Hyper m 2 pcie gen4 x4 что это
Обновлено: 15.05.2024
— подключение по стандарту PCI-E версии 3.0, предусматривающее 4 линии передачи данных.
Стандарт PCI-E изначально был разработан для плат расширения, однако благодаря продвинутым характеристикам (в частности, хорошей скорости) стал применяться и для других комплектующих — в том числе в интерфейсах вроде M.2, использующих собственные разъемы вместо стандартных слотов PCI-E. Версия 3.0 обеспечивает скорость передачи данных почти в 1 ГБ/с на линию; в итоге 4 линии, предусмотренные в данном варианте, дают около 3,9 ГБ/с. При этом накопители с этим интерфейсом можно подключать и к более медленным версиям M.2/PCI-E — разве что скорость работы будет ограничиваться возможностями материнской платы.
Что нужно знать о форм-факторе M.2 у SSD-накопителей
Активное охлаждение и СЖО
Дополнительный вентилятор, работающий на выдув, способен решить проблему «поджаривания» памяти. Лучше всего его использовать в комплекте с пассивным охлаждением.
Проблема №1: для получения эффекта необходимо установить достаточно большой кулер размером 92–100 мм таким образом, чтобы теплому потоку воздуха не мешали покидать корпус провода и другие элементы внутреннего убранства.
В идеале следует установить СЖО рядом с планкой, тогда температура M.2 при нагрузке будет на уровне 40–50 градусов. Единственная проблема — грамотно разместить охлаждение в корпусе, особенно, если он маленький.
SATA или PCI?
Теоретически предпочтителен PCI-интерфейс. Предел SATA — 6,0 Гбит/с, PCI Express x4 — 32 Гбайт/с. На практике, из-за повышенной «жирности» видеоадаптеров, даже одну PCI M.2 сложно установить. Кроме тесноты, возникает еще одна сложность: быстрый SSD — это маленький обогреватель.
Чем отличаются SSD M.2 NVMe x2 и x4?
В последнее время SSD настолько подешевели, что позволить себе SATA-модель хотя бы на 250 – 500 ГБ может практически каждый. Но если вы покупаете, скажем, терабайтный твердотельный накопитель, чтобы объема хватило с запасом на годы вперед, то имеет смысл немного доплатить за модель с быстрым интерфейсом PCI-Express, более известным под названием M.2 NVMe. Некую путаницу могут вызвать лишь загадочные символы x2 и x4 в названии модели. Что они значат и насколько важны, мы попытаемся объяснить понятным языком.
Линии PCI-Express
Современные твердотельные накопители форм-фактора M.2 по интерфейсу подключения делятся на три вида: SATA, PCI-E x2 и PCI-E x4. Отличаются они не только скоростью передачи данных, но совместимостью (либо наоборот не совместимостью) с различными моделями ноутбуков и материнских плат для настольных ПК. Также SSD M.2 могут отличаться размером, а точнее длиной (4, 6 и 8 см). Рассмотрим же каждый из трех интерфейсов подключения поподробнее.
SATA3 — это обычные медленные SSD (до 560 МБ/с), только выполненные в современном компактном форм-факторе M.2 вместо олдскульного 2.5-дюймового. Совместимы с абсолютно всеми материнскими платами и ноутбуками с разъемом М.2.
 |
NVMe 3.0 x2 — бюджетные высокоскоростные SSD, работающие по шине PCI-E 3.0. Одна линия PCI-E 3.0 имеет теоретическую пропускную способность 8 ГТ/с (гигатранзакций в секунду), что равняется 985 МБ/с. Маркировка x2 подразумевает две линии, то есть скорость до 1970 МБ/с. На практике же скорость как правило немного ниже. Материнские платы прошлых поколений, а также многие современные игровые ноутбуки и ультрабуки имеют именно слот M.2 NVMe x2.
 |
NVMe 3.0 x4 — самые быстрые на данный момент M.2 SSD, задействующие четыре линии PCI-E 3.0 (до 32 ГТ/с или 3940 МБ/с). Использование столь быстрых твердотельных накопитель, порой, накладывает ограничения на другие разъемы материнской платы. Например, может деактивироваться часть слотов PCI-E x1/x4 или SATA.
NVMe 2.0 x4 — работающих по старому протоколу PCI-E 2.0 твердотельных накопителей в продаже уже нет. Зато есть материнские платы Intel LGA1151-v2 на чипсете H310, которые оснащены слотом M.2 PCI-E 2.0 x4 (500 МБ/с на линию). Установленный в такой разъем SSD NVMe 3.0 x2 будет ограничен скоростью 1000 МБ/с, а x4 — 2000 МБ/с.
 |
NVMe 4.0 — уже в ближайшее время в продажу должны поступить первые материнские платы на чипсете AMD X570 с поддержкой четвертого поколения шины PCI-E. По сравнению с предшественницей, ее пропускная способность выросла вдвое — до 16 ГТ/с. Производителям SSD, которые уперлись в потолок скорости PCI-E 3.0, это снова развяжет руки. Анонса твердотелов со скоростью свыше 4000 МБ/с, думается, не придется долго ждать.
Пора переходить от теории к практике: проводить тесты будем на примере одного из самых быстрых на данный момент SSD M.2 — WD Black SN750 (NVMe x4).
WD Black SN750 — флагманский твердотельный накопитель формата M.2 NVMe американского бренда. Напомним, что Western Digital, широко известная прежде всего своими HDD, несколько лет назад поглотила компанию SanDisk и начала активно разрабатывать собственные твердотелы. Модель SN750 — это уже вторая итерация Black SSD, которая стала не только быстрее, но еще и дешевле. На выбор предлагается четыре объема: 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ.
Построен Black SN750 на фирменном трехъядерном контроллере WD/SanDisk и 64-слойной флеш-памяти SanDisk 3D TLC BICS3 (количество и плотность чипов зависит от объема SSD). Дополнительно предусмотрен чип буферной памяти DDR4, объем которого равняется 256 МБ на каждые 250 ГБ объема SSD (например, 1 ГБ у 1-ТБ модели SSD). Кроме того, доступны две комплектации — безрадиаторная и с пассивным охладителем, спроектированным EKWB, именитым производителем СЖО.
Для терабайтной версии заявлена наивысшая скорость последовательного чтения и записи: 3450 и 3000 МБ/с соответственно. Это автоматически делает WD Black SN750 одним из самых быстрых SSD на рынке. Версии объемом 500 ГБ и 2 ТБ лишь немного уступают по линейным скоростям терабайтной, а вот 250-гиговая уже ощутимо отстает (3100/1600 МБ/с). Впрочем, она все равно опережает большинство конкурентов аналогичного объема.
Как и другие SSD на основе TLC-памяти, Black SN750 при последовательной записи очень крупных файлов (больше 12 ГБ) сбрасывает скорость, но лишь вдвое (до 1500 МБ/с), тогда как многие конкуренты проседают в три – пять раз. Затем диску нужно небольшое время на отдых, чтобы восстановить изначальную скорость. В целом же, WD Black SN750 — один из самых интересных на данный момент твердотельных накопителей M.2 NVMe x4. Приятными бонусами являются 5 лет гарантии, высокий заявленный ресурс перезаписи (600 ТБ для модели на 1 ТБ) и функциональная фирменная утилита WD SSD Dashboard.
 |
Конфигурация тестового стенда
- процессор — AMD Ryzen 5 Pinnacle Ridge 2600X BOX ;
- водяное охлаждение — SilverStone Tundra TD02-RGB ;
- материнская плата — ASRock B450 Steel Legend Цена от 7 537 до 10 266 р. ;
- оперативная память — Apacer DDR4 1x16Gb EL.16G2V.GNH ;
- видеокарта — INNO3D GeForce RTX 2060 TWIN X2 Цена от 60 534 до 69 500 р. ;
- твердотельный накопитель — WD Black SN750 NVME SSD WDS100T3XHC 1 ТБ с радиатором Цена от 17 000 до 18 218 р. ;
- жесткий диск — WD NasWare Red WD40EFRX 4 ТБ кэш 64 МБ Цена от 9 207 до 14 511 р. ;
- блок питания — Cougar CMX CMX850 ;
- корпус — Cougar Turret RGB черный .
Результаты тестирования
У нашей подопытной материнской платы ASRock B450 Steel Legend имеется сразу два разъема M.2 с поддержкой NVMe 3.0. Правда, только один из них (верхний, его мы и будем использовать) полноскоростной х4 и с металлическим радиатором, тогда как второй — половинной пропускной способности х2 и без охлаждения.
 |
Для тестирования твердотельного накопителя WD Black SN750 использовались следующие бенчмарки: Crystal Disk Mark для замера скорости последовательного чтения и записи, AS SSD Benchmark для измерения времени доступа, Anvil's Storage Utilities для отображения результатов IOPS и AIDA64 Disk Benchmark для проверки виртуального SLC-кеширования.
 |
Так, в Crystal Disk Mark скорость линейного чтения оказалась даже выше заявленной (без малого 3500 МБ/с), а скорость линейного чтения почти точно соотвествует заявленной 3000 МБ/c (недостающие до круглого числа несколько мегабайт в секунду можно смело списать на статистическую погрешность). Дополнительный перетест скорости последовательной записи был проведен в AIDA64 Disk Benchmark и показал снижение скорости записи с 3000 до 1500 МБ/с после превышения объема виртуального SLC-массива.
 |
В свою очередь приложения AS SSD Benchmark и Anvil's Storage Utilities традиционно занижают показатели линейных скоростей по сравнению с CDM. Зато первое показало сверхбыстрое время доступа к файлам на SSD — всего 0,02 мс, а второе — скорость обработки мельчайших файлов аж 168 тысяч IOPS (Input/Output Operations Per Second или количество операций ввода/вывода). Проще говоря, мелкие файлики этот SSD крутит-вертит так же молниеносно быстро, как опытный игрок в наперстки.
 |
Выводы
Финальные сравнительные диаграммы позволяет наглядно оценить скоростные показатели WD Black SN750 с шиной NVMe x4 на фоне твердотельных накопителей других форматов — M.2 SATA и NVMe x2. Преимущество четырех линий PCI-E над двумя и, тем более, над шиной SATA3 является существенным и неоспоримым. Покупать медленный SSD M.2 в 2019 году хоть сколько-нибудь оправдано только по причине устаревшей материнской платы или ноутбука. Если же ваш ПК оснащен слотом NVMe 3.0 x4, то разумнее сделать выбор именно в пользу такого высокоростного накопителя, благо постепенное снижение цен тому способствует. Точно будете довольны!
Тест и обзор: ASUS HYPER M.2 x16 Gen4 и четыре WD_Black SN850 в RAID
На Hardwareluxx мы любим собирать конфигурации, которые способны поставить новые рекорды производительности. Накопители Western Digital WD_Black SN850 хорошо зарекомендовали себя в тесте, вплотную подбираясь к теоретической пропускной способности PCIe4 x4. Но как насчет четырех SN850 в RAID?
В сегменте AMD решения PCIe4 сегодня распространяются довольно широко. Платформы X570 и B550 поддерживают новый стандарт PCIe4, который удваивает пропускную способность подключенных накопителей или карт расширения, поддерживающих PCIe4. Чипсет X570 вышел уже полтора года назад, поэтому многие SSD уже перешли на новый интерфейс. И накопители получили новый теоретический максимум пропускной способности с четырьмя линиями, который оставался недосягаем. Только в конце 2020 года Samsung SSD 980 PRO (тест) подошел к уровню 7.000 Мбайт/с, а Western Digital WD_Black SN850 в наших тестах даже его превысил. Поэтому мы решили провести еще один тест, на сей раз с четырьмя накопителями.
Как обычно, когда мы сталкиваемся с ограничениями какого-либо стандарта, то возникает вопрос, как их обойти. Инженеры ASUS нашли ответ на этот вопрос, пусть и не новый: RAID!
Мы уже тестировали разные решения RAID в прошлом, и параллельная работа нескольких NVMe SSD действительно увеличивает пропускную способность. Весьма интересна карта расширения Western Digital WD_Black AN1500 с подключением PCIe3 x8, которая обеспечивает пропускную способность на уровне одного PCIe4 SSD using, используя четыре SN730 с двумя линиями PCIe3 каждый. Карта расширения ASUS HYPER M.2 x16 Gen4 идет на шаг дальше. На нее можно установить четыре раздельных PCIe4 SSD. Как можно догадаться по названию, подключение к материнской плате выполняется через интерфейс x16 Gen4, что дает теоретические 32 Гбайт/с. Впрочем, данное значение носит теоретический характер, поскольку необходимо учитывать избыточность протоколов. Да и массив RAID 0 не масштабируется идеально через умножение пропускной способности отдельных NVMe SSD.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
WD_Black SN850 в деталях
Поскольку накопители WD_Black SN850 уже побывали в нашей тестовой лаборатории, здесь мы приведем ссылку на соответствующий обзор флагмана Western Digital. Будучи первенцем компании с интерфейсом PCIe4, накопитель SN850 почти полностью опирается на собственные разработки. В том числе контроллер SanDisk 20-82-100C4-AO и чипы памяти NAND BiCS4, которые являются плодом сотрудничества с Toshiba/Kioxia. За исключением Samsung SSD 980 PRO, данные чипы памяти устанавливаются во все предыдущие PCIe4 SSD. Контроллер накопитель дополняется DDR4 DRAM с достаточной емкостью 1 Гбайт DRAM на 1 Тбайт.
Накопитель WD_Black SN850 показал отличный уровень производительности в тестах, особенно хотелось бы отметить высокую последовательную пропускную способность. Наш тестовый образец превысил планку 7.000 Мбайт/с в CrystalDiskMark, но и по записи SSD показал хороший результат более 5.200 Мбайт/с.
Карта расширения ASUS HYPER M.2 x16 Gen4
ASUS в курсе сильного нагрева современных накопителей PCIe, поэтому при разработке нового поколения карты NVMe RAID были внесены конструктивные особенности. Внешне и по габаритам карта напоминает видеокарты, имеется активное охлаждение. Причем вентилятор можно включать/выключать простым тумблером на слотовой заглушке. Кожух карты алюминиевый, отдельные SSD контактируют с ним через теплопроводящие прокладки. На практике такое решение работало отлично, алюминиевый кожух очень сильно нагревался в пассивном режиме, что говорит о хорошей передаче тепла. Однако в режиме RAID мы не смогли считать температурные датчики отдельных SSD, а у карты своего нет.
К сожалению, из-за отсутствия температурных датчиков и некоторых проблем с конфигурацией (см. на следующей странице), нам пришлось пропустить привычный тест температурного троттлинга. Но мы провели тест производительности чтения по всей емкости с помощью Aida64. Сначала мы провели тест с активным охлаждением (слева), после чего в пассивном режиме (справа). Интересно, что средняя скорость чтения при активном охлаждении превышает максимальную при пассивном.
Здесь мы можем обратиться к нашему опыту с тестами одного SN850, где наблюдался небольшой температурный троттлинг. Так что в пассивном режиме мы тоже наверняка имеем дело с троттлингом - по крайней мере, в нашей тестовой системе. Поэтому мы рекомендуем всегда оставлять вентилятор активным. К сожалению, вентилятор всегда работает на полных оборотах, возможности регулировки скорости в зависимости от температуры не предусмотрено, поэтому данная конфигурация RAID вряд ли подходит для очень тихих систем. В нашей тестовой системе без звукоизоляции и "коробочным" кулером CPU работа вентилятора всегда была слышна.
Связка ключей
Чтобы попасть в гнездо на материнской плате, планка M.2 должна иметь совместимый ключ. Могучий инженерский разум породил 12 типов ключей, но нас интересует только два из них:
ключ «B» — 6 контактов, поддержка SATA, PCI Express x2
ключ «M» — 5 контактов, поддержка SATA, PCI Express x4
Визуальные особенности: у ключа «B» зуб наточен справа, у ключа «M» — слева.
Технологии SATA и PCIe x2 — устарели. Разумеется, всем хочется поставить память M.2 c ключом «M», умеющую передавать данные по четырем дорожкам в два потока со скоростью 4 — 7,8 ГБ/с на чтение и запись.
Старые материнки такой ключ не поддерживают, поэтому была разработана универсальная «многозубая» планка, похожая на кремлевскую стену.
Универсальная планка получила две прорези в диапазоне 12–19 и 59–66 контактов, объединив поддержку всех типов интерфейсов, включая USB 3.0, через адаптер.
Не важно, какой ключ поддерживает материнка и, если у нее соответствующий интерфейс, память с ключом «B» и «M» будет работать на всех компьютерах.
Пассивное охлаждение
Алюминиевая планка устанавливается, если температура под нагрузкой SSD M.2 превышает 70–80 ℃. Может понадобиться тем, кто часто перезаписывает большие объемы данных или решил установить 2–3 видеокарты в маленький корпус без водного охлаждения.
Популярный формат: ширина 20–22 мм, толщина — 3,5–6 мм. Длину следует подбирать в соответствии с форм-фактором планки. Вес изделия около 16 грамм. В продаже полно готовых решений.
Некоторые пользователи пытаются приколхозить крепежные пластины из строительных магазинов, — лучше так не делать. В заводском варианте пластины защелкиваются специальным замком, радиатор контактирует с планкой через термопрокладку.
Проблема №1: отсутствие решений для памяти с двухсторонним размещением чипов. Тепло проходит через термопрокладку и отводится алюминиевой панелью только с одной стороны.
Проблема №2: тепло с пластины попадает внутрь корпуса и на видеокарту, необходимо много пустого пространства, что бы накопленные градусы успевали рассеиваться.
Проблема №3: температура действительно падает на 15–20 ℃, но охлаждение после пика нагрузки происходит значительно медленнее и на прямую зависит от внутрисистемных кулеров.
На некоторые планки M.2 производители устанавливают тепловые экраны для защиты от нагрева видеокартой. Такое решение в целом малоэффективно и подходит только пользователям, редко переписывающим данные.
Для М.2 SATA есть еще одно решение — адаптер. Используя длинный «хвостик», можно разместить память в самом холодном месте системного блока или вынести планку за его пределы. Но есть один минус: при передаче через USB скорость чтения и записи снижается на 10–15%.
Горячая проблема
Слот для M.2 SATA на материнской плате расположен близко к видеокарте. Если установлено сразу две высокотехнологичных «грелки», температура SSD под нагрузкой может подпрыгнуть до 110 ℃.
С одной видеокартой без нагрузки — 60–70 ℃.
Для маленьких корпусов — это серьезная проблема, начинается троттлинг скорости чтения и записи. Очевидное решение — поставить пассивную или активную систему охлаждения, но не все так просто.
Что нужно знать о форм-факторе M.2 у SSD-накопителей
Память SSD M.2, заменившая устаревшую mSATA, впервые была использована в мобильных платформах — лэптопах и нетбуках. Позже накопители стали устанавливать в настольные ноутбуки, ПК. Появилось 5 форм-факторов: 2230; 2242; 2260; 2280; 22110. Первые две цифры обозначают ширину, оставшиеся — длину в миллиметрах.
Самая мелкая карта SSD M.2 получила один чип памяти и размеры 22 миллиметра в ширину и 30 миллиметров в длину.
Читайте также: