M.2 nvme gen3 vs nvme gen4: jämförande prestanda och egenskaper

Innehållsförteckning:

Vad erbjuder PCIe 4.0-bussen oss jämfört med 3.0 i M.2-platser
Hur och var M.2-kortplatser är anslutna till nya styrelser
Introduktion av utmanare att köpa i M.2 NVMe Gen3 vs Gen4
512 GB AORUS RGB NVMe
AORUS NVMe Gen4 1TB
M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: benchmarkresultat
Slutsatser om M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

PCIe 4.0 är en verklighet, även om vi för närvarande bara kan hitta den på AMD X570-plattformen, men det är mer än tillräckligt för att göra en jämförelse mellan M.2 NVMe Gen3 mot Gen4.

De första modellerna av NVMe SSD- lagringsenheter under denna buss sedan de kommersialiseras på marknaden, och vi hade redan tillgång till Corsair- och AORUS-modellerna. I denna jämförelse kommer vi att möta exakt AORUS NVMe Gen4 på 1 TB och AORUS RGB NVMe på 512 GB, vars recensioner finns på vår sida.

Innehållsindex

Vad erbjuder PCIe 4.0-bussen oss jämfört med 3.0 i M.2-platser

Detta måste vara en av huvudpunkterna i denna jämförelse, eftersom det är till liten nytta att se siffrorna om vi inte vet hur långt vi kan gå i båda typerna av bussar. Kom ihåg att SSD: erna som vi jämför kommer att anslutas till en M.2 M-Key PCIe x4-plats, dvs fyra datafält.

PCI Express 3.0-bussen fungerar för närvarande på alla moderkort till stationära datorer, bärbara datorer och minidatorer. Allt utom moderkort med AMD X570-chipset, även om fjärde generationens buss naturligtvis erbjuder bakåtkompatibilitet med 3.0. Denna version av PCIe erbjuder oss banor där data kan spridas samtidigt upp eller ner, vilket har varit en tvåvägsöverföring. Hastigheterna som kommer att markera var och en av dessa körfält är 984, 6 MB / s både upp och ner, det vill säga 7, 9 Gbps. Om vi gör konton kan en M.2 x4 nå 3 938, 4 MB / s, 32 Gbps avrundning.

Låt oss nu titta på bussen i version 4.0, som bara kan fungera på AMD-kort med Ryzen 3000 7nm- processorer. Den här bussen är fortfarande i två riktningar och har samma onlinekod som den tredje generationen med 128b / 130b strängar. Men nu har hastigheten fördubblats, så en enda linje kan en hastighet av 1969, 2 MB / s upp och ner. I en x4-konfiguration kommer det att vara 7 876, 8 MB / s eller vad som är detsamma, 64 Gbps.

Hur och var M.2-kortplatser är anslutna till nya styrelser

Anslutningskonfigurationen för M.2-kortplatserna på korten beror mycket på tillverkaren, chipsetet och kortets räckvidd och naturligtvis av antalet platser som har installerats. Det ska sägas att vi inte har samma PCIe-körfält i en Intel Z390-chipset som i en Intel B360, och mycket mindre i X470 eller X570.

Med fokus på dessa nya AMD-kort med X570-chipset hittar vi nästan alltid två eller tre M.2-kortplatser som körs under PCIe 4.0 x4. Om vi har två av dem kommer den ena alltid att vara direkt ansluten till Ryzen CPU-banor, medan den andra kommer att anslutas till X570-chipset. Om vi har tre platser kan vi hitta två av dem som är anslutna till chipset och förlorar en del av de tillgängliga rälsen för USB-portar eller andra PCIe-kortplatser för expansionskort.

Vi måste komma ihåg att när vi ansluter en AMD Ryzen 3000 till dessa kort kommer vi naturligtvis att ha aktiverat stödet för buss 4.0. Men vid installation av en Ryzen 2000 blir bussen automatiskt 3.0, begränsad av dessa processorer.

Introduktion av utmanare att köpa i M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Låt oss nu se vad är de två SSD-enheterna som vi ska testa. Vi önskar att de båda hade exakt samma lagringskapacitet. Eftersom i enheter med högre kapacitet är prestandan vanligtvis lite högre eftersom regulatorn har mer upptagna kanaler. Uppenbarligen inte möjligt eftersom kapaciteten i båda enheterna inte matchar.

512 GB AORUS RGB NVMe

Låt oss börja med enheten i föregående generation. Det är en SSD med 3D TLC BiCS3 NAND-minnen byggda av Toshiba. Den enheten finns i 512 och 256 GB, med en Phison PS5012-E12- styrenhet som kan adressera upp till 8 TB under U.2-gränssnittet och 2 TB under M.2. Det är tillverkarens mest kraftfulla version för denna buss, och den här gången har den två upptagna kanaler med två 256 GB minneschips.

Tillverkarens sekventiella läshastighet och sekventiella skrivhastigheter är 3 840 MB / s respektive 2 000 MB / s. Likaså är hastigheterna för ingångs- och utgångsoperationer per sekund (IOPS) 360K och 440K. Vi måste komma ihåg att dessa siffror snarare kommer att bero på styrenheten och inte så mycket på bussen.

AORUS NVMe Gen4 1TB

I det andra hörnet har vi den nya generationen AORUS SSD, som presenterades detta år 2019 med kapacitet på 1 TB och 2 TB, dubbelt och fyrdubblat än den tidigare. Den använder också Toshiba-minnen, även i detta fall BiCS4-modellen med 96-lagers NAND 3D TLC-teknik. Specifikt kommer det att vara 4 chips, var och en av dem på 256 GB. För hantering har vi den nya Phison PS5016-E16- styrenheten tillverkad i 28 nm som kan adressera 8 TB minne i 8 kanaler. Inuti det finns två 32-bitars ARM Cortex R5-processorer.

Tillverkarens sekventiella läs- och sekventiella skrivhastigheter för denna nya SSD är 5000MB / s respektive 4400MB / s. Medan operationerna per sekund IOPS uppgår till respektive 750K respektive 700K.

M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: benchmarkresultat

Utan vidare, låt oss se hur resultaten utvecklats i alla SSD: er som vi testade. Programmen som användes var följande:

Crystal Disk MarkAS SSD BenchmarkATTO Disk BenchmarkAnvil´s Storage

I alla program har vi använt samma versioner för båda enheterna.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

I det första testet ser vi några siffror mer anpassade till de teoretiska specifikationerna från fjärde generationen SSD. Vi är faktiskt bara några MB / s nedan i sekventiell läsning, medan vi skriftligen är cirka 130 MB / s nedan. I Gen3-modellen har vi siffror som till och med överstiger de som fastställts skriftligen och håller oss under läsningen på cirka 250 MB / s.

Följande resultat är inte mindre intressanta, eftersom förbättringarna i läsning av större block inte alls slår, vi har faktiskt mycket lika värden. Den största ökningen sker i 4KB-blockskrivning med 8 förfrågningar i kö och 8 processer som får åtkomst till enheten (Q8T8). Registren markerar mer än dubbelt så hög prestanda, medan vi i de andra måtten också är nära i båda modellerna.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Vi går vidare till nästa test, där vi också mäter sekventiella data i slumpmässig läsning och skrivning i 4KB-block. Ännu här ser vi bättre siffror, särskilt i skrivområdet för alla fall, med mycket högre värden i den nya generationen, även om det inte verkar som om detta program drar full nytta av busshastigheten 4.0 bedömt av de låga siffrorna i sekventiella operationer mot CristalDiskMark.

En av förbättringarna som vi har i PCIe 4.0 är att latensen är betydligt bättre i förfrågningar och dataöverföring. Och detta ser vi perfekt representerade här, eftersom det är värden som duplicerar Gen3-bussen både i läsning och skrift.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Med ATTO kan vi mäta sekventiell läsning och skrivning med block i många storlekar, från 512 B till 64 MB. Och här är controller-minne-bussuppsättningen mycket mer stabil i överföringshastigheter för denna nya generation. I nästan alla fall är vi över 4, 3 GB / s läsning och mellan 3, 8 och 3, 9 GB / s skriftligt.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Vi avslutar med resultaten från Anvil att vi återigen är nära 4 GB / s i sekventiella läsningar och skrivningar. Även om numren är som vanliga i den här programvaran långt ifrån de som visas av andra program som CristalDiskMark.

Märkligt nog ser vi mycket låga IOPS i AORUS Gen4, mycket nära Gen3-modellen, vilket får oss att tro att den här versionen inte går så bra på denna SSD. Åtminstone ser vi latenser som är nästan hälften i den nyaste modellen till den äldsta, särskilt skriftligt.

Slutsatser om M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Om något är klart för oss från denna jämförelse är det att vi redan behövde den här nya PCIe 4.0-standarden på stationära datorer. Även om det är sant att det för närvarande inte är vettigt att ansluta grafikkort eller annan expansionshårdvara. Eftersom de 16 banorna som dessa behöver, har de fortfarande mycket kapacitet för de nuvarande videoupplösningarna där vi arbetar.

Men det var för litet för de nya SSD: erna under M.2-gränssnittet. Vi ser redan att vi i denna första våg har nått 5000 MB / s, och vi är fortfarande långt från den gräns på 7870 MB / s som den kan ha. Medan tillverkare bygger snabbare minnen och kontroller är dessa register det maximala tillgängliga under detta gränssnitt. På samma sätt har förseningarna praktiskt taget halverats i denna nya generation

Även om AORUS naturligtvis inte stannade kvar här, och under Computex 2019 presenterade den också den snabbaste lagringsenheten i världen, även om det givetvis är ett trick. Det var ett expansionskort med fyra 2 TB Gen4 SSD-enheter i RAID 0-konfiguration som kan nå 15 000 MB / s i sekventiell läsning och skrivning. Skriv naturligtvis in nyheterna så ser du att resten av skivorna är ganska diskreta för att inte säga dåligt för det vi har i våra händer.

Och vi vill inte sluta utan att se var priserna på dessa M.2 NVMe Gen3 vs Gen4 lagringsenheter är, eftersom det är en ganska viktig fråga för användare. AORUS NVMe Gen4 1 TB finns till ett pris av 288 euro, medan 2 TB uppgår till inte mindre än 495 euro. Om vi går till 512 GB AORUS RGB NVMe, måste vi betala 107 euro och 76 euro för 256 GB-versionen. Låt oss ta hänsyn till att en 1 TB Samsung 970 EVO är cirka 219 euro, vilket verkligen inte är så långt med tanke på att det är den nya generationen och inkluderar ett koppar diskbänk.