Bevezető
Napjainkban már több olyan alaplap is elérhető kereskedelmi forgalomban, amelyeken egy, vagy akár több SATA Express port is van, viszont olyan SSD meghajtót egyelőre nem igazán találhatunk az üzletek polcain, amivel ki lehetne aknázni az új csatolófelületben rejlő lehetőségeket. A híreket böngészve is inkább az mSATA-t váltó M.2-es csatolófelülettel ellátott SSD meghajtókkal találkozhatunk, így sokaknak lehet az sem ismerős, hogy mi is az a SATA Express. Nos, ezt rövidesen összefoglaljuk, de előbb még ejtünk pár szót cikkünk főszereplőjéről.
SATA Express dióhéjban
A SATA Express csatolófelület
A SATA Express csatolófelület érkezéséről szóló első pletykák nagyon régen röppentek fel – akkoriban kicsit furcsának tűnt, hogy ilyen "barkács jellegű" csatolófelület végül tényleg felkerülhet a kereskedelmi forgalomba szánt alaplapokra. Telt-múlt az idő, a SATA Express porttal kapcsolatban egyre több információ érkezett, sőt, az is kezdett körvonalazódni, hogy az első képeken látott szokatlan csatolófelület bizony tényleg a SATA Express port lesz. Eleinte úgy tűnt, hogy az új csatolófelület felkerül az Intel 9-es sorozatú lapkakészleteivel szerelt alaplapokra, majd egyes források arról számoltak be, hogy változott a terv, mégsem lesz SATA Express port a deszkákon. Aztán mégis lett. De hát ilyenek ezek a pletykák: hol bejönnek, hol pedig nagyon nem.
A SATA Express pont ezért tulajdonképpen nem egy új protokollként fogható fel, hanem egy új, speciális csatolófelületként, amely egy csatlakozóban egyesíti a SATA és a PCI Express protokollokat. A régi SATA kábelek használata mellett gond nélkül kiszolgálja a tradicionális SATA meghajtókat, de SATA Express kábellel a SATA Express adattárolók is csatlakozhatnak rá – persze vagy/vagy alapon. A SATA Express kapcsolat minden esetben tisztán PCIe alapon működik.
A SATA 3.2-es szabvány részét képező SATA Express csatolófelület PCI Express támogatás tekintetében meglehetősen érdekes, ugyanis nem csak a 2.0-s, hanem a jóval gyorsabb 3.0-s szabványt is támogatja.
Mivel a SATA Express vezérlők a PCH-hoz – klasszikus értelemben véve az alaplap déli hídjához – kapcsolódnak, így csak PCI Express 2.0-s sávokkal gazdálkodhatnak, szám szerint kettővel, ami 1 GB/s-os elméleti maximális adatátviteli sávszélességet jelent. Amennyiben a SATA Express vezérlő nem a PCH-ra, hanem a processzor PCIe 3.0-s hubjára kapcsolódna, az elméleti maximális adatátviteli sávszélesség 2 GB/s-ra növekedne. Ahogy a PCH-k PCI Express vezérlőjét 3.0-s szabványúra cserélik, a SATA Express portok is gyorsulni fognak, de a sietségre igazából nincs semmi ok, ugyanis a PCI Express 3.0-s SSD vezérlők sem jelentek még meg, nélkülük pedig a PCIe 3.0-s szabványban rejlő nagyobb sávszélességet úgysem lehetne kihasználni.
A SATA Express portnál a felépítés mellett az is fura lehet, hogy noha PCI Express alapú megoldásról van szó, a tápellátást mégsem biztosítja a rendszer: speciális SATA Express kábelek készülnek, amelyekhez minden meghajtó esetében egy-egy hagyományos SATA tápkábelt kell csatlakoztatni, ami szintén a "barkács jelleget" erősíti. Persze könnyen lehet, hogy a tápellátás integrálását azért vetették el, mert nagyon megdobta volna a költségeket. A jelenlegi megoldás esetében egy-egy SATA Express kábel nagy tételben 1 dollárba kerül, szemben a hagyományos SATA adatkábelekkel, amelyek hasonló feltételek mellett 0,3 dollárért szerezhetőek be.
Az új csatolófelület a SATA 6 Gbps-os megoldásokhoz hasonlóan szintén rendelkezik AHCI támogatással, de újdonságként NVMe (Non-Volatile Memory Express) támogatás is bekerült a repertoárba. Előbbi, azaz az AHCI inkább merevlemezekhez lett optimalizálva, így NAND Flash alapú tárhelyekhez csak bizonyos limitek mellett használható, ezzel szemben az NVMe már az SSD meghajtók igényeit szem előtt tartva készült.
Az újítást, vagyis a Non-Volatile Memory Express technológiát egy ipari konzorcium fejlesztette ki, több mint 80 tag együttműködésével, akik között az LSI, a Samsung és maga az Intel is jelen volt. Az SSD meghajtók és a PCI Express kapcsolat sajátosságaihoz szabott NVMe az AHCI-hez képest sokkal alacsonyabb késleltetést kínál (2,8 µs vs. 6 µs), plusz a többmagos rendszereket is hatékonyabban támogatja. Az NVMe mellett szól az is, hogy maximális lekérdezési mélység tekintetében komoly előrelépést képvisel. Az AHCI esetében 1 kérés 32 parancs mellett hajtható végre, az NVMe esetében pedig 64K kérés kezelésére van mód, egyenként 64K paranccsal. Az NVMe a NAND Flash alapú adattárolók mellett a néhány év múlva megjelenő RRAM és MRAM alapú adattárolók támogatására is fel van készítve.
Az új csatolófelület kihívója az M.2-es csatlakozó, amire már most rengeteg SSD-t jelentettek be, de ezzel majd egy későbbi cikkben foglalkozunk részletesebben. Most nézzük meg, hogy mit kínál az ASUS SATA Express fronton!
Az ASUS Hyper Express SSD-je
Az ASUS Hyper Express SSD meghajtója egyelőre még fejlesztés alatt áll, így most csak azt tudjuk megmutatni, jelenlegi állapotában mire képes a prototípus. Mielőtt azonban megvizsgálnánk, hogyan alakul az újdonság teljesítménye, feltétlenül érdemes megnézni, mit rejt a 2,5 hüvelykes SSD ház, ugyanis a belső ezúttal nem szokványos.
Kívülről egy 2,5 hüvelykes formátumú SSD meghajtót láthatunk, ami igen elegánsra sikeredett, így kiemelkedik az SSD meghajtók szürke kínálatából. Az előlapon a gyártó logója mellett az SSD meghajtó típusa is szerepel, a hátoldal pedig egyszerű fekete borítást kapott.
A termék csatolófelület tekintetében eltér a szokványos megoldásoktól, hiszen nem tradicionális SATA 6 Gbps-os, hanem SATA Express csatolót alkalmaz, amihez speciális alaplapi port is tartozik – plusz az eszközök összekapcsolásához szükséges kábel sem mindennapi.
A kábel három csatlakozót tartalmaz: az egyik az SSD-re, a másik az alaplapra, a harmadik pedig egy szabad SATA tápkábelre kapcsolódik. Utóbbira azért van szükség, mert noha PCIe alapú megoldásról van szó, a tápellátást mégsem biztosítja a port – ennek költségcsökkentő okai vannak.
A kábel összességében meglehetősen szokatlan látvány. Azok a modderek biztosan nem fognak neki örülni, akik elegáns, letisztult belső formavilággal rendelkező PC-k építésével foglalkoznak, hiszen a tradicionális SATA kábelnél problémásabb lehet esztétikusan elvezetni az új kábelt.
Persze a fenti probléma csak egy nagyon szűk felhasználói réteget érint, akik rendszerint kreatív módon meg is oldják a kihívásokat. Ennél sokkal érdekesebb, mit rejt a Hyper Express SSD alumíniumból készített háza.
Ahogy az a lenti fotókon is látszik, a ház borítását eltávolítva egy speciális nyomtatott áramköri lappal találjuk szemben magunkat, amely két darab mSATA SSD meghajtót tartalmaz.
A nyomtatott áramköri lap mSATA slotjaiban két darab SanDisk gyártmányú mSATA SSD lapul, amelyek SDSA5FK-128G-1002 típusjelzéssel rendelkeznek, adattároló kapacitásuk pedig egyenként 128 GB, vagyis a nálunk járt HyperXpress SSD 256 GB-os volt. A gyártó Kingston SSD meghajtókkal ellátott prototípust is készített, azt egyelőre nem tudjuk, hogy a végleges termékben melyik gyártó SSD-i szerepelnek majd.
A nyomtatott áramköri lap az említett SSD meghajtókon kívül tartalmaz még egy vezérlőt is, ami az mSATA eszközöket RAID0 módba fűzi, majd összekapcsolja őket a PCIe alapú SATA Express csatolófelülettel is. Ez a vezérlő az ASMedia műhelyében készült, típusa pedig ASM1062R. A vezérlő mellett egy Winbond gyártmányú, W25X10CL sorozatú memóriachip is lapul a PCB-n. Az SSD meghajtó TRIM támogatással nem rendelkezett – ennek még lesz jelentősége a tesztek során.
A teszthez az ASUS hazai képviseletétől kaptunk egy Z97-Deluxe alaplapot is, amelyen két darab SATA Express port lapul. A termék rendszermemória tekintetében picit válogatós volt, de ahogy ezt a kihívás leküzdöttük, kezesbáránnyá vált: betonstabilan működött, mindenféle hibajelenség nélkül.
Az alaplapban egy Core i3-4150-es processzor kapott helyet, gyári hűtés alkalmazása mellett, rendszermemóriából pedig összesen 16 GB-nyi DDR3-1600 MHz-es memóriamodult hívtunk segítségül a teszthez azért, hogy elegendő RAMDISK tárhely álljon rendelkezésre.
A próba
Az első próbálkozások
Az eredmények ismertetése előtt mindenképpen szeretnénk kihangsúlyozni: a mérések egy prototípussal készültek, amelynek teljesítménye eltérhet a végleges példányétól, amely később kereskedelmi forgalomban is elérhető lesz. Tehát a lenti számokat érdekességként kell kezelni – amikor a végleges kiadást teszteljük, jó lesz majd visszanézni őket, illetve segítségükkel összehasonlítani, mekkora fejlődésen meg keresztül a termék.
A tesztekhez az alábbi tesztkonfigurációt vetettük be:
•Alaplap: ASUS Z97-Deluxe
•Processzor: Intel Core i3-4150
•Rendszermemória: 4 x 4 GB Kingston HyperX Predator DDR3-1866 MHz @ DDR3-1600 MHz (CL9-9-9-27)
•Adattárolók:
- Western Digital Caviar Black 500 GB SATA 6 Gbps
- ASUS Hyper Express SSD meghajtó (256 GB – 2 x 128 GB RAID0)
•Tápegység: Corsair TX 650
•Ház: Cooler Master TestBench
•Operációs rendszer: Windows 8.1 Professional x64 minden frissítéssel, az elérhető legújabb driverekkel
Az operációs rendszer gond nélkül feltelepült az ASUS Hyper Express SSD-re, majd a driverek és a tesztprogramok telepítése után azonnal neki is láttunk a tesztelésnek.
A termék nem rendelkezett TRIM támogatással, így idővel elég látványosan csökkenhetnek az írási sebességek. Mivel az SSD-t nem mi teszteltük először, így jó ötletnek tűnt megnézni, hogyan teljesít, ha biztonságos törlés (Secure Erase) nélkül telepítünk rá operációs rendszert (előjöhetnek az esetleges lassulások).
ATTO Disk Benchmark alatt elég gyengécske eredmények születtek: korábban írás tekintetében 540 MB/s körüli, olvasás tekintetében pedig 740 MB/s körüli eredményekre lehetett számítani, a Kingston SSD kártyákkal szerelt példány pedig 691 MB/-os olvasási-, és 756 MB/s-os írási tempó elérésére is képes. Az olvasási sebesség ehhez képest nem rossz, de az írási tempó finoman szólva is gyenge – különösen a 4K-s.
CrystalDiskMark 3.0.3 x64 alatt még gyatrább eredményeket kaptunk, ahogy az az alábbi képről is kiderül.
Az olvasási sebesség itt is elfogadható szinten mozog, de az írási tempó nagyon gyenge: 158 MB/s-os értéket még az abszolút belépőszintű SATA 6 Gbps-os SSD-k is simán tudnak manapság, legalábbis 250-256 GB-os adattároló kapacitás környékén mindenképpen.
Ezek után már félve indítottuk el az AS SSD Benchmarkot. Nem is volt alaptalan a félelem:
A fenti eredményeket aligha kell kommentálni: ezek sajnos nagyon gyengék.
Utolsóként az Anvil's Storage Utilities legújabb változatát is ráeresztettük az SSD meghajtóra.
Komoly változást ebben a tesztben sem fedezhetünk fel. Lényegi különbség akkor sem igazán mutatkozott, ha 100% incompressible helyett Zero Fill-re állítottuk a tesztmetódust.
Mivel a legelső tesztek után egy kicsit üresjáratban is tudott ketyegni a rendszer, működésbe lépett a Garbage Collecting, azaz a hulladékgyűjtő eljárás. Ez egy picit javított a teljesítményen, de nem sokat. A fenti eredmények már a javulás után készültek. A helyzeten az sem javított, ha az SSD-t külön külső meghajtóként teszteltük, azaz nem róla futott az operációs rendszer.
Annak érdekében, hogy az SSD normál sebességére is fényt deríthessünk, ezek után leformáztuk, méghozzá úgy, hogy a teljes tartalmára nullák kerültek (Zero Fill). Reménykedtünk benne, hogy így "tiszta lappal" indulhat a termék, ami az írási teljesítményre igencsak pozitívan hat majd.
Hogy bevált-e a trükk? A következő oldalon kiderül!
A második próba
A második kísérlet
Az SSD meghajtó adattároló területének nullákkal való teleírása után ismét lefuttattuk az előző oldalon látott teszteket, hogy megbizonyosodjunk a prototípus valódi teljesítményéről. A teszt megkezdése előtt az SSD kapott egy órát, hogy rendezze sorait, majd nekiláttunk a tesztelésnek. A tesztrendszer nem változott, de az eredmények látványosan jobbak lettek. Ezúttal az SSD-t külső meghajtóként teszteltük – ha operációs rendszert telepítettünk volna rá, nagyon hasonló eredményeket kaptunk volna, ahogy korábbi tapasztalataink mutatták.
A tesztkörnyezet tekintetében nem történt semmiféle változás – minden szoftver- és hardverkomponens ugyanaz volt, mint az előző körben.
ATTO Disk Benchmark alatt a 4K-s írási teljesítmény nem javult, de egyéb tekintetben azért megfigyelhető némi gyorsulás. Az írási sebesség néhol már a 468 MB/s-os értéket is elérte, az olvasási tempó pedig áttörte a 710 MB/s-os határt. Persze van még hova javulni.
Szerencsére Crystal DiskMark alatt még szembetűnőbb a változás mértéke, ahogy az az alábbi képről is kiderül:
Az olvasási sebesség egy picit javult, a folyamatos írási tempó pedig több, mint háromszorosára nőtt: a korábbi 154 MB/s helyett immár 515 MB/s-os értéket sikerült felmutatnia a rendszernek, ami nem rossz. A 4K-s teljesítmény továbbra is gyengécske.
Hogy az AS SSD BenchMark gyorsult-e? De még mennyire!
Az előző oldalon látott csapnivaló eredményeket életképesebb értékek váltották fel, amit jó látni. A gyorsulás a Copy Benchmark eredményeinél különösen szembetűnő.
Az Anvil's Storage Utilities lefuttatása után ugyancsak jobb eredményeket kaptunk, mint korábban.
A Zero Fill módszer a jelek szerint beváltotta a hozzá fűzött reményeket, viszont jó lenne, ha az ASUS is kínálna valami olyan programot az SSD-hez, amivel a diagnosztikai feladatok, a biztonságos törlés, illetve az egyéb teendők hatékonyan elvégezhetőek lennének – ilyen program a prototípushoz még nem járt, de reméljük, mire elkészül a kereskedelmi forgalomba szánt változat, lesz hozzá segédprogram is.
Extra tesztek
Az előző oldalon ugyan nem mutattuk meg, de fájlmásolási teszteket is csináltunk a tesztrendszeren. Az alábbiakban összehasonlítható az alapállapotban, illetve a Zero Fill után felmutatott teljesítmény. Reményeink szerint ez igazán jól szemlélteti, valós körülmények között mekkora gyorsulást eredményezett a gyors "karbantartás". Persze a Zero Fill miatt a meghajtó írási ciklusaiból 256 GB-nyit elfogyasztottunk, de ez talán elfogadható áldozat, ha a gyorsulás mértékét nézzük.
Fájlmásolás alkalmával a Zero Fill művelet után látványosan gyorsultak a meghajtón belüli fájlmozgatások, valamint a meghajtó írási teljesítménye is jelentősen javul – utóbbit a RAMDISK-ről SSD meghajtóra történő másolás eredményei szemléltetik.
Persze a TRIM hiánya miatt idővel ismét be fog lassulni az SSD, de RAID0 tömb esetén ezen egyelőre sajnos kár csodálkozni.
Verdikt
Az ASUS Hyper Express SSD meghajtója az első olyan SSD, amely SATA Express portra kapcsolódik. A termék megmutatta, hogy életképes lehet, a prototípus azonban még kisebb-nagyobb kihívásokkal küzd.
A teszt során felmutatott teljesítmény a végleges Hyper Express SSD meghajtónál alighanem sokkal jobb lesz, hiszen a terméket most is gőzerővel fejlesztik. A TRIM hiánya miatt fejlett Garbage Collecting, illetve fejlett Wear Leveling algoritmusokra van szükség, amelyek a hulladékgyűjtésről és a NAND Flash cellák elhasználódás-kiegyenlítéséről gondoskodva konzisztens írási teljesítményt biztosítanak a rendszer számára.
A prototípus ötletes és a meghajtó dizájnjára sem lehet panasz. Összességében érdekesnek találtuk az ASUS különlegességét, reméljük, rövidesen a kész meghajtót is letesztelhetjük. Akkor aztán kiderül, mit sikerült összehozniuk a mérnököknek.
A tesztben szereplő Hyper Express SSD prototípust az ASUS hazai képviseletétől kaptuk kölcsön, amiért ezúton is köszönetet!
