NVMe是什么?单盘破2GB的速度你怕了吗?

2016-02-24 评论(117) 收藏(6)
天天有人问,Z170和Z97有啥区别,就是DDR4内存支持吗?

我想说。Z170也是支持DDR3的好不好?其实Skylake比起Haswell提升的不仅仅是单核性能,还有别的提升性能的方面

第一,lans从之前代代相传的16x带宽提升到了20x

过往,高端游戏主板都是带SLI认证的,支持双卡SLI或者交火的

前面说了,cpu那边提供的只有16x的带宽,双卡也就是把16x带宽拆分为8x+8x

本来嘛,这个是刚刚好的,但是有了M.2接口SSD以后呢,就不够用了


M.2作为mSATA接口的后继者同样保留了SATA与PCIe之间切换的灵活性。SSD厂家通过金手指缺口定义“Socket2”运行PCI-E 2X传输模式还可兼容SATA;或者“Socket3”全速运行PCI-E 4X传输模式。


右下角小的缺口是B key,单独使用B key可以保证对sata3的兼容性,但是速度比较弱,因为仅仅运行在pci-E 2x的带宽;大的缺口为M key,当B key和M key同时使用,才能发挥m.2接口的威力,达到pci-E 4X的速度
也就是说,真正要发挥M.2接口速度的,必须要提供4x带宽。那么Haswell就犯难了

对于高端玩家来说,双显卡是基本盘了,带宽只能拆分为8+4+4,主卡8x,副卡4x,m2 ssd占去4x

虽然性能影响不算太大,但是总是........... 

那么,20x的价值就在于可以拆分为8+8+4,从此,双显卡用户就可以愉快地跑分了

第二,支持NVMe


NVMe是什么?


当年,为了优化机械硬盘超高的读取延迟,AHCI 串行ATA高级主控接口应运而生。在Intel 指导下,由多家公司联合研发的接口标准,允许存储驱动程序启用高级串行ATA功能,如AHCI独有的NCQ技术,可专门缩减寻道时间的优化方式。比老旧的IDE模式,AHCI能够提升机械硬盘综合性能约10-30%。

NVMe其实与AHCI一样都是逻辑设备接口标准。NVMe全称Non-Volatile Memory Express,非易失性存储器标准,是使用PCI-E通道的SSD一种规范,NVMe的设计之初就有充分利用到PCI-E SSD的低延时以及并行性,还有当代处理器、平台与应用的并行性。SSD可被主机的硬件与软件充分利用。


NVMe的魔力在哪里?低延迟,高性能,低功耗
性能有多高?有没有七层楼那么高呢?

持续读取速度破2G,写入也近1GB,快不快?

M.2 SSD可不是为了变得更薄更小,仅仅换个接口

现在SATA3.3规范都出来了,貌似跟速度提升没有一丝关系

也就是说,要提升硬盘速度,唯一的出路就是M.2接口了

你要说Z170原生支持的SATA0-express接口吗?拜托,你先试试能买到这种设备再说

当然了,提升SSD跑分,还有一个方法,就是组raid









年前刚好跟朋友买了同型号的一对SSD,出于好奇,我组了个raid

左边是一对三星850EVO 256GB组raid0的数据

右边是一个三星950 256GB SSD的数据

可以很明显看到950一挑二还是技术性击倒,不管是持续读写,4k随机读写以及总分度完爆

简单来说,不要以为现在SSD便宜了就可以,SSD一次买两个,用一个扔一个。说错了,是组raid0

然而,传统的raid0组建,会对4k随机写入性能有大影响,而且是暴降的级别

M2 SSD现在是三种,一种是基于sata3界面的,速度只能达到600MB/秒,市面上中,低端SSD基本上都是这种

第二种是10Gbps带宽的pci-E界面,这种的pci-E速度只有2x,一般来说,持续读写仅有800MB/秒左右

第三种,是能够直连cpu,更直接更快,提供32Gb/s极限速度的Ultra M2,这东西,Z97时代就有了

然而前面说了,用了Utral M2需要的是pci-e 3.0 4x接口,对于lans只有16x的Haswell,无法突破设计和定位方面的限制

Z170时代的Ultra M2接口,理论上可以说是2.0时代

不仅仅不担心组建双卡平台的时候会掉速,而且还加入了NVMe协议的支持

那么,我们为什么需要辣么快的硬盘?

打个比方,cpu相当于主机里面的发动机,当然,这里不谈图形性能。假设cpu运行频率是4GB

以前很多人问,现在cpu辣么快了,可以关闭甚至不需要cache了吗?

刚好相反,正是因为cpu跑得快,才更加需要缓存。cpu相当是机枪手,然后缓存就是给他送弹药的。假设,cpu是每秒发射100发子弹的机枪手,那么要持续输出,就需要有队友送100发子弹

而最亲密的队友是L1 cache,基本上是相当于给骑士递送兵器的贴身婢从,但是L1的容量分有限,跟不上cpu的需要,因此需要有二级缓存甚至三级缓存

那么,如果cpu需要的弹药,cache不具备,那么问相当于班长的内存,内存的容量大多了,但是内存比起缓存的距离远,速度慢(相比较而言),因此还有备选方案

如果cpu需要的弹药,内存那边也不能提供,那就只能写申请给政委,请求相当于总部的硬盘提供习惯素材

那么来看看,假设我是I7 6700k的用户,我cpu运行频率是4G,缓存也是同步的,至于DDR4内存,有3200MHzs而已,也就是就是说,内存频率和cpu的频率还是相距甚多的

至于更慢的硬盘?前面说了,常见的sata3接口,这个性能只能达到600MB/s,差距就更加大了。常规的M2接口,速度也是仅有10Gbps,换算下来,也就是相当于1000MB/s出头的速度;如果是32bps的Ultra m2,情况有所改善,达到了4000MB的超高速度

Intel 750 SSD,速度更进一步,持续写入更加快;4k深层队列读写性能同样完胜三星950

简单来说,cpu不见得时时刻刻工作,但是必须外勤提供弹药,那么,如果输送慢,经常会出现cpu等数据的窘况。NVMe协议的出现,能提供更加快的速度

好复杂?听不懂?好吧,我说简体中文版吧

简单来说,cpu不过是运算器,要提供数据才能运算。然而,一级缓存L1很小,二级缓存L2也不大(早期还是非同频,只有cpu主频速度一半甚至三分一),L3大一点点而已

那么,再次一级就是内存,现在DDR4内存,超频可以达到3200甚至更加高

然而,到了硬盘这一级别的惨了。机械硬盘那种慢成狗的不说,但是SATA3接口的SSD,受限于接口,也就是600MB/s的理论速度(实际上持续读写在520MB/s左右)

M2接口,如果是sata3界面的,也是520MB/s左右;基于pci-E界面的M2能达到800MB左右;Utlra M2理论上能达到4000MB/s,哪怕是NVMe协议也还是没有达到这个水准

当然了,接口也好,协议也好,也需要硬件能跟得上,主控,闪存,尤其是闪存颗粒的寿命,都是一道坎

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