ASUS PCIE GEN2 SATA6G и P7P55D-E Premium - вперед к SATA3

В мае 2009 года консорциум SATA-IO обнародовал спецификацию интерфейса Serial ATA 6Gb/s, ранее известного как SATA3. Данный интерфейс обладает максимальной теоретической пропускной способностью 6 Гбит/с, что ровно вдвое превышает скорость интерфейса предыдущего поколения. Помимо увеличения скорости интерфейса, в новом стандарте разработчиками также заявляется поддержка NCQ Streaming Command, что означает улучшенную работу с потоковыми данными, например, аудио- и видео-контентом. Разумеется, также увеличена и скорость работы с буферной памятью накопителей, что может оказаться весьма полезным для скоростных SSD. К нам в тестлаб попало сразу несколько устройств, которые поддерживают новый стандарт передачи данных. Начнем с контроллера ASUS, который так незамысловато и называется - ASUS PCIE GEN2 SATA6G. Устройство поставляется в небольшой коробке синего цвета, лицевая сторона которой содержит минимум "украшательств", только упоминание о поддержке протокола SATA 6 Гбит/с. Обратная сторона упаковки более насыщена информацией. Здесь приводится фото собственно контроллера, его технические характеристики, список совместимых материнских плат, разумеется, производства ASUS, а также подчеркиваются преимущества специального моста PCI-Express второго поколения, пропускной способности которого достаточно для работы протокола SATA 6 Гбит/с на полной скорости. Что это означает, мы расскажем чуть позже. Контроллер ASUS PCIE GEN2 SATA6G выглядит довольно аскетично. Самая большая микросхема в центре и есть тот самый PCI-E мост, справа от нее расположен чип контроллера Marvell, а еще правее - два SATA-порта, к которым, собственно, и можно подключать устройства SATA 6 Гбит/с. Чип PLX PEX8613 представляет собой трехпортовый коммутатор шины PCI-Express 2.0, каждый порт которого использует четыре линии, что обеспечивает суммарную максимальную пропускную способность 20 Гбит/с в одном направлении. Этого должно быть более чем достаточно, чтобы два подключенных к контроллеру накопителя могли работать на полной скорости интерфейса SATA 6 Гбит/с одновременно. К сожалению, сам контроллер Marvell 88SE9123 не может похвастать столь же высокой пропускной способностью интерфейса, поскольку для подключения к шине PCI-Express 2.0 используется только одна линия, что обеспечивает скорость лишь 5 Гбит/с в одном направлении.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестового стенда использовался компьютер следующей конфигурации: Необходимо сказать несколько слов о материнской плате, которая использовалась в качестве основы тестового стенда. Прежде всего, модель ASUS P7P55D-E Premium сама по себе обладает поддержкой интерфейса SATA 6 Гбит/с, благодаря тому, что на ней установлены точно такие же мост PLX PEX8613 и контроллер Marvell 88SE9123. Разъемы двух портов SATA 6 Гбит/с имеют серый цвет и расположены рядом с "чипсетными" портами SATA2. Помимо портов SATA 6 Гбит/с, материнская плата ASUS P7P55D-E Premium может похвастать и наличием двух разъемов USB 3.0, которые выведены на заднюю панель. На фото можно увидеть пять дополнительных контактов разъема USB 3.0, которые, собственно, и отличают его от USB-разъема предыдущего поколения. Разумеется, и эти порты реализованы с помощью дополнительного контроллера, но уже NEC D720200F1. Переходим к тестированию.

⇡#Тестирование

Для тестирования возможностей интерфейса SATA 6 Гбит/с нам понадобится накопитель, поддерживающий данный стандарт. В качестве "подопытных" накопителей мы использовали два жестких диска Seagate. Первый, Barracuda 7200.12 (ST31000528AS) - обычный жесткий диск с интерфейсом SATA2, емкостью 1 Тб и скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Второй, Barracuda XT (ST32000641AS) - жесткий диск с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, емкостью 2 Тб и скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Оба этих накопителя будут тестироваться в одинаковых режимах, при подключении к следующим контроллерам:

• "чипсетный" контроллер SATA2 (на графиках обозначен как "onboard SATA2 controller")
• контроллер SATA 6 Гбит/с, расположенный на материнской плате (на графиках обозначен как "onboard SATA3 controller")
• внешний ASUS PCIE GEN2 SATA6G конртоллер, (на графиках обозначен как "PCI-E SATA3 controller")

Пусть вас не удивляет, что мы подключали диск с интерфейсом SATA2 к контроллеру SATA 6 Гбит/с. Интерфейс SATA 6 Гбит/с обратно совместим с SATA2 и в данном случае, по идее, накопитель с SATA2 интерфейсом должен показать те же результаты, что и при подключении к "родному" SATA2 контроллеру. Это мы как раз и проверим. Сначала давайте посмотрим, есть ли разница в результатах при подключении жесткого диска Seagate Barracuda XT к "набортному" и внешнему контроллерам SATA 6 Гбит/с. Тест последовательного чтения IOMETER показывает совершенно идентичные результаты, как, впрочем, и должно быть. Аналогичную картину показал и тест последовательной записи IOMETER. Теперь посмотрим, что покажут тестируемые накопители при подключении к контроллерам SATA2 и SATA3. Результаты оказались несколько неожиданными. При подключении к "чипсетному" контроллеру SATA2 на чтении блоков данных малого размера впереди оказался накопитель Barracuda 7200.12 с "родным" интерфейсом SATA2, а диск Barracuda XT немного, но все же отстает от него. При подключении дисков к контроллеру SATA 6 Гбит/с результаты получились и вовсе удивительные - даже при чтении блоков размером 512 байт скорость чтения обоих накопителей превышает 60 Мбайт/с, чего быть просто не может. Сейчас мы не можем дать этому разумного объяснения, остается только предполагать, что это как-то связано с алгоритмом кеширования данных. Отметим, что и другие тестовые пакеты, такие как HD Tune и Everest показали аналогичную картину в данном тесте. В тесте последовательной записи обошлось без неожиданностей. В отличие от предыдущего теста, результаты ведут себя "прилично" и аномалий при работе с блоками данных малого размера не наблюдается. В целом, общая картина при работе с малыми блоками сохраняется - впереди оказывается жесткий диск Barracuda 7200.12, а подключение к "чипсетному" контроллеру SATA2 дает чуть более лучшие результаты для обоих дисков. При работе с блоками данных размером 32 Кбайт и более впереди оказывается накопитель Barracuda XT, что закономерно, поскольку он имеет чуть большую плотность записи, чем накопитель Barracuda 7200.12. Теперь посмотрим, что покажет тестирование дисковой подсистемы с помощью пакета PCMark Vantage, эмулирующего работу с реальными приложениями. Тесты прогонялись по три раза. Как говорится - "мнения разошлись". В большинстве случаев накопители показали лучшие результаты при подключении к чипсетному контроллеру SATA2, хотя в отдельных случаях наблюдалась и прямо противоположная картина. Впрочем, разница в результатах, как правило, составляет единицы процентов, и лишь в исключительных случаях достигает около 10%, причем как в одну, так и в другую сторону. Итоговый же результат теста PCMark Vantage свидетельствует о мизерной разнице в пользу контроллера SATA2, которая составляет лишь пару процентов.

⇡#Выводы

Тестирование жесткого диска Seagate Barracuda XT, обладающего интерфейсом SATA 6 Гбит/с, показало вполне предсказуемые результаты. Для большинства "классических" жестких дисков еще долгое время скорости интерфейса SATA2, равной 3 Гбит/с, будет вполне достаточно, и удвоение его пропускной способности до 6 Гбит/с не приведет к заметному увеличению производительности дисковой подсистемы. В то же время, интерфейс SATA 6 Гбит/с может оказаться востребованным SSD-накопителями нового поколения, ведь уже сейчас наиболее быстрые модели демонстрируют скорость чтения порядка 250-270 МБайт/с, что довольно близко к практическому пределу пропускной способности интерфейса SATA2 (порядка 290 Мбайт/с). Однако подобные накопители мало распространены и для рядового домашнего компьютера пока скорее экзотика, в первую очередь из-за весьма высокой цены. Впрочем, энтузиастов высокие цены никогда не пугали, именно для них и предназначены внешние контроллеры и материнские платы, обладающие поддержкой интерфейса SATA 6 Гбит/с.