken naar de bus in versie 4.0, die alleen kan werken op AMD-kaarten met Ryzen 3000 7nm- processors. Deze bus is nog steeds bidirectioneel en heeft dezelfde online code als de 3e generatie, met 128b / 130b-snaren. Maar nu is de snelheid verdubbeld, dus een enkele lijn kan een snelheid van 1969, 2 MB / s op en neer halen. In een x4-configuratie is dit 7.876, 8 MB / s of wat hetzelfde is, 64 Gbps.

Hoe en waar M.2-slots zijn aangesloten op nieuwe kaarten

De verbindingsconfiguratie van de M.2-slots op de kaarten hangt sterk af van de fabrikant, de chipset en het bereik van de kaart, en natuurlijk van het aantal geïnstalleerde slots. Het moet gezegd dat we niet dezelfde PCIe-banen hebben in een Intel Z390-chipset als in een Intel B360, en veel minder in de X470 of X570.

Gericht op deze nieuwe AMD-kaarten met de X570-chipset, vinden we bijna altijd twee of drie M.2-slots die draaien onder PCIe 4.0 x4. Als we er twee hebben, is de ene altijd rechtstreeks verbonden met de Ryzen CPU-banen, terwijl de andere wordt verbonden met de X570-chipset. In het geval van drie slots, kunnen we er twee vinden die op de chipset zijn aangesloten, waardoor een deel van de beschikbare rails voor connector USB-poorten of andere PCIe-slots voor uitbreidingskaarten verloren gaan.

We moeten er rekening mee houden dat wanneer we een AMD Ryzen 3000 op deze kaarten aansluiten, we de ondersteuning voor bus 4.0 native hebben ingeschakeld. Maar in het geval van het installeren van een Ryzen 2000 wordt de bus automatisch 3.0, beperkt door deze processors.

Introductie van de kanshebbers om de M.2 NVMe Gen3 vs Gen4 te kopen

Laten we nu eens kijken wat de twee SSD-schijven zijn die we gaan testen. We zouden willen dat ze allebei precies dezelfde opslagcapaciteit hadden. Omdat bij units met een hogere capaciteit de prestaties meestal iets hoger zijn omdat de controller meer drukke kanalen heeft. Uiteraard niet mogelijk omdat de capaciteiten in beide units niet overeenkomen.

512 GB AORUS RGB NVMe

Laten we beginnen met de eenheid van de vorige generatie. Het is een SSD met 3D TLC BiCS3 NAND-geheugens gebouwd door Toshiba. Die eenheid is beschikbaar in 512 en 256 GB, met een Phison PS5012-E12- controller die tot 8 TB kan adresseren onder de U.2-interface en 2 TB onder M.2. Het is de krachtigste versie van de fabrikant voor deze bus en deze keer heeft hij twee bezette kanalen met twee geheugenchips van 256 GB.

De sequentiële lees- en sequentiële schrijfsnelheden van de fabrikant zijn respectievelijk 3.840 MB / s en 2.000 MB / s. Evenzo zijn de snelheid van invoer- en uitvoerbewerkingen per seconde (IOPS) 360K en 440K. We moeten in gedachten houden dat deze cijfers eerder afhangen van de controller en niet zozeer van de bus.

AORUS NVMe Gen4 1TB

In de andere hoek hebben we de nieuwe generatie AORUS SSD, die in 2019 is gepresenteerd met capaciteiten van 1 TB en 2 TB, dubbel en viervoudig dan de vorige. Het maakt ook gebruik van Toshiba-geheugens, hoewel in dit geval het BiCS4-model met 96-laags NAND 3D TLC-technologie. Concreet zullen het 4 chips zijn, elk van 256 GB. Voor beheer hebben we de nieuwe Phison PS5016-E16- controller vervaardigd in 28 nm die 8 TB geheugen in 8 kanalen kan adresseren. Binnenin zitten twee 32-bit ARM Cortex R5-processors.

De sequentiële lees- en sequentiële schrijfsnelheden van de fabrikant voor deze nieuwe SSD zijn respectievelijk 5000 MB / s en 4400 MB / s. Terwijl de bewerkingen per seconde IOPS respectievelijk 750K en 700K bedragen.

M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: benchmarkresultaten

Laten we zonder verder oponthoud eens kijken hoe de resultaten zich ontwikkelden in elk van de SSD's die we hebben getest. De gebruikte programma's waren:

Crystal Disk MarkAS SSD BenchmarkATTO Disk BenchmarkAnvil´s Storage

In alle programma's hebben we voor beide toestellen dezelfde versies gebruikt.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

In deze eerste test zien we enkele cijfers meer aangepast aan de theoretische specificaties van de 4e generatie SSD. In feite zijn we slechts een paar MB / s lager in sequentieel lezen, terwijl we schriftelijk ongeveer 130 MB / s hieronder zijn. In het Gen3-model hebben we cijfers die zelfs hoger zijn dan de schriftelijk vastgelegde waarden, die onder de lezing blijven met ongeveer 250 MB / s.

De volgende resultaten zijn niet minder interessant, omdat de verbeteringen bij het lezen van grotere blokken helemaal niet opvallend zijn, we zitten zelfs in zeer vergelijkbare waarden. De grootste toename doet zich voor in het schrijven van 4KB-blokken met 8 wachtrijverzoeken en 8 processen die toegang hebben tot de schijf (Q8T8). De registers markeren meer dan het dubbele van de prestaties, terwijl we bij de andere maatregelen ook in beide modellen dichtbij zijn.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

We gaan door naar de volgende test, waarin we ook sequentiële gegevens meten in willekeurig lezen en schrijven in 4KB-blokken. Ook hier zien we weer betere cijfers, vooral op het gebied van schrijven voor alle gevallen, met veel hogere waarden in de nieuwe generatie, hoewel het er niet op lijkt dat dit programma ten volle profiteert van de bussnelheid van 4, 0, te oordelen naar de lage cijfers in opeenvolgende operaties tegen CristalDiskMark.

Een van de verbeteringen die we in PCIe 4.0 hebben, is dat de latentie aanzienlijk beter is bij verzoeken en gegevensoverdracht. En dit zien we hier perfect vertegenwoordigd, zijnde waarden die de Gen3-bus dupliceren in zowel lezen als schrijven.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Met ATTO kunnen we sequentieel lezen en schrijven meten met blokken van vele formaten, van 512 B tot 64 MB. En hier is de controller-geheugenbusset veel stabieler in overdrachtssnelheden voor deze nieuwe generatie. In bijna alle gevallen zitten we boven 4, 3 GB / s in lezen en tussen 3, 8 en 3, 9 GB / s in schrijven.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

We eindigen met de resultaten van Anvil's dat we opnieuw bijna 4 GB / s in opeenvolgende lees- en schrijfbewerkingen zijn. Hoewel zoals gebruikelijk in deze software, zijn de cijfers ver verwijderd van die van andere programma's zoals CristalDiskMark.

Vreemd genoeg zien we zeer lage IOPS in de AORUS Gen4, heel dicht bij het Gen3-model, waardoor we denken dat deze versie niet zo goed gaat op deze SSD. We zien tenminste latenties die bijna de helft zijn in het nieuwste model voor het oudste, vooral schriftelijk.

Conclusies over M.2 NVMe Gen3 versus Gen4

Als uit deze vergelijking iets duidelijk is geworden, is het dat we deze nieuwe PCIe 4.0-standaard al nodig hadden op desktopcomputers. Hoewel het waar is dat het momenteel niet logisch is om grafische kaarten of andere uitbreidingshardware aan te sluiten. Sinds de 16 banen die deze nodig hebben, hebben ze nog steeds een grote capaciteit voor de huidige videoresoluties waarin we werken.

Maar het was te klein voor de nieuwe SSD's onder de M.2-interface. We zien al dat we in deze eerste golf 5000 MB / s hebben bereikt en dat we nog ver verwijderd zijn van de limiet van 7870 MB / s die het zou kunnen hebben. Terwijl fabrikanten snellere geheugens en controllers bouwen, zijn deze registers het maximum dat beschikbaar is onder deze interface. Evenzo zijn latenties in deze nieuwe generatie praktisch gehalveerd

Hoewel AORUS hier natuurlijk niet verbleef, presenteerde het tijdens Computex 2019 ook de snelste opslageenheid ter wereld, zij het met een truc natuurlijk. Het was een uitbreidingskaart met vier 2 TB Gen4 SSD-schijven in RAID 0-configuratie die in staat zijn om 15.000 MB / s te bereiken in sequentieel lezen en schrijven. Voer natuurlijk het nieuws in en u zult zien dat de rest van de records heel discreet zijn om niet slecht te zeggen voor wat we in handen hebben.

En we willen niet eindigen zonder te zien waar de prijzen van deze M.2 NVMe Gen3 versus Gen4-opslageenheden zijn, omdat het een vrij belangrijk probleem is voor gebruikers. De AORUS NVMe Gen4 1 TB wordt gevonden voor een prijs van 288 euro, terwijl de 2 TB maar liefst 495 euro bedraagt. Gaan we naar de 512 GB AORUS RGB NVMe, dan moeten we 107 euro betalen en 76 euro voor de 256 GB-versie. Laten we er rekening mee houden dat een Samsung 970 EVO van 1 TB ongeveer 219 euro kost, wat echt niet zo ver is als we bedenken dat het de nieuwe generatie is en een koperen spoelbak bevat.