SSD 不卡彈,新介面 SATA Express 解開速度限制, 1GB/s 起跳兼容老 SATA

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章節目錄:

第一章:SATA反成為SSD阻礙,頻寬瓶頸引發新革命

第二章:SATA Express身兼重任,向夥伴SAS借鏡學習

第三章:PCI-E提升時脈同樣卡彈,PCI-E與SATA完全分離

第四章:偽SATA Express速度嘗鮮體驗,規範影響在於軟體層

偽SATA Express速度嘗鮮體驗

當前SATA Express規範已經發布,但是關鍵的硬體與周邊裝置,何時能跟上還有待觀察。理論上,現行原生PCI-E固態硬碟控制器,要轉進相容SATA Express規範應該不難,也許很快就能看到試驗品現身。反觀原生磁碟控制器耐心等候,雖然有些技法能變出可用的磁碟控制器,過渡時期方案終究並非正宗。

剛起步談普及還太早

該先有儲存裝置還是平台,才能勾引起使用者消費欲望呢?最理想當然是同時推出,那怕選擇彈性不多也好。以SATA 6Gb/s為例,在主機板廠得以端出整合第三方控制器產品之際,Seagate也發布首款實體裝置Barracuda XT,讓多方得以測試驗證與體驗。對於SATA Express無須多說,同樣期待這理想境界再次降臨。

據悉,Intel對於SATA Express的推動也是不留餘力,早先傳出下一代主流效能平台Haswell Refresh,將會率先納入Z97晶片組之中。而後又有消息指出,Intel因故打算推遲整併原生支援計畫,或許最快得在年底旗艦平台Ivy Bridge-E上,才有機會見到首款原生磁碟控制器現身。

那麼第三方磁碟控制器呢?這往往是開路先鋒,然而截至目前為止,並沒有聽聞哪些廠商已經在動作中的明確訊息。也許會像以往那樣,集主控與裝置端控制器技術於一身的Marvell,還有後起之秀ASMedia等,會是比較早釋出產品的廠商。如果時間上夠早,也許趕得及登陸Haswell Refresh平台,剩餘的就只缺裝置而已。

試驗平台飆速無阻礙

接著讓我們來看Asus這試驗平台,型號Z87-Deluxe/SATA Express只用於展示與先期測試驗證,並不實際會進行量產銷售。內部是採用Intel Z87晶片組,以當前產品線為電路布局與功能設計基礎,因此有著眼熟的金黃色散片等配置。預設配置2組SATA Express連接埠,透過SATA Express轉PCI-E板,搭配自家ROG RAIDR Express SSD構成展示環境。

那麼Asus是如何構成SATA Express電路?這2組連接埠來自不同磁碟控制器,分別是PCH與第三方ASMedia ASM1061SE,其中後者細部規格資訊不詳。要從PCH實做出SATA Express,由於內建SATA與PCI-E 2.0控制器,某程度上來說不是太大問題。重點是在於磁碟控制器要認得裝置,並且獲得ISRT驅動程式層認可,能夠監控它的運作狀態。

規範影響在於軟體層

前面提過Intel對於SATA Express的態度也相當積極,試驗平台舉如電路、軟體、韌體層設計調整,官方是有提供給樣板給予主機板廠參考。但細節一般外人無從得知,只能就眼前這套展示平台,來還和SATA Express進行初步接觸體驗。解讀後方數據,得留意控制器與儲存裝置都並非原生產品,只能做為參考用。

那麼真實使用會碰上哪些問題?結果是無以分辨差異,操作感和標準SATA裝置無異。這符合SATA-IO設計之初,特地規劃1組控制訊號連接器,作用之一是進行裝置識別,省去使用者更改如BIOS設定之類的麻煩。也就是說無論是插入SATA Express或SATA裝置,主機板BIOS都能自動認出來,使用者完全無須介入。

進入作業系統之後,ROG RAIDR Express SSD並無法立即使用,因為其設計是採用SATA 6Gb/s固態硬碟控制器,搭配Marvell 88SE9230這SATA 6Gb/s磁碟控制器組成(SATA轉PCI-E)。反觀我們另外準備的試驗組,Plextor M6e採用Marvell 88SS8183固態硬碟控制器,其設定相容於AHCI,故系統開機後即可使用。

SSD 不卡彈,新介面 SATA Express 解開速度限制, 1GB/s 起跳兼容老 SATA

Asus Z87-Deluxe/SATA Express是以現行Z87產品線為基礎,進而設計出這張不進行銷售的SATA Express試驗平台,讓人有些許驚喜感。

這是SATA-IO規範重要性很好的範例,由於裝置不相容於標準AHCI介面,或者現行作業系統並未支援它,就得手動安裝驅動程式。另外在PCH那組連接埠的軟體層方面,究竟誰對SATA Express發號施令,答案在Intel Rapid Storage Technology內一目了然,確實完全在PCH掌控之內。

試驗跑道純友宜交流

由Z87-Deluxe/SATA Express簡單易用的體驗來講,應該可以確定未來正式上路的SATA Express相關產品,是不會讓大家搞得霧沙沙。接著來看到數據部分,得留意即便裝置為原生SATA Express介面,各家控制器與快閃記憶體仍然是效能決定關鍵。也就是說不會因為支援SATA Express,效能就突然會突飛猛進,其道理大家應該都清楚。

以下數據最為有趣的地方,是M6e採用原生PCI-E控制器,最高存取速度不超過670MB/s左右,但是ROG RAIDR Express SSD卻可達700MB/s。原因是M6e電路板為M.2規格,只配置8顆快閃記憶體,不符合當代控制器最佳配置組合。典型黃金組合為使用16顆配置,讓每個通道控制2顆粒,而顆粒又為2CE封裝類型。

相較於M6e在配置上吃虧,ROG RAIDR Express SSD則是暗藏玄機,其內部實際上是有2顆LSI SandForce SF-2281固態硬碟控制器,經由磁碟控制器組建成RAID 0模式。因此即便並非原生PCI-E設計,呈現出來的速度卻更好,這些差異是導致那奇特結果的關鍵。

普及之路靜觀其變

無論如何,SATA Express在PCI-E加持下,可突破SATA 6Gb/s原本約570MB/s的速度枷鎖。即便我們簡單測試沒有動用重裝備,但是依據過去產品使用經驗來說,比較新的工作站等級PCI-E介面固態硬碟,轉接後應該還是得以長快飆速。至於SATA Express後續進展如何,站點就交由時間來證明,姑且靜觀其變。

SATA Express頻寬實戰體驗

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受制於固態硬碟性能影響,這次無法進一步窺探SATA Express速度極限,不過光是突破SATA 6Gb/s的570MB/s速度枷鎖,實際得以達到700MB/s左右,就足以令人感到高興。

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游仁村
1.  游仁村 (發表於 2014年3月12日 16:20)
第四章的這段 [以下數據最為有趣的地方,是M6e採用原生PCI-E控制器,最高存取速度不超過6700MB/s左右]

6700MB ??是不是多按了一個0 ??或是少了標點符號?

KoGaSenRx
3.  KoGaSenRx (發表於 2014年3月12日 19:49)
大概會高階板子會出現L型插槽,

省著這些SATA Express 去跟高階長顯卡勾勾纏..

不過L型插槽遇到不夠寬的機殼又很插裝╯-__-)╯ ╩╩
bisheng
4.  bisheng (發表於 2014年3月12日 22:19)
※ 引述《KoGaSenRx》的留言:

等著看主機板廠商會想出什麼因應之道 <( ̄︶ ̄)>

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