Что лучше: sata 3, m.2 или nvme? сравнение!

SATA или PCI-Express соединение

Стандартный SATA интерфейс на SSD накопителе

Существующие спецификации SATA 3.0 были ограничены пропускной способностью всего 6,0 Гбит/с, что соответствует примерно 750 МБ/с. Теперь с накладными
расходами на интерфейс и остальные моменты. Это означает, что эффективная производительность была ограничена только 600 МБ/с.

PCI SATA концентратор расширяет свои разъемы. И добавляет такие как IDE, или другие

Многие из нынешних поколений твердотельных
накопителей достигли этого предела и нуждаются в некоторой форме более быстрого интерфейса. Спецификация SATA 3.2, частью которой считается SATA
Express, представляет новое средство связи между компьютером и устройствами, позволяя устройствам выбирать, использовать ли существующий метод SATA,
обеспечивая обратную совместимость со старыми устройствами или использовать быструю PCI Sata.

Шина PCI-Express традиционно использовалась для связи между процессором и периферийными устройствами, такими как графические карты, сетевые интерфейсы,
порты USB и т.д.

Стандартный PCI Express куда подключаются видеокарты

С действующими стандартами PCI-Express 3.0, одна линия слота PCI-Express может обрабатывать до 1 гб/с делает это быстрее,
чем текущий интерфейс SATA. Этого не возможно достичь на одной линия PCI-Express, но устройства могут использовать несколько линий. Согласно спецификациям SATA
Express, накопитель с новым интерфейсом может использовать две линии PCI-Express (часто называемые x2), чтобы иметь потенциальную полосу пропускания 2 гб/с,
что почти в три раза превышает скорость предыдущих SATA 3.0.

Новый виток эволюции

Для начала немного проясним ситуацию с наименованиями стандартов и интерфейсов. Распространенная аббревиатура SATA II (или SATA-2) на самом деле не совсем верна и является просто устоявшейся. В действительности для самого стандарта используется термин SATA 2.0, означающий вторую ревизию документации, в которой содержится вся информация о нем. Для устройств же (оптических накопителей, жестких дисков, SSD, контроллеров и т. д.) важны поддерживаемый ими набор технологий и его соответствие описанному в стандарте. Если он полностью удовлетворяет описанию, устройство характеризуется как поддерживающее SATA 3 Gbit/s – именно так в маркетинговых целях называется их физическое воплощение.

Аналогична ситуация и с новой ревизией: техническая документация описывает третье поколение стандарта – SATA 3.0, принятое 27 мая 2009 г., а реальные устройства считаются поддерживающими набор характеристик SATA 6 Gbit/s.

SATA 3.0 содержит следующие нововведения:

• пропускная способность интерфейса увеличена до 6 Гб/с;
• для NCQ введена новая команда для изохронного режим передачи данных, внедрена возможность программного управления NCQ;
• расширены возможности управления питанием устройств;
• предусмотрены новые формфакторы разъемов для 1,8-дюймовых HDD и тонких оптических накопителей для ноутбуков

Первое обновление не будет востребовано даже жесткими дисками последнего поколения, поскольку на сегодняшний день они не обеспечивают скоростей линейного чтения, превышающих 150–160 МБ/с. Впрочем, в перспективе порог SATA 3 Gbit/s наверняка будет пройден и ими, а пока от этого новшества получат дивиденды только твердотельные накопители, поскольку они уже давно «уперлись» в лимит прошлой ревизии интерфейса. Для HDD же единственным проявлением возросшей пропускной способности шины станет увеличенная скорость обмена данными между контроллером и буфером диска, чем не преминули воспользоваться производители, расширив его объем до 64 МБ.

Переключатель P13PCIE на плате Gigabyte GA-P55A-UD6

Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, которому приходится читать и записывать информацию в несколько потоков (довольно распространенная в домашних ПК ситуация в свете развития файлообменных сетей), зачастую не способен обеспечить устойчивую скорость чтения для комфортного просмотра видео или прослушивания аудио, хоть объем считываемых данных и невелик. SATA 3.0 предусматривает возможность активации своеобразного аналога службы Quality of Service в сетевых протоколах: за приложением резервируется максимальный приоритет, и запрашиваемые им данные всегда считываются в первую очередь и непрерывным потоком. Вероятнее всего, это в значительной мере скажется на производительности фоновых процессов, однако для пользователя чаще всего важнее так называемое user experience – быстродействие в тех задачах, которые он определяет в качестве основных, и в этом случае новая функция будет скорее во благо.

Революционными такие изменения, разумеется, назвать нельзя, SATA 6 Gbit/s – лишь новый этап в эволюционном развитии стандарта, устраняющий некоторые недостатки прошлой версии и отодвигающий уже достигнутый порог пропускной способности. Более интересны практические реализации этого интерфейса.

Ревизии SATA

В настоящее время интерфейс Serial ATA практически вытеснил Parallel ATA, и накопители PATA можно встретить теперь в основном лишь в достаточно старых компьютерах. Еще одной особенностью нового стандарта, обеспечившей его широкую популярность, стала поддержка технологий NCQ и AHCI .

SATA 1

SATA 1

Первая ревизия интерфейса предусматривает частоту функционирования 1.5 Ггц, что обеспечивает полосу пропускания 1.5 Гбит/с. Около 20% отнимается на нужды системы кодирования типа 8b/10b, где в каждые 10 бит вкладывается ещё 2 бита служебной информации. Таким образом, максимальная скорость равняется 1.2 Гбит/с (150 Мб/с). Это совсем немного быстрее самой быстрой PATA/133, но намного лучшее быстродействие достигается в режиме AHCI, где работает поддержка NCQ (Native Command Queuing). Это значительно улучшает производительность в много-поточных задачах, но не все контроллеры поддерживают AHCI на первой версии SATA.

SATA 2 (SATA 300)

SATA 2

Частота функционирования была увеличена до 3.0 Ггц, что увеличило пропускную способность до 3.0 Гбит/с (300 МБ/с ). Эффективная пропускная способность равняется 2.4Гбит/с (300Мб/c), то есть в 2 раза выше чем у SATA 1. Совместимость между первой и второй ревизией сохранилась. Интерфейсные кабели тоже были сохранены прежние и полностью совместимы между собой.

SATA 3

В июле 2008 года SATA—IO представила спецификации SATA 3.0, хотя про требованию спецификаций правильно называть SATA 6Gb/s, с пропускной собственностью соответственно 6 Гб/с (600 МБ/с), частота функционирования 6.0Ггц (то есть поднята только частота).Также положительной составляющей стала функция программного управления NCQ и команды для непрерывной передачи данных для процесса с высоким приоритетом. Кроме жестких дисков этот стандарт используется в SSD (твердотельные диски). Стоит заметить, что на практике пропускная способность интерфейсов SATA не отличаются скоростью передачи данных. Практически скорость записи и чтения дисков не превышает 100 Мб/с . Увеличение показателей влияет только на пропускную способность между контроллером и кеш-памятью накопителя.Совместимость сохранилась как в методе передачи данных, так и в разъёмах и проводах; улучшено управление питанием. Основной сферой применения, где требовалась такая пропускная способность – SSD (твёрдотельные) накопители . Для жёстких дисков, такая пропускная способность не требовалась. Выигрыш для них был в более высокой скорости передачи данных из кэш (DRAM—cache) памяти диска.

SATA 3.1

Внесенные изменения:

1. Появился mSATA (SATA для SSD-накопителей в мобильных устройствах), PCI Express Mini Card-подобный разъём;
2. Zero-power оптического привода, то есть оптические приводы, поддерживающие стандарт, больше не потребляют энергии в режиме простоя;
3. Добавлена аппаратная команда очереди TRIM (Queued TRIM Command), улучшающая производительность и долговечность SSD;
4. Аппаратные функции идентификации, определяющие возможности устройства (Hardware Control Features);
5. Расширенный менеджмент питания (Required Link Power Management ), позволяющий устройствам подключенным через SATA 3.1 потреблять меньше энергии..

SATA 3.2 — SATA Express

Характеристики:

• SATA Express программно совместим с SATA, но в качестве несущего интерфейса используется PCI Express. Конструктивно представляет собой два рядом расположенных в длину SATA-порта, что позволяет использовать как накопители с интерфейсом SATA, так и непосредственно накопители, изначально поддерживающие SATA Express. Скорость передачи данных при этом достигает 8 Гбит/с в случае использования одного разъёма и 16 Гбит/с, в случае если задействованы оба разъёма SATA Express.
• Предполагается, что на замену SATA Express придет разъём U.2 (SFF-8639), в котором предоставляется 4 линии PCI Express 3.0
• µSSD (micro SSD) — представляет собой BGA-интерфейс для подключения миниатюрных встроенных накопителей.

.

Новый разъем SATA Express

Теперь новый интерфейс также требует нового разъема. Это может выглядеть несколько похоже, потому что разъем фактически объединяет два разъема данных SATA
вместе с третьим немного меньшим разъемом, который имеет общее с коммуникациями на основе PCI-Express. Два разъема SATA на считаются полностью
функциональными портами SATA 3.0. Один разъем SATA Express на компьютере может поддерживать два старых порта SATA. Проблема возникает,
когда вы хотите подключить в разъем более новый накопитель на основе SATA Express. Все разъемы SATA Express будут использовать доступную ширину независимо от того,
использует ли диск старую связь SATA или новую PCI-Express. Один SATA Express может обрабатывать либо два диска SATA, либо один диск SATA
Express.

Для подключения 1 кабеля от Express, нужно 2 SATA разъема

Так почему же диск SATA Express на основе PCI-Express не использует только один третий разъем, а не два порта SATA? Это связано с тем, что накопитель на
основе SATA Express может использовать любую технологию, поэтому он должен иметь интерфейс с обеими. Многие порты SATA связаны с линией
PCI-Express для связи с процессором. Используя интерфейс PCI-Express напрямую с диском SATA Express, вы в используете два порта SATA на материнской плате.

Два подхода к одной задаче: ASUS P7P55D-E Premium и Gigabyte GA-P55A-UD6

ASUS P7P55D-E Premium

Gigabyte GA-P55A-UD6

Очевидно, что накопители с поддержкой нового стандарта SATA будут сначала устанавливаться в новейшие ПК на платформах Intel и AMD. Для первого производителя это прежде всего Socket 1156 и чипсет P55, на основе которого в линейках ASUS и Gigabyte уже появились материнские платы с поддержкой SATA 6 Gbit/s, оснащенные контроллерами серии Marvell 912x – 9128 в продуктах Gigabyte, отличающийся поддержкой RAID, и 9123 на платах ASUS. Для AMD Socket AM3 Gigabyte также уже подготовила три модели с поддержкой нового стандарта, другие вендоры наверняка не заставят себя ждать.

Поддержка SATA 6 Gbit/s потребовала от инженеров обеих компаний нетривиальных технических решений, и подошли они к их воплощению по-разному. Причина этому – особенность чипсета Intel P55: несмотря на заявленную совместимость с PCI Express 2.0, восемь линий этой шины, обеспечиваемые концентратором ввода-вывода, с точки зрения пропускной способности соответствуют лишь PCI Express 1.1. Предоставляемых этими линиями 250 МБ/с недостаточно для нового дискового интерфейса (в конце концов, какой смысл ставить быстрый контроллер и ограничивать его шиной, к которой он подключен?), потому разработчикам пришлось идти обходными путями.

В ASUS P7P55D-E обмен данными между контроллером и чипсетом организован наиболее простым с инженерной точки зрения способом: четыре линии PCI Express от IOH набора логики ведут к коммутатору PEX PLX8613, который преобразует его в два канала PCI Express 2.0 с пропускной способностью по 500 МБ/с. К нему, в свою очередь, подключены вышеупомянутый Marvell 9123 и контроллер USB 3.0 производства NEC. Сухие цифры (4 Гб/с для PCI Express 2.0 против 6 Гб/с для новой ревизии SATA) говорят, что этого все равно недостаточно, однако современные накопители все же вряд ли смогут полностью загрузить этот канал.

Gigabyte GA-P55A-UD6 содержит значительно более изощренное решение проблемы. Вместо простого моста PCI Express на ней установлен специальный коммутатор P13PCIE, позволяющий в зависимости от настроек BIOS и подключенных к плате устройств использовать либо линии PCI-E, предоставляемые чипсетом, либо выходящие напрямую из процессора (напомним, что Core i7 и i5 на ядре Lynnfield, равно как и готовящиеся к выходу модели с ядром Clarkdale, оснащены контроллером PCI Express 2.0 x16 прямо на кристалле). Если возможности SATA 6 Gbit/s или USB 3.0 не задействуются (или отключены вручную в BIOS), контроллеры довольствуются скоростью, предоставляемой чипсетом. Если же нужно полностью раскрыть потенциал новых стандартов, то плата переключается на использование более быстрых каналов (при этом графический разъем переходит в режим x8). У этого режима есть еще и косвенные преимущества: тракт «контроллер–процессор–оперативная память» имеет меньшую латентность, нежели «контроллер–чипсет–шина DMI-процессор–оперативная память».

Эволюция твердотельного накопителя

Во-первых, давайте поговорим о происхождении твердотельного накопителя и о том, почему в последние годы он был таким популярным оборудованием для производителей ПК и ноутбуков.

Типичный накопитель, используемый в ноутбуках и ПК, известен как традиционный жесткий диск. Эти типы приводов имеют движущиеся части. Жесткий диск работает аналогично старому проигрывателю.

Имеется движущийся диск (диск) и большой заголовок, который может считывать данные и записывать их по мере вращения диска.

Как правило, чем быстрее вращается жесткий диск (7200 об/мин, 10 000 об/мин и т.д.), Тем быстрее может быть прочитан накопитель. К сожалению, существует ограничение скорости чтения данных с жесткого диска. Существует также задержка, связанная с ожиданием физического движения головки.

SSD означает твердотельный накопитель и представляет собой тип хранилища, в котором нет движущихся частей. SSD вместо этого используют полупроводниковые чипы для хранения и доступа к памяти.

В частности, SSD имеет огромный массив этих полупроводников, которые можно заряжать или разряжать, которые компьютер будет считывать как «1» или «0» в двоичном формате и преобразовывать их в реальные файлы или данные, которые можно просмотреть на вашем компьютере.

Что интересно в типе памяти, используемой в SSD, так это то, что ячейки сохраняют свое заряженное или незаряженное состояние даже после выключения, и именно так память сохраняется и не забывается.

ПК или ноутбук способен считывать данные во много раз быстрее с SSD, потому что технология флэш-памяти работает намного быстрее, чем старые механические жесткие диски с движущимися частями.

Совсем недавно у нас было множество различных типов твердотельных накопителей, а именно SATA 3 и NVMe. В этих приводах используются те же полупроводниковые матрицы, которые описаны выше, но они имеют разные потенциалы по разным причинам.

Давайте посмотрим, как каждый тип твердотельного хранилища отличается ниже.

Резюме — Стоит ли приобретать SATA 3 или NVMe?

Если вы переходите с традиционного жесткого диска, SATA 3 и NVMe предложат вам впечатляющие улучшения. NVMe обычно дороже, чем SATA 3, что является проблемой, поскольку стандартные твердотельные накопители SATA 3 уже достаточно дороги.

NVM действительно полезны только для передачи больших файлов, поэтому, если вы не будете регулярно перемещать большие файлы для редактирования фотографий и видео, или не найдете много места на диске NVMe, вы можете также придерживаться стандартного SATA 3 SSD, потому что вы можете получить гораздо больший размер за ту же цену.

Кроме того, для игр NVMe и SATA 3 будут предлагать очень похожие скорости загрузки. Они оба настолько быстры, что другие узкие места, такие как оперативная память и производительность процессора, оказываются узким местом.

Надеюсь, это суммирует разницу между SATA 3 и NVMe и проясняет, как M.2 также вписывается в уравнение.

Ниже приведен краткий обзор всего, что мы уже рассмотрели.

• M.2 — более тонкий форм-фактор для накопителей
• NVMe — протокол, позволяющий считывать и записывать данные через PCI-E
• SATA 3 — старый протокол, который обычно не так быстр, как NVMe

Что вы думаете об этой теме?

Лучшие твердотельные накопители SATA-3

Мы протестировали 14 твердотельных накопителей SATA 3 в 2,5-дюймовом корпусе. Если у вас нет высоких требований, вы получите больше гигабайт за свои деньги с SATA 3 SSD.

Победитель теста – Seagate BarraCuda SSD

BarraCuda делит первое место в тесте AS SSD с Samsung 860 Pro, который, однако, значительно дороже. Скорость последовательной передачи и производительность при чтении блоков данных 4K на высшем уровне, в последней дисциплине кандидат даже занял первое место в этой области с отличными 46 мегабайтами в секунду, как и в некоторых других отдельных дисциплинах. Производительность также отличная при одновременном доступе к нескольким потокам.

Seagate SSD также лидирует в тесте копирования AS SSD, но его опередили четыре конкурента в нашем тесте копирования изображений. Но, он по-прежнему достигает очень хороших 83 процентов скорости Samsung 860 EVO, который устанавливает здесь стандарт.

Поскольку дублирование папки на одном и том же SSD (копирование файлов тестовых изображений) несколько надуманная практика, нельзя предполагать, что Seagate BarraCuda имеет какие-либо существенные недостатки. Напротив: он максимально использует ограниченный потенциал устаревающего интерфейса SATA 3.

Samsung 860 EVO – также хорош

Быстрый Samsung 860 EVO показывает наивысшие результаты в синтетических тестах, но немного уступает в тесте копирования AS SSD. Тест копирования файлов изображений с одновременным чтением и записью более важен, где SSD Samsung даже немного обходит своего более дорогого собрата той же компании.

Crucial MX500 – надёжный и дешёвый

Значительно более дешевый Crucial MX500 с полезной емкостью 465,76 гигабайт не приведёт к каким-либо значительным потерям потерь по сравнению с нашим фаворитом.

Производительность последовательной записи и скорость чтения 4K немного ниже, а победителю по соотношению цена-качество требуется немного больше времени для теста копирования AS SSD. При копировании файлов изображений оба SSD радуют глаза.

Среднее время безотказной работы составляет 1,8 миллиона часов с 5-летней гарантией и 180 TBW. У Crucial также есть собственный инструмент для SSD под названием Crucial Storage Executive. Нельзя сказать, что у Crucial MX500 есть какие-либо реальные недостатки; и трудно найти такой SSD за такие небольшие деньги.

Transcend SSD230S – бюджетная альтернатива

С Transcend SSD230S вы получаете SATA-3-SSD с отличным соотношением цены и качества и без каких-либо реальных недостатков, который настолько немного отстаёт от Crucial MX500 в отдельных дисциплинах, что мы рекомендуем просто выбрать его, как более доступный вариант.

Даем определение

SATA это последовательный интерфейс передачи данных между различными накопителями информации, который пришел на смену параллельному интерфейсу АТА.

Начало работ по созданию данного интерфейса было организованно с 2000 года.

В феврале 2000 года, по инициативе компании Intel была создана специальная рабочая группа, в которую вошли лидеры IT технологий тех и теперешних времен: компания Dell, Maxtor, Seagate, APT Technologies, Quantum и много других не менее значимых компаний.

В результате двух годичной совместной работы, первые разъемы SATA появились на системных платах в конце 2002года. Они использовались для передачи данных через сетевые устройства.

А с 2003 года последовательный интерфейс был интегрирован уже во все современные системные платы.

Чтобы визуально ощутить разницу между АТА и SATA посмотрите фото ниже.

Параллельный интерфейс АТА.

Последовательный интерфейс Serial ATA.

Новый интерфейс на программной уровне, совместим со всеми существующими аппаратными устройствами и обеспечиваем более высокую скорость передачи данных.

Как видно из фото выше 7 контактный провод имеет меньшую толщину, что обеспечивает более удобное соединение между собой различных устройств, а также позволяет увеличить количество разъемов Serial ATA на системной плате.

В некоторых моделях материнских плат их количество может достигать аж 6.

Более низкое рабочего напряжение, меньшее количество контактов и микросхем уменьшило тепловыделение устройствами. Поэтому контроллеры портов SATA не перегреваются, а это обеспечивают еще большую надежную передачу данных.

Однако к интерфейсу Serial ATA еще проблематично подключить большинство современных дисководов, поэтому все производили современных системных плат еще не отказались от интерфейса АТА (IDE).

Как определить режим работы SATA жёсткого диска

Привет друзья, жёсткие диски интерфейса SATA отличаются скоростью последовательного интерфейса обмена данными. 
1. Совсем старый интерфейс SATA Revision 1.0 (до 1,5 Гбит/с). Пропускная способность интерфейса — до 150 МБ/с

2. Относительно старый, но ещё использующийся SATA Revision 2.0 (до 3 Гбит/с). Пропускная способность интерфейса — до 300 МБ/с

3. Новейшим интерфейсом является SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с). Пропускная способность интерфейса — до 600 МБ/с.
Можно ещё встретить такое обозначение SATA I, SATA II и SATA III.

Определить — какие именно порты SATA находятся на вашей материнской плате очень просто. 
Во первых на официальном сайте вашей материнской платы присутствует нужная информация:
К примеру моя материнка ASUS P8Z77-V PRO имеет: 
2 x SATA 6Gb/s port(s), (Gray) — 2 порта SATA 6 Гбит/c серого цвета
4 x SATA 3Gb/s port(s), (Blue) — 4 порта SATA 3 Гбит/с синего цвета
2 x SATA 6Gb/s port(s), navy blue — 2 дополнительных порта SATA 6 Гбит/c морского голубого цвета

Во вторых, при подключении обычного жёсткого диска или SSD нового интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) к вашей материнской плате обратите внимание на такую информацию расположенную на материнке. Моя материнская плата ASUS P8Z77-V PRO и на ней согласно официальному сайту реализованы четыре порта SATA 3 Гбит/c и четыре порта SATA 6 Гбит/c

Естественно рядом с разъёмами присутствует соответствующая маркировка, напротив портов SATA 2.0 (3 Гбит/с) так и написано SATA 3G, а напротив портов новейшего интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) промаркировано SATA 6G, значит подключаем жёсткие диски и твердотельные накопители соответственно маркировке.

Щёлкните левой мышью для увеличения скришнота

Что будет, если подключить жёсткий диск неправильно, например SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c к порту на материнке SATA 3 Гбит/c? Ответ — работать он будет в SATA 3 Гбит/c и скорость твердотельного накопителя будет немного ниже, что и произошло с нашим читателем (результаты тестов далее в статье).

Также важно использовать для подсоединения нового жёсткого диска или SSD интерфейса SATA 6 Гбит/c родной информационный кабель с соответствующей маркировкой SATA 6 Гбит/c!

Определить режим работы SATA жёсткого диска или твердотельного накопителя SSD можно в программе CrystalDiskInfo

Идём на сайт http://crystalmark.info/download/index-e.html

и скачиваем утилиту CrystalDiskInfo, она предоставит более чем исчерпывающую информацию о всех установленных в ваш системник или ноутбук жёстких дисках.

Утилита работает без установки. Разархивируем и запускаем.

У меня в системном блоке установлен SSD Silicon Power V70 и в этом окне можно увидеть всю исчерпывающую информацию о его работе.
Как видим, в настоящее время SSD работает в самом высоком режиме передачи информации SATA 3.0 (6 Гбит/с), пропускная способность интерфейса — до 600 МБ/с.

Текущий режим 600 МБ/с и поддерживаемый режим 600 МБ/с.

Если в вашей системе установлен ещё жёсткий диск, нажмите на стрелочку и выйдет информация по другому накопителю.

Друзья, запустим тест нашего SSD подключенного к высокоскоростному порту SATA 3.0 (6 Гбит/с) SSD в программе AS SSD Benchmark, затем подключим его к порту SATA 2.0 (3 Гбит/с) и тоже проведём тест, затем сравним результат.

1. Тест последовательного чтения и записи;

2. Тест случайного чтения и записи к 4 Кб блоков;

3. Тест случайного чтения и записи 4 Кб блоков (глубина очереди = 64);

4. Тест измерения времени доступа чтения и записи;

Итоговый результат, запомним его.

В каком режиме будет работать жёсткий диск или твердотельный накопитель SSD новейшего интерфейса SATA III (6 Гбит/с), если его подсоединить к разъёму SATA II (3 Гбит/с)

Подсоединяем наш SSD Silicon Power V70 интерфейса SATA 3.0 (6 Гбит/с) к менее скоростному порту SATA 2.0 (3 Гбит/с) и запускаем утилиту CrystalDiskInfo.
Результат — наш высокоскоростной SSD 6 Гбит/с заработал в низко скоростном режиме SATA 2.0 (3 Гбит/с), всё закономерно. 

Текущий режим 300 МБ/с и поддерживаемый режим 600 МБ/с.

Но вот ещё интересный вопрос, с какой скоростью работает наш SSD? Запускаем утилиту AS SSD Benchmark и проводим тест случайного и последовательного чтения, результат красноречив, скорость последовательного чтения и записи 265 МБ/с (чтение), 126 МБ/с (запись).

Скорость намного меньше, чем если бы наш твердотельный накопитель был бы подключен к высокоскоростному порту на материнской плате SATA 3.0 (6 Гбит/с)! 

Читайте следующие статьи по этой теме:

1. Почему жёсткий диск SATA III, подключённый к разъёму материнской платы SATA III, работает на пониженной скорости SATA II или SATA I
2. Как определить, жёсткий диск подключён через SATA II или через SATA III
3. Как установить SSD в системный блок или ноутбук самостоятельно

Эпоха перемен

Есть как минимум три очевидных отличия кабеля USB 3.0 от USB 2.0: толщина, маркировка в основании разъема (SS — логотип SuperSpeed) и его цвет — сине-голубой.

Появление нового, единого интерфейса USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) радостно восприняли
как простые пользователи, так и производители аппаратного обеспечения. По USB
можно было подключать устройства, не перезагружая компьютер. Кроме того, разъем
принес унификацию. Теперь клавиатура, мышь, джойстик и принтер подключались
через один и тот же порт. Сентябрь 1998-го, когда была выпущена доработанная
версия спецификации USB 1.1 — первая
версия интерфейса, получившая массовое распространение, — стал своеобразным
рубежом. Началась эра USB.

Стали появляться первые USB-накопители с флэш-памятью — появилась
необходимость повышать пропускную способность шины. В апреле 2000 года вышла
новая версия спецификации — USB 2.0 (именно она наиболее распространена сегодня)
с поддержкой режима Hi-speed, поднявшего максимальную скорость обмена данными в
несколько десятков раз!

Жесткие диски тоже начали наращивать объемы: если в 1997-м
емкость стандартного винчестера составляла 5-8 Гб, то к 2004 году эта цифра
выросла в 15 раз. Вместительные винчестеры требовали более скоростных
интерфейсов. В противовес параллельному IDE в 2003-м появился последовательный
интерфейс SATA. Предельная скорость передачи данных взлетела до 187,5 Мб/с.
Этой цифры хватало с лихвой, однако объем жестких дисков продолжал неумолимо
расти, и в 2004 году была выпущена спецификация SATA 2, обеспечившая
пропускную способность 3 Гбит/с (или 375 Мб/с). Даже сейчас, шесть лет спустя,
редкий компьютер хотя бы приближается к предельной скорости интерфейса.

Ренессанс

Две тысячи восьмой год открыл широкой публике твердотельные
накопители — SSD (Solid State Disks). Не дотягивая до современных жестких
дисков в объеме, они тем не менее выигрывали в других характеристиках: размере
и весе, отказоустойчивости, низкой потребляемой мощности и, самое главное, скорости.
Время загрузки нетбуков, в которых использовался твердотельный накопитель, было
гораздо меньше, нежели компьютеров на основе жестких дисков (тут, впрочем,
стоит отметить, что SSD подходят только для работы с ОС). Динамично развивающийся
рынок твердотельных накопителей заставил разработчиков всерьез задуматься над
очередным повышением скоростных стандартов.

Возросло и количество устройств, использующих
USB-подключение. Теперь это не только традиционная периферия, но и мобильные
телефоны, и плееры, и PSP, и настольные вентиляторы, и
множество других девайсов. Веб-камеры обзавелись поддержкой разрешений высокой
четкости, внешние жесткие диски стремятся догнать и перегнать по скорости своих
встроенных собратьев. USB не мог надолго задерживаться на отметке 2.0. Вариантов
было два: либо потесниться, пропустив вперед более скоростных коллег, таких как FireWire, либо вырасти самому. Учитывая, что USB сейчас очень распространен и переход на IEEE1394 заставил бы покупать переходники или даже целые устройства, история пошла по
второму пути.

В итоге в ушедшем году были обновлены оба интерфейса — и USB
2.0, и SATA 2. Запуск был неоднозначным: сначала Intel отказалась от
контроллера SATA Rev. 3 на материнских платах с набором
системной логики P55, затем она же отложила введение поддержки USB 3.0 до 2011
года.

Остальные компании отнеслись к скоростным интерфейсам более
дружелюбно: появляются первые материнские платы с новыми контроллерами, AMD должна выпустить платформу с поддержкой USB 3.0 и SATA Rev. 3 уже этим летом — чипсет
известен под кодовым названием AMD Pisces. Впрочем, нелишне отметить, что работать с USB 3.0
и SATA Rev. 3 можно и со старого компьютера — в продаже уже появились платы
расширения PCIe x1 с нужными разъемами. Стоит ли
гнаться за USB 3.0 и SATA Rev. 3 и какой прирост производительности они дадут,
мы узнали у Александра Шленского, технического специалиста компании Gigabyte,
которая одной из первых выпустила материнскую плату с поддержкой USB 3.0 и SATA
Rev. 3 (тест этой платы ищите через страницу).

Кабеля и разъемы

Для полноценной передачи данных через интерфейс SATA используются два кабеля.

Один, 7 контактный, непосредственно для передачи данных, и второй, 15 контактный, силовой, для подачи дополнительного напряжения.

При этом, 15 контактный, силовой кабель подключается к блоку питания, через обычный, 4-х контактный разъем выдающий два разных напряжения, 5 и 12 В.

Силовой кабель SATA выдает рабочее напряжение 3,3, 5 и 12 В, при силе тока в 4,5 А.

Ширина кабеля 2, 4 см.

Чтобы обеспечить плавный переход от АТА к SATA, в плане подключения питания, на некоторых моделях жестких дисков еще можно увидеть старые 4-х контактные разъемы.

Но как правило, современные винчестеры уже идут только с 15 контактным новым разъемом.

Кабель передачи данных Serial ATA можно подключать к винчестеру и системной плате даже при включенных последних, что нельзя было сделать в старом интерфейсе АТА.

Это достигается за счет того, что выводы заземления в районе контактов интерфейса сделаны немного длиннее, чем сигнальные и силовые.

Поэтому при подсоединении в первую очередь контактируют провода заземления, и только потом все остальные.

Тоже самое можно сказать и про силовой 15 контактный кабель.

Таблица, выводы разъема данных.

Таблица, силовой разъем Serial ATA.

Ограничения интерфейса команд

SATA — это эффективный способ передачи данных между устройством и процессором в компьютере. В дополнение к этому, сверху работает
диспетчер задач для отправки команд на то, что должно быть записано и прочитано с накопителя. В течение многих лет это обрабатывалось AHCI (Advanced Host
Controller Interface). Это было настолько стандартизировано, что в основном записано внутри каждой операционной системы в настоящее время на рынке. Это
эффективно делает диски SATA как «подключи и играй». Никаких дополнительных драйверов не требуется. Но эта технология хорошо работала со старыми более медленными
технологиями, такими как жесткие диски и USB-накопители, она действительно сдерживает более быстрые твердотельные накопители. Проблема в том, что,
очередь задач AHCI может содержать 32 команды в очереди, а обрабатывать только одну команду за раз, поскольку существует только одна очередь.

Это NVMe SSD накопитель с подключением в интерфейс M2

Здесь вступает в действие набор команд NVMe (энергонезависимой памяти). Он имеет в 65.536 командных очередей, каждая из которых
способна хранить 65.536 команд в очереди. Это позволяет параллельно обрабатывать команды хранения на диске. Это не выгодно для жесткого диска,
поскольку он по-прежнему эффективно ограничен одной командой из-за головок дисков. Для твердотельных накопителей с их несколькими микросхемами памяти он
может эффективно увеличить их пропускную способность, записывая несколько команд в разные микросхемы и клетки одновременно.

Стандартный SATA кабель

Есть небольшая проблема. Это новая технология, и в результате она не встроена в большинство существующих на рынке
операционных систем. Большинству потребуется установить в них дополнительные драйверы, чтобы диски могли использовать новую технологию NVMe.
Развертывание быстрой производительности для дисков SATA Express может занять некоторое время, так как программное обеспечение должно
стать более зрелым, как в первом представлении AHCI. Но SATA Express позволяет дискам использовать любой из этих двух методов. Поэтому вы все еще
можете использовать новую технологию сейчас с драйверами AHCI и, возможно перейти к более новым стандартам NVMe для повышения производительности, или
потребуется переформатировать диск.

Функции, добавленные в SATA Express через SATA 3.2

SSHD это смесь SSD и HDD накопителя

Теперь новые спецификации SATA добавляют больше, чем просто новые методы связи и разъем. Большинство из них нацелены на мобильные компьютеры, но они
могут принести пользу другим не мобильным компьютерам. Заметная функция энергосбережения — это новый режим DevSleep. Это новый режим
питания, который позволяет системам в хранилище практически полностью отключаться, что снижает потребление энергии в режиме ожидания. Это должно помочь
улучшить время работы специальных ноутбуков, в том числе ультрабуков, разработанных на основе SSD дисков, и с низким энергопотреблением.

Режим дисков изменяют в настройках BIOS

Пользователи SSHD (твердотельные гибридные накопители) также получат выгоду от новых стандартов, поскольку они внедрили новый набор оптимизаций. В текущих
реализациях SATA контроллер накопителя будет определять, какие элементы должны и не должны кэшироваться, основываясь на том, что он видит, как запрашивается.
Благодаря новой структуре операционная система может по существу сообщать контроллеру накопителя, какие элементы он должен хранить в кэше, что уменьшает
количество служебных данных на контроллере накопителя и повышает производительность.

Технология жестких дисков — RAID

Есть функция для использования с настройками дисков RAID. Одной из целей RAID считается избыточность данных. В случае отказа диска его можно заменить,
а затем данные будут восстановлены из данных контрольной суммы. Они создали новый процесс в стандартах SATA 3.2, который может улучшить
процесс восстановления, распознавая, какие данные повреждены, а какие нет.