体验极速快感：SATA-E技术、性能预览
SATA 6Gbps早已经成为高性能固态硬盘前进的拦路虎，卡死了其读写速度的进一步提升，转向PCI-E接口似乎成了唯一的出路。其实，SATA-IO组织早已经制定了解决方案，这就是“SATA Express”(以下简称SATA-E)。这一技术标准早在2013年年初就已提出，八个月后正式公布，隶属于SATA 3.2的一部分。它定义了一种新型接口，将SATA、PCI-E结合在了一起并使用两条PCI-E信道。如果采用PCI-E 2.0，那理论带宽为1GB/s，去除损耗后实际为800MB/s。
如果改用PCI-E 3.0，理论带宽翻番的同时，因为编码机制从8b/10b拓展到128b/130b，带宽损耗率可以从20％降至1.5％，因此同样是两条信道，实际有效带宽可以达到1.97GB/s，也就是几乎2GB/s。
可能会有人问了：在企业级领域已经有了带宽翻番的SAS 12Gbps，为什么不直接挪到桌面上来做成SATA 12Gbps？这一方面是因为这么做需要大概两年时间，到时候黄花菜都凉了，另一方面这么做需要进行的改变太多，导致成本太高、效率太低，远不如转向PCI-E经济实惠。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_2271ac5168f040f281a8fc1e3213b9fb.jpg
很多人可能不太清楚，还有一种类似的接口技术“SFF-8639”，二者在针脚物理布局上是一模一样的，但后者有更多信号好数据路径，能使用最多四条PCI-E，最高带宽因此能达4GB/s，但是主要面向高端企业级领域。SATA-E才是消费级的。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_a49bf4bf2705412ba9b5cbb342e272be.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_1cf6c81833c04cd883bb3163b8dd969a.png
有市调机构预计，PCI-E固态硬盘的普及速度会远不如SATA 6/3Gbps，原因包括经济环境、市场需求、平台过渡等，不过SATA-E设备的成本应该会低于传统PCI-E扩展卡形式的，会更吸引高端玩家。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_7ec92ba9fff046539640b29f75608f45.png
【华硕SATA-E工程样板】
目前还没有正式支持SATA-E技术的平台(Intel 9系列原定支持但又取消了)，不过厂商们都正在就此进行研发，华硕就给TweakTown寄了一块工程样板，让我们得以首次体验体验SATA-E的快感。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_d94d2be6889e4ece97b99952e542604c.png
这是一块Z87的板子，型号暂时标注为“Z87 Deluxe / SATA Express”，典型的华硕中高端主板风格。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_eab70afde81c4b1b8c74026f7cdbc90a.jpg
它提供了两个SATA-E接口，其一来自Z87，其二来自第三方桥接芯片。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_a34b9e0edb6141e38856e14260fdf6dc.jpg
SATA-E接口很长很长，简单地说是两个SATA 6Gbps和一个扩展子接口组合而成。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_b97645aae0854e379fd09702667e6751.jpg
两个SATA 6Gbps都是标准的，可以分别接入一个SATA设备，单独使用。它们俩各自承担着一条PCI-E信道。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_219423b0be9546a9be6873669e85673b.jpg
SATA-E则需要新设计的数据线，占满全部三个子接口。两个SATA 6Gbps/PCI-E各自有7个针脚，扩展子接口还有4个，合计是18个，这就是SATA-E需要的针脚数。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_1ab80c0a2a6442fb8abf7b80c17a7e36.jpg
SATA-E数据线。其实是三条合一。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_7ba1302c05bf4d92bcc47769529d64ea.jpg
现在还没有SATA-E的设备，所以华硕同时提供了一个转接卡(代号Runway)供测试。由于是基于PCI-E的，SATA-E信号可以轻松转接到PCI-E插槽内，然后连接任何PCI-E设备。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_866bdba43a564ee2ab19b95ed2af93cd.jpg
额外添加了两个针脚来传输PCI-E信号。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_43b253195a7a480aa31bfc0783fb25c9.jpg
连接好之后是这样的。
【测试平台配置】
在华硕提供的工程样板、转接卡基础上，我们使用华硕的ROG RAIDR Express固态硬盘进行测试。这是不多见的一款PCI-E接口消费级固态硬盘，性能强悍。
同时测试的还有一块闪迪A110，早期工程样品。它使用的是原生PCI-E，接口为M.2 2260，主控来自Marvell 88SS9183，使用闪迪的转接器接入PCI-E插槽。
平台配置如下：
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_e7d24e3e88904e74ac467ec7caa3b09a.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_7e0d554f02d549928ccb121363e90a86.jpg
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_a41da161233d4ab1a5088bd5d7b5b0b9.jpg
华硕ROG RAIDR Express
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_799a2a67e21a45e89041640c4f54db3b.jpg
闪迪A110(样品)
【SATA转接：华硕ROG RAIDR Express】
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_28c9da56a6374e7c8dbf5ef6cc4fa036.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_b378295c6a83486eaaad9b878e45223b.png
ATTO Disk Benchmark：无论队列深度4、10，持续读写速度都超过了750MB/s。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_f6626fb664f94b5383f11dc3f3426d37.png
CrystalDiskMark：这块盘是从一个耐久性马拉松测试里借过来的，折腾得比较惨，所以写入性能偏低，但即便如此，4K随机写入也达到了74MB/s。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_bdcb209a0b7046158c2fc1a0e3485768.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_4e74ff091cf847d3a553454b03c06205.png
AIDA64读写延迟：平均0.18、0.21毫秒。华硕这块盘使用了两颗SandForce SF-2281主控，本质上仍是SATA，中间经历了一个转换过程，而且没有缓存，因此延迟比用缓存的、原生PCI-E的稍高一些。
【PCI-E原生：SanDisk A110】
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_c96f54f369a849b494117d5227af1b94.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_1aa259854b8b4c52b242583ab649638c.png
ATTO Disk Benchmark：持续读取速度更高，超过了770MB/s，但是写入偏低一些，最高不到630MB/s，但是今天的重点不是比较两款产品，而是考察SATA-E。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_a5a0f2ff637c4a419ebd4097c02fa513.png
CrystalDiskMark：4K读写上闪存成了瓶颈，看来得SLC才是原生PCI-E的最佳搭档了。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_1f3d59c5990b4582ab0f7af590388fc7.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_3e1e67810d634180983f0fa02f6bc14e.png
AIDA64读写延迟：平均0.03、0.08毫秒。原生PCI-E加缓存，效果就是赞！
【桥接芯片上的SATA-E接口】
主板介绍环节我们就说过，两个SATA-E接口有一个来自芯片组，就是刚才测试用的，而第二个来自祥硕ASM106SE桥接芯片，但关于它的详情未知。这里就看看连接它的第二个SATA-E接口表现如何。硬盘依然使用闪迪A110。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_fb8a11083901483db939bb0a95eec0c3.jpg
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_1062aa59f0924cfdbdf08038e754943b.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_2fb8c4691bfb4c1fa4424c52f4ecc03d.png
ATTO Disk Benchmark：和原生的毫无二致。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_97fb1d039720430f8b2066ece828a94e.png
CrystalDiskMark：同样保持一致。
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_7cf6b092f95a434b8f383f9a91ad8c63.png
http://news.mydrivers.com/img/20131223/s_f73c731de8c3401db659d5fa87f7d402.png
AIDA64读写延迟：亦如出一辙。
原生和桥接的SATA-E接口没有任何区别。
页:
[1]