M.2 nvme Gen3 vs nvme gen4: comparativa de rendiment i característiques

Taula de continguts:

Què ens ofereix el bus PCIe 4.0 enfront de l'3.0 a les ranures M.2
Com i on estan connectades les ranures M.2 a les noves Plaques
Presentant els contendents a comprar als M.2 NVMe Gen3 vs Gen4
AORUS RGB NVMe de 512 GB
AORUS NVMe Gen4 d'1 TB
M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: resultats dels benchmarks
Conclusions sobre M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

PCIe 4.0 és una realitat, encara que actualment només la podem trobar a la plataforma AMD X570, però és més que suficient per fer una comparativa entre M.2 NVMe Gen3 vs Gen4.

Els primers models d'unitats d'emmagatzematge SSD NVMe sota aquest bus ja que estan comercialitzats en el mercat, i nosaltres ja vam tenir accés a el model de Corsair i al d'AORUS. En aquest comparativa enfrontarem precisament el AORUS NVMe Gen4 d'1 TB i el AORUS RGB NVMe de 512 GB, les Review estan a la nostra pàgina.

Índex de continguts

Què ens ofereix el bus PCIe 4.0 enfront de l'3.0 a les ranures M.2

Aquest ha de ser un dels punts principals d'aquesta comparativa, ja que de poc serveix veure els números si no sabem fins a on podríem arribar en ambdós tipus de bus. Recordem que els SSD que comparem es connectaran a una ranura M.2 M-Key PCIe x4, és a dir, amb quatre carrils de dades.

El bus PCI Express 3.0 és el que opera actualment a totes les plaques base dels equips d'escriptori, portàtils i mini PC. Totes llevat de les plaques base amb chipset AMD X570, encara que clar, el bus de 4ª generació ofereix retrocompatibilitat amb el 3.0. Aquesta versió de PCIe ens ofereix carrils en els quals les dades són capaços de circular de forma simultània en pujada o baixa, el que ve sent una transferència bidireccional. Les velocitats que marcaran cadascun d'aquests carrils serà de 984, 6 MB / s tant en pujada com en baixada, és a dir, 7, 9 Gbps. Si fem comptes, 1 M.2 x4 pot arribar als 3.938, 4 MB / s, 32 Gbps arrodonint.

Ara vegem el bus en la seva versió 4.0, el qual només pot treballar en les plaques AMD amb els processadors Ryzen 3000 de 7 nm. Aquest bus segueix sent bidireccional i presenten el mateix codi en línia que la 3ª generació, amb cadenes de 128b / 130b. Però ara la velocitat s'ha doblat, així que una sola línia és capaç d'arribar a una velocitat de 1.969, 2 MB / s en pujada i en baixada. En una configuració x4 seran 7.876, 8 MB / so el que és el mateix, 64 Gbps.

Com i on estan connectades les ranures M.2 a les noves Plaques

La configuració de connexions de les ranures M.2 a les plaques dependrà molt del fabricant, el chipset i la gamma de la placa, i per descomptat de la quantitat de ranures que hi hagi instal·lades. Val a dir que no tenim els mateixos carrils PCIe en un chipset Intel Z390 que en un Intel B360, i ni molt menys en els X470 o X570.

Centrant-nos en aquestes noves plaques d'AMD amb chipset X570, ens trobem gairebé sempre amb dos o tres ranures M.2 que funcionen sota PCIe 4.0 x4. Si tenim dos d'elles, una sempre va a anar connectada directament als carrils de CPU Ryzen, mentre que l'altra anirà connectada a l'chipset X570. En el cas de tenir tres ranures, podem trobar dues d'elles connectades a l'chipset, perdent part dels carrils disponibles per a connector ports USB o altres ranures PCIe per a targetes d'expansió.

Hem de tenir molt en compte que quan connectem a aquestes plaques un AMD Ryzen 3000 tindrem habilitat de forma nativa el suport per al bus 4.0. Però en el cas d'instal·lar un Ryzen 2000 el bus passarà automàticament a ser 3.0, limitat per aquests processadors.

Presentant els contendents a comprar als M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Vegem ara quines són les dues unitats SSD que anem a provar. Ens hauria agradat que les dues comptaran exactament amb la mateixa capacitat d'emmagatzematge. Ja que en les unitats de major capacitat el rendiment sol ser una mica més gran pel fet que el controlador té major quantitat de canals ocupats. Òbviament no és possible perquè les capacitats en les dues unitats no coincideixen.

AORUS RGB NVMe de 512 GB

Comencem per la unitat de la generació anterior. Es tracta d'un SSD amb memòries NAND 3D TLC BiCS3 construïdes per Toshiba. Aquesta unitat està disponible en 512 i 256 GB, amb una controladora Phison PS5012-E12 capaç de direccionar fins a 8 TB sota la interfície U.2 i 2 TB sota M.2. És la versió més potent de fabricant per aquest bus, i en aquesta ocasió té ocupats dos canals amb dos xips de memòria de 256 GB.

Les taxes de lectura seqüencial i escriptura seqüencial que brinda el fabricant són de 3840 MB / si 2000 MB / s respectivament. De la mateixa manera, les taxes d'operacions d'entrades i sortides per segon (IOPS) són de 360K i 440K. Hem de tenir present que aquestes xifres més aviat dependran de el controlador i no tant de l'autobús.

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

A l'altre racó tenim el SSD AORUS de nova generació, que s'ha presentat aquest 2019 amb capacitats de 1TB i 2 TB, el doble i quàdruple que l'anterior. També utilitza memòries de Toshiba, encara que en aquest cas model BiCS4 amb tecnologia NAND 3D TLC de 96 capes. Concretament serà 4 xips, cada un d'ells de 256 GB. Per a la gestió tenim el nou controlador Phison PS5016-E16 fabricat en 28 nm que és capaç de direccionar 8 TB de memòria en 8 canals. Dins d'ell treballen dos processadors ARM Cortex R5 de 32 bits.

Les taxes de lectura seqüencial i escriptura seqüencial que ens dóna el fabricant per a aquest nou SSD són de 5000 MB / si 4400 MB / s respectivament. Mentre que les operacions per segon IOPS ascendeixen a 750K i 700K respectivament.

M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: resultats dels benchmarks

Sense més, vegem com es van desenvolupar els resultats en cada un dels SSD que vam provar. Els programes utilitzats van ser els següents:

Crystal Disk Markas SSD BenchmarkATTO Disk BenchmarkAnvil's Storage

En tots els programes hem utilitzat les mateixes versions per a ambdues unitats.

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

AORUS RGB NVMe de 512 GB

En aquesta primera prova, veiem unes xifres més ajustades a les especificacions teòriques per part de l'SSD de 4ª generació. De fet, només ens quedem uns MB / s per sota en lectura seqüencial, mentre que en escriptura estem uns 130 MB / s per sota. En el model Gen3 hem xifres que fins i tot superen a les establertes en escriptura, quedant-nos per sota en lectura en uns 250 MB / s.

Els següents resultats no són menys interessants, ja que les millores en lectura de blocs de major grandària no són gens cridaneres, de fet, estem en valors molt similars. El major augment es produeix en escriptura dels blocs de 4KB amb 8 sol·licituds en cua i 8 processos que accedeixen a la unitat (Q8T8). Els registres marquen més del doble de rendiment, mentre que en les altres mesures estem també a prop en tots dos models.

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

AORUS RGB NVMe de 512 GB

Passem a el següent test, en el qual mesurem també dades seqüencials en lectura i escriptura aleatòria en blocs de 4 KB. Aquí de nou veiem millors números sobretot a la zona d'escriptura per a tots els casos, amb valors molt superiors a la nova generació, encara que no sembla que aquest programa estigui aprofitant a el màxim la velocitat de l'autobús 4.0 a jutjar per les xifres tan baixes en operacions seqüencials davant CristalDiskMark.

Una de les millores que tenim a PCIe 4.0 és que la latència de millor de forma substancial en les peticions i transferència de dades. I això sí que ho veiem perfectament representat aquí, sent uns valors que dupliquen bus Gen3 tant en lectura com escriptura.

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

AORUS RGB NVMe de 512 GB

Amb ATTO podem mesurar l'escriptura i lectura seqüencial amb blocs de moltes mides, des dels 512 B fins als 64 MB. I aquí el conjunt controlador-memòries-bus és molt més estable a velocitats de transferència per a aquesta nova generació. En gairebé tots els casos estem per sobre dels 4, 3 GB / s en lectura i entre 3, 8 i 3, 9 GB / s en escriptura.

AORUS NVMe Gen4 d'1 TB

AORUS RGB NVMe de 512 GB

Vam finalitzar amb els resultats de Anvil's que un cop més estem a prop dels 4 GB / s en lectures i escriptures seqüencials. Encara que com sol ser habitual en aquest programari, els números que queden lluny dels que mostren altres programes com CristalDiskMark.

Curiosament veiem uns IOPS molt baixos en el AORUS Gen4, molt a prop de model Gen3, el que ens fa pensar que aquesta versió no va massa bé en aquest SSD. A l'almenys sí que veiem unes latències que són gairebé la meitat en el model més nou a el més antic, especialment en escriptura.

Conclusions sobre M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Si alguna cosa ens queda clar d'aquesta comparativa, és que ja necessitàvem aquest nou estàndard PCIe 4.0 en equips d'escriptori. Si bé és cert que actualment no té sentit per a connectar targetes gràfiques o altre maquinari d'expansió. Ja que els 16 carrils que aquestes necessiten, encara van molt sobrats en capacitat per a les actuals resolucions de vídeo en què treballem.

Però sí que s'havia quedat petit per als nous SSD sota interfície M.2. Ja veiem que, en aquesta primera onada, hem arribat fins als 5000 MB / s, i encara estem lluny d'aquest límit dels 7870 MB / s que pot arribar a tenir. Mentre els fabricants construeixen memòries i controladors més ràpids, aquests registres són els màxims disponibles sota aquesta interfície. Igualment, les latències han baixat pràcticament a la meitat en aquesta nova generació

Encara que clar, AORUS no es va quedar aquí, i durant Computex 2019 també va presentar la unitat d'emmagatzematge més ràpida de l'món, encara que amb truc, és clar. Es tractava d'una targeta d'expansió amb quatre unitats SSD Gen4 de 2 TB en configuració RAID 0 que són capaços d'arribar als 15 .000 MB / s en lectura i escriptura seqüencial. Això sí, entreu a la notícia i veureu que la resta de registres són força discrets per no dir dolents per el que tenim entre mans.

I no volem acabar sense veure per on van els preus d'aquestes unitats d'emmagatzematge M.2 NVMe Gen3 vs Gen4, ja que és un tema prou important per als usuaris. El AORUS NVMe Gen4 d'1 TB el trobem per un preu de 288 euros, mentre que el de 2 TB ascendeix a ni més ni menys que a 495 euros. Si ens anem a l'AORUS RGB NVMe de 512 GB, llavors haurem de pagar 107 euros, i 76 euros per la versió de 256 GB. Tinguem en compte que un Samsung 970 EVO d'1 TB està al voltant dels 219 euros, que realment no està tan lluny si considerem que és la nova generació i inclou dissipador de coure.