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日志

 
 

【茶茶】Z97&H97新接口,M.2插槽SSD科普介绍  

2014-06-21 17:30:57|  分类: 科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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上个月INTEL发布了新的9系列芯片组,从芯片组本身来说诚意并不是很大,没有太多值得关注的东西,最大的更新就是SATA-E接口和M.2插槽。就目前而言SATA-E接口还没有太多实际的产品,但是M.2相对而言产品就比较丰富,也就更具有实用价值。所以今天就来测试一下Z97主板M.2插槽的性能究竟如何,并顺便解释一下M.2 SSD究竟是什么。
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什么是M.2插槽和M.2 SSD:
M.2 SSD其实就是NGFF SSD。最早是由苹果在使用的一个高速磁盘接口。

按照插槽本身来划分,现在在常见的NGFF插槽有两种,分别是B模式和M模式,可以看到NGFF插槽上有一个防呆口。B和M的防呆口是反的,两者不能混用。而且两边较短的金手指宽度也不同,所以如果反装SSD就装不进去。现在桌面PC上的NGFF插槽主要是M模式的,笔记本上B模式比较常见。下图中绿色PCB的就是M6E扩展卡上的M模式插槽,蓝色PCB的就是笔记本里面的B模式插槽。
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官方PPT上也有关于这方面的解释,大家可以看一下。
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现在的M.2 SSD也有多种规格,从2042到20110不等,最常见的就是2042和2080两种规格。
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M.2 SSD按照插槽类型划分,常见的主要分为三种:

B模式,B模式实际上走的就是一般的SATA通道相当于一个MSATA插槽。理论接口速度 6G/S。不过现在市面上纯B模式插槽口的M.2 SSD已经很少见了,现在即使是SATA通道的M.2 SSD也是会保留M模式的防呆口。下图中的其实是一个4G扩展模块,不过外形上比较类似。现在的无线网卡用的是另一种类型的M.2规范,是A\E模式,线序不同,不能安装在B\M模式的M.2插槽上。
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B/M模式,B/M模式可以同时支持两种类型的NGFF插槽,也就是同时支持SATA通道和PCI-E通道。不过现在的M.2 SSD做的都不够严谨,绝大部分的都是这种类型。但其实还是需要SSD和插槽的通道类型可以对应才能使用。
B/M模式的理论接口速度是B模式的两倍,是M模式的一半。理论接口速度 6G/S(SATA通道)、10G/S(PCI-E 2.0 X2)、12G\S(M.2通道)、20G\S(PCI-E 3.0 X2)。B/M模式SSD两边的防呆口都会有缺口,所以两种插槽都可以用。不过目前的B/M模式SSD一般只能支持PCI-E X2的带宽,所以理论上的极限性能是M模式SSD的一半。
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M模式,M模式的SSD走的是纯PCI-E通道,现在相对来说产品已经比较少了,因为插槽的极限速度是最快的,主要都是一些高端产品。理论接口速度20G\S(PCI-E 2.0 X4),40G\S(PCI-E 3.0 X4)。M模式的SSD只有M一侧有开防呆口,所以B模式的插槽是插不进去的。
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简单复习一下这一章节的知识,M.2 SSD插槽有SATA和PCI-E两种通道模式,一般市面上的SSD支持一种通道模式,即仅支持SATA模式或者仅支持PCI-E模式。而市面上主板的M.2 SSD插槽基本以双模式为主,即插槽SATA模式SSD和PCI-E模式SSD都可以插。


9系列主板上的M.2插槽:
9系列主板上的M.2插槽与之前走单个SATA接口或走PCI-E通道的方式都不同,他是通过将两个主板上的原生SATA接口转接而成。下图中就可以比较明确的看到9系列主板M.2插槽和SATA-E接口的工作方式,通过一个切换芯片进行判断和切换,在SATA 3.0*2、SATA-E、M.2中进行三选一来使用。
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目前看下来的情况,9系列主板上的插槽都是M模式的,也就是说纯B模式的SSD是不能在上面使用的,当然这类产品已经很少了。
当然也有例外,华擎Z97-EX6主板上就有一个超级M.2,是用过PCI-E 3.0 X8转接的。虽然接口速度更快但是会占用显卡的带宽。


测试平台和测试思路介绍:
首先来看一下这次采用的测试平台。本次测试采用的是Z97主板,SSD用的是测试评估版的M6E 256G。因为在测试的时候M.2 M6E没有出,如果拆零售版的M6E会失去质保,只能用经销商测试版来进行测试。
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测试实际截图:
M.2测试:
在PCI-E 3.0测试后,我就开始对PCI-E 2.0插槽进行测试,使用的是M5主板上的PCI-E 2.0 X4插槽。

HD TUNE基准测试:
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HD TUNE随机测试:
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HD TUNE额外测试:
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AS SSD Benchmark测试:
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CrystalDiskMark 1000MB测试:
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CrystalDiskMark 4000MB测试:
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ATTO测试:
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PC MARK8测试:
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PCI-E 2.0 X4测试:
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HD TUNE随机测试:
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HD TUNE额外测试:
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AS SSD Benchmark测试:
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CrystalDiskMark 1000MB测试:
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CrystalDiskMark 4000MB测试:
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ATTO测试:
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PC MARK8测试:
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PCI-E 3.0 X16测试:
在PCI-E 3.0测试后,我就开始对PCI-E 2.0插槽进行测试,使用的是M5主板上的PCI-E 2.0 X4插槽。

HD TUNE基准测试:
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HD TUNE随机测试:
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HD TUNE额外测试:
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AS SSD Benchmark测试:
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CrystalDiskMark 1000MB测试:
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CrystalDiskMark 4000MB测试:
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ATTO测试:
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PC MARK8测试:
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简单总结:
首先来看一下总结的测试数据:
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然后是各个模式下的详细对比:
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从对比数据上可以看到,由于我这颗SSD是非正式版,所以PCI-E 3.0下HD TUNE和PCMARK8的测试成绩偏低,与我之前测试的零售版成绩不符。所以我取其他三款软件测试成绩取平均数进行对比。可以看到M2与PCI-E 2.0的带宽几乎一致,区别非常小。PCI-E 3.0相对其他两种通道模式有非常明显的性能提升,对比单项的话,4K的提升最为明显,持续读写提升最小。这应该很大程度上与PCI-E 3.0是直接联系CPU内部降低了延迟,而其他两种通道均经过南桥转接有关。
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总体来说,有新东西还是值得支持的,毕竟现在PC硬件的步伐太蹒跚了,总是一代又一代的马甲。但是就M.2和SATA-E而言,个人觉得INTEL在最后一刻将其踢出9系列芯片组原生支持我觉得也无可厚非,确实在使用上会比较蛋疼。M.2使用时需要占用两个SATA接口,这个代价有些大。而且从测试上来看,通过芯片组通道的M2在性能上也很难有实质的提升。对于家用用户来说,还不如买PCI-E的版本插在主板PCI-E插槽上。反正现在主板上除了显卡很少有高常驻率的扩展卡了。
个人觉得如果要让M2成为比较实用的磁盘接口,还是要看INTEL后续的发展,个人认为比较理想的应该是让115XCPU可以提供16+4的PCI-E 3.0带宽,X4专门用来供M2和SATA-E使用(各X2)。这样才会真正具备实用价值和更高性能表现。


谢谢欣赏
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