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[主板] 华硕SATA Express主板性能实测:脚踢SATA 3,拳打PCI-E

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发表于 2014-2-14 14:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
原文地址:http://www.expreview.com/31426.html
SATA 6Gbps接口逐渐成为高性能固态硬盘的瓶颈,SATA Express接口正是为此而生,不仅向下兼容SATA设备,而且性能大幅提升,远超SATA 6Gbps,追平了PCI-E接口。

从2010年1月份美光发布首款支持SATA III接口的C300系列SSD到现在已经有四年了,如果算上HDD支持SATA III接口的时间还会更早,但是SATA III接口的6Gbps速度直到SSD问世后才有了被突破的可能,这个趋势在过去的一两年内更加明显,高性能固态硬盘的速度已经达到550MB/s,已经接近SATA 6Gbps接口的极限了。
解决SATA 6Gbps接口的瓶颈问题有多种方式,直接上PCI-E插槽可以从根本上解决带宽问题,PCI-E 3.0 x1通道差不多就有1GB/s的带宽,x2、x4模式足以满足未来几年固态硬盘的需要了。只不过限于成本、向下兼容性等问题,PCI-E规格的固态硬盘并非最合适的方案,至少消费级市场上不可行,依然限于企业级及发烧级固态硬盘上。
SATA官方组织推出的解决方案是——SATA Express接口,它基于SATA 3.2规范,重新定义的插槽和设备接口支持SATA或PCI-E,二者可以共存,每条通道可以提供1GB/s的带宽,SATA Express可支持2条PCI-E通道,带宽可达2GB/s,详细的介绍可以参考SATA-IO的规范文档

SATA Express是新一代的SATA设备接口标准
SATA Express接口保持了对现有SATA设备的兼容性,同时还可以充分发挥PCI-E界面的潜力。根据SATA-IO的说法,SATA Express视乎选择的PCI-E标准不同,可以提供8Gbps(两条PCI-E 2.0通道)或者16Gbps(两条PCI-E 3.0通道)的带宽。
SATA Express标准去年就制定完成了,Intel的9系芯片组原本是说准备提供原生SATA Express支持的,但是最终未能成行,Intel认为SATA Express设备还是太少,生态环境还不够成熟。虽然没有了原生支持,不过主板厂商可以借助第三方厂商的力量提供SATA Express接口支持,华硕已经开始尝鲜SATA Express标准了,此前曝光的消息说华硕准备在9系主板上提供SATA Express接口,不过目前测试用的主板实际上还是Z87 Deluxe的。
SATA Express接口到底能提供什么样的性能?Kitguru网站日前就以支持SATA Express接口的华硕主板做了测试,一起来看下SATA Express威力如何。
华硕SATA Express主板及接口简介
SATA Express接口是原生PCI-E的,由于Intel的芯片组暂时不会提供原生支持,所以华硕的Z87 Deluxe主板上的SATA Express接口所用的PCI-E通道实际上来源于PCH芯片组,是2条PCI-E 2.0通道,总带宽1GB/s,接口则是SATA Express的,向下兼容SATA设备。

华硕Z87 Delxue主板的SATA Express接口
这款主板使用的SATA Express主控来自祥硕ASM106SE,华硕表示这个芯片还没有官方发布,因此没什么实际资料。
此外,直接从CPU内引出PCI-E 3.0通道给SATA Express接口也是可行的,这样总带宽可以达到2GB/s,不过这种方案在主流平台上施行的可能并不大,因为CPU内的PCI-E 3.0通道有限。目前的桌面四核都只有16条PCI-E 3.0通道,主要用于显卡,而LGA2011平台的倒是有40条PCI-E 3.0通道。

SATA Express接口
SATA Express接口如上图所示,看起来就像是2个SATA接口+1个PCI-E通道接口组成,Kitguru表示这个接口给人的第一印象是笨重,可能是考虑到了向下兼容SATA设备的需要。未来SATA Express接口如何改变还不得而知,不过华硕的资料中显示SATA Express线日后还是会改变的。

测试用的转接器
测试SATA Express遇到的第一个难题是缺少实际的SATA Exress设备,因此华硕提供了一个他们开发的转接器,代号Runway,相当于PCI-E-SATA Express转接器,可把PCI-E接口的固态硬盘转接成SATA Express接口使用。

测试平台配置
测试平台使用的是Core i7-4770K,默认频率运行,主板是华硕的Z87 Deluxe SATA Express,搭配芝奇4GBx2 DDR3-2133内存,测试用的固态硬盘是华硕RAIDR Express,系统盘是三星840 500GB固态硬盘,Windows 7 64位系统。
需要注意的是,这个主板上的SATA Express接口有两个来源,性能测试也有两种结果,SATA-E PCH是基于PCH芯片组提供的PCI-E通道,SATA-E Extra使用的是ASM106SE提供的PCI-E通道。
华硕SATA Express主板性能测试及总结
ATTO性能测试
ATOO性能测试中,SATA-E两种模式下读写速度都超过了700MB/s,性能与原生PCI-E的差不多,写入速度还有所不如,需要明确的是目前的SATA Express还没有最终完善。
与SATA 6Gbps相比,SATA-E就有明显的优势了,SATA-E PCH下的性能提升了39%,Extra模式下则提升了42%。
CDM性能测试
CDM测试的是可压缩数据,SATA-E接口的速度也接近700MB/s,不管原生PCI-E接口依然小有优势,写入速度比SATA-E要快一些。
与SATA 6Gbps接口相比,SATA-E的性能提升了30%以上。
此外,下面的4K性能测试中SATA Express接口的速度在33MB/s,PCI-E接口的有36MB/s,相差还是蛮大的,排除了驱动、软件及误差方面的因素之后,Kitguru联系了华硕,后者表示这只是SATA Express早期的一个bug。
HD Tune连续性能测试

HD Tune连续读写速度测试

HD Tune连续性能测试中,SATA-E性能也非常接近原生PCI-E接口。
HD Tune随机性能测试

HD Tune随机性能测试
4K随机性能方面,SATA-E接口寻道时间也很接近,特别是读取上,不过写入上依然有一些差距。








总结:
原文的总结很长,我们还是简单来说一下吧:SATA Express是基于原生PCI-E标准的,不仅带宽大幅提高,而且效率也更高,SATA-IO标准中称SATA Express接口相比SATA接口的代价更小。
从目前的SATA Express表现来看,其性能也非常接近原生PCI-E接口,华硕的这种解决方案是基于PCI-E 2.0的,理论带宽1GB/s,未来肯定还会有PCI-E 3.0通道的,带宽可达2GB/s。
PCI-E接口的固态硬盘虽然性能最佳,不过依然不够主流,对TRIM之类的技术支持也显得很随意,有支持的,也有不支持的,而SATA Express解决了SATA 6Gbps接口的带宽瓶颈问题,而且向下兼容SATA设备。
当然,SATA Express还不够完美,尽管标准已经制定完成了,不过SATA Express的接口还很原始,也有些笨重。


发表于 2014-2-14 14:27 | 显示全部楼层
能装系统?!否则免谈
发表于 2014-2-14 14:27 | 显示全部楼层
实际用户体验完全没有变化
发表于 2014-2-14 14:29 | 显示全部楼层
SATA Express?
不就是将PCI-E接口应用在磁盘接口上么?
记得是包括两种规格吧:SATA Express/AHCI和SATA Express/NVMe,前者用于兼容性设计,完全兼容AHCI设备;后者是全新的驱动模式,用于新的SSD设备支持,以便释放更强大的传输性能。
发表于 2014-2-14 14:30 | 显示全部楼层
换汤不换药,敢不敢统一一下pcie总线的接口
发表于 2014-2-14 14:40 来自手机 | 显示全部楼层
唯一优点是放弃硬盘架,推动机箱机构变化
发表于 2014-2-14 14:41 | 显示全部楼层
还很远
发表于 2014-2-14 14:42 | 显示全部楼层
测试用的是PCI-E接口的SSD然后转的?
发表于 2014-2-14 17:32 来自手机 | 显示全部楼层
到时又要换板子,CPU也不得不接着换。。。哎
发表于 2014-2-14 19:49 | 显示全部楼层
SATA 12Gb/s没指望了……

这不就是pcie……
发表于 2014-2-14 19:54 | 显示全部楼层
伦风凝星 发表于 2014-2-14 14:27
能装系统?!否则免谈

这个SSD好像是可以装系统的。
发表于 2014-2-14 21:29 | 显示全部楼层
ZOLCHH狐狸 发表于 2014-2-14 19:54
这个SSD好像是可以装系统的。

嗯,这我知道,我是说这非原生的SATA Express
发表于 2014-2-14 21:41 | 显示全部楼层
伦风凝星 发表于 2014-2-14 21:29
嗯,这我知道,我是说这非原生的SATA Express

虽然是非原生,但是我猜厂家再怎么白痴也不会闹出不能装系统的笑话吧,何况这是华硕,如果不能装系统那真是出大丑了。
发表于 2014-2-14 21:42 | 显示全部楼层
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发表于 2014-2-14 21:49 | 显示全部楼层
转换的小板子太喜感了 sata ex的设备今年能看到吗 感觉接口有点占地方 还不如pci-e
发表于 2014-2-14 23:15 | 显示全部楼层
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发表于 2014-2-16 23:58 | 显示全部楼层
宽度目测不下于IDE
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