SSD durch "SATA 6Gb/s" Bus ausgebremst ?!

[The SphereX]

Hi Leute !!!

Da mit der Einführung von Samsungs 840er EVO-Serie auch SSDs in der Größenordnung von 500 MB bis 1 TB für mich in bezahlbare Preisregionen vorgerückt sind, beabsichtige ich in absehbarer Zeit auch meine letzte verbliebene Festplatte (1 TB Samsung SpinPoint F1) durch eben eine solche SSD zu ersetzen. Neben der SpinPoint habe ich bereits eine Samsung SSD 830 (128 GB) im Einsatz. Zwischen den beiden Laufwerken transferiere ich relativ häufig recht große Dateien. Die 830er SSD konnte ich in dieser Konfiguration natürlich noch nicht ausreizen, da die SpinPoint dafür zu geringe Leistungswerte aufweist.

CrystalDiskMark - Sequential READ, WRITE

> Samsung SSD 830: 506 MB/s, 327 MB/s
> Samsung SpinPoint F1: 116 MB/s, 114 MB/s

Um die maximalen sequenziellen Transferwerte der SSD 830 beim Kopieren großer Dateien trotzdem ermitteln zu können, habe ich temporär eine 3 GB große RAM-Disk angelegt und anschließend entsprechend große Dateien jeweils von der SSD in die RAM-Disk bzw. aus der RAM-Disk auf die SSD kopiert.

FastCopy - Transferrate

> RAM-DISK --> SSD: 278 MB/s
> SSD --> RAM-DISK: 504 MB/s

Damit bestätigen sich bis auf eine vertretbare Abweichung bei der sequentiellen Schreibrate die CrystalDiskMark-Werte und damit auch die Herstellerangaben. Soweit also alles im grünen Bereich !

Was passiert nun aber, wenn ich meine SpinPoint tatsächlich durch eine SSD 840 EVO ersetze, die ihrerseits sowohl beim Lesen, als auch beim Schreiben Werte um die 500 MB/s liefert? Angenommen ich kopiere dann von der 830er mit den gemessenen 504 MB/s Seq-READ auf die 840er mit möglichen 500 MB/s Seq-WRITE. Wäre bei dieser Konfiguration nicht ein Datenbus erforderlich, der mindestens 1 TB/s gewährleistet? Beim aktuellen SATA-Standard ist aber nun mal bei 600 MB/s Schluß. Damit würden sämtliche sequentielle Transfervorgänge, von denen ich wie bereits erwähnt im Praxisbetrieb sehr viele durchführe, lediglich mit max. 600 MB/s ablaufen, obwohl 1 TB/s möglich wären.

Eine sehr unbefriedigende Situation, wie ich finde !

Deshalb jetzt dazu meine Frage: Läßt sich dieses Problem irgendwie vermeiden, ohne dabei auf den irgendwann kommenden Nachfolgestandard SATA-Express warten zu müssen. Ich dachte da evtl. an die Verwendung eines RAID-Controllers, an den ich die 840er SSD anschließen würde. Dieser ermöglicht bei der Verwendung eines SSD-Raid schließlich auch Transferraten weit jenseits der aktuellen SATA-Spezifikation. Die Frage ist nur, ob der Controller auch einer einzelnen SSD mehr Bandbreite zur Verfügung stellt. Wären demnach die folgenden beiden Konfigurationen zur Umgehung der 600 MB/s Begrenzung denkbar?

> SSD 830 am SATA-Anschluß --> 504 MB/s (READ) --> SSD 840 am RAID-Controller mit vollen 500 MB/s (WRITE) = 1 TB/s

> JBOD: SSD 830 am RAID-Controller --> 504 MB/s (READ) --> SSD 840 am RAID-Controller mit vollen 500 MB/s (WRITE) = 1 TB/s


Grüße,
The SphereX

 

[cardisch]

Irgendwann kommt vielleicht Fullduplex PCIe, aber bis dahin wirst du mit mit Halfduplex lben müssen.
Allerings ist das jetzt aich jammern auf höchstem Niveau, wenn du von einer HDD auf SSD wechselst, dann hast du einen deutlich spürbaren Geschwindigkeitsschub...
Und durch einen RAID-Controller (zumindest bei 08/15) Geräten hast du eher einen Geschwindigkeitsverlust zu erwarten, da die Geräte eine Eigenintelligenz benötigen, um die RIADs anzusprechen.
Und sind dann die CPU´s schwachbrünstig, dann bremsen die....
Und dann benötigst du auch noch (um an 1TB/sek zu kommen) auch mindestens einen PCIe x4-Adapter und -port...
Gruß

Carsten

 

[the_pi_man]

Jeder deiner SATA 6G Ports hatt die vollen 6GBit/Sek. Also wird da nichts gebremst.

 

[Holt]

Wäre bei dieser Konfiguration nicht ein Datenbus erforderlich, der mindestens 1 TB/s gewährleistet? Beim aktuellen SATA-Standard ist aber nun mal bei 600 MB/s Schluß.

Wie the_pi_man schon schreibt, hat jeder Port seine 6Gb/s und damit gibt es da keine Probleme, was bei IDE noch anders war, da mussten sich Master und Slave eines Stranges die Bandbreite teilen. Ebenso ist es bei PCIe, da hat auch jede Lane die volle Geschwindigkeit für sich, während bei PCI immer nur eine Karte übertragen konnte und sich alle die Bandbreite teilen mussten. Flaschenhälse gibt es aber trotzdem, so z.B. die Anbindung des SATA Controllers, die bei den Intel Chipsätzen z.B. maximal DMI 2 x4 ist, was PCIe 2 x4 entspricht und damit 2000MB/s brutto, der Protokolloverhead geht ja immer noch ab.

Bei SATA Zusatzcontrollern ist das noch schlechter, die meisten sind nur mit einer PCIe Lane mit maximal 5Gb/s angebunden und bieten selbst 2 SATA 6 Gb/s Anschlüsse, könnte aber nicht einmal für einen davon die volle Bandbreite liefern. Du hast Dein System leider nicht angegeben, aber die aktuellen Intel Chipsätze bieten so etwa 1.6GB/s als maximalen Durchsatz für alle Ports und wenn Du Dir das mit dem DMI noch mal ansiehst, wird klar warum. Bei denen gehen auch noch 8 PCIe Rev. 2 Lane und die USB Ports über den DMI, was bei entsprechender Nutzung halt zu weiteren Beschränkungen des Durchsatzes führt, aber bei zwei SSDs sollte das noch kein Problem sein.

Deshalb jetzt dazu meine Frage: Läßt sich dieses Problem irgendwie vermeiden, ohne dabei auf den irgendwann kommenden Nachfolgestandard SATA-Express warten zu müssen. Ich dachte da evtl. an die Verwendung eines RAID-Controllers, an den ich die 840er SSD anschließen würde.

Dann hast Du wahrscheinlich kein TRIM, was noch schlimmer ist. Vergiss das, bei nur 2 SSDs hast Du noch keine Probleme.

 

[HWfan77]

Deshalb jetzt dazu meine Frage: Läßt sich dieses Problem irgendwie vermeiden, ohne dabei auf den irgendwann kommenden Nachfolgestandard SATA-Express warten zu müssen.

Meiner Ansicht nach NEIN. Ich halte den Kauf einer weiteren bisherigen SATA-SSD für mich für eine Fehlinvestition. In ein paar Monaten gibt es vielleicht Besseres und technisch Fortschrittlicheres.

 

[The SphereX]

Dann bin ich ja beruhigt!

Also erst mal DANKE für Eure Infos, vor allem die ausführlichen Erläuterungen von Holt. Ich war bei meinen Überlegungen wohl doch noch beim alten IDE-Standard, bin entsprechend also nicht davon ausgegangen, daß tatsächlich jedem Port die volle Bandbreite zur Verfügung steht. Damit haben sich meine Befürchtungen natürlich sofort in Luft aufgelöst .

Ich habe mich in dem Zusammenhang auch gleich noch mal etwas genauer über SATAe bzw. NVMe informiert, wobei der aktuelle Thread von HWfan77 "Lohnen sich noch SATA-SSDs?" hier ja gerade sehr gut paßt. Diese Innovationen werden mit Sicherheit die Leistungsfähigkeit von SSDs nochmals deutlich steigern. Deren Nutzung allerdings setzt dann sicherlich auch wieder komplett neue Hardware (Motherboard usw.) und damit einen dicken Geldbeutel voraus. Ich möchte nicht wissen, was man dann in ein paar Monaten z. B. für eine "Samsung XS1715" löhnen muß .

"Schnell genug!" gibt's zwar in dem Zusammenhang bekanntlich nicht, aber verhältnismäßig sollte's zumindest für mich dann auf jeden Fall schon noch sein. So gesehen würde das schon passen mit einer 840er EVO.

Grüße,
The SphereX

 

[HWfan77]

Die Umstände sind bei jedem anders. Meine SSDs werden noch durch SATA2 ausgebremst, USB3 habe ich noch nicht, DDR4 kommt auch bald, die CPUs verbraten zu viel Strom und die Lüfter sind zu laut. In so einer Situation scharrt mancher eben ungeduldig mit den Hufen.

Mir hat die bisherige Realisierung der SSDs bisher so richtig noch nie gefallen.

 

[Holt]

In ein paar Monaten gibt es vielleicht Besseres und technisch Fortschrittlicheres.

In der Situation ist man fast immer, seid es die PCs und vor allem die PC kompatiblen Modelle gibt. Ein paar Monate sind außerdem sehr optimistisch, denn solange es keine Chipsätze mit einer neuen Schnittstelle gibt, steht es erfahrungsgemäß ehr schlecht um die Verbreitung und Unterstützung der selben. Zumal bei SATA Express ja auch noch wirklich viel Bandbreite nötig ist, die neue SATA Express SSDs für ihre maximal Performance wohl 2 PCIe Rev 3 Lane brauchen und es diese so noch bei keinem Board gibt. Bisher beschränkt sich PCIe 3 auf Grakas und da gibt es dann nur x16, x8 und x4. Viele Chipsätze können sogar nur einen Slot und den mit x16, da gehen dann auch keine Nachrüstkarten mit PCIe Lane Multiplexern die 4 oder 8 Rev.2 Lane zusammenfassen.

Meine SSDs werden noch durch SATA2 ausgebremst, USB3 habe ich noch nicht, DDR4 kommt auch bald, die CPUs verbraten zu viel Strom und die Lüfter sind zu laut. In so einer Situation scharrt mancher eben ungeduldig mit den Hufen.

Für die 90er Chipsätze hat Intel SATA Express angekündigt, aber die dürften noch fast ein Jahr auf sich warten lassen.

Mir hat die bisherige Realisierung der SSDs bisher so richtig noch nie gefallen.

Daran wird aber SATA Express nicht viel ändern, zumal wenn AHCI als Protokoll erhalten bleibt. Dann spart man sich nur die Umsetzung von PCIe auf SATA, aber richtig nett wird es erst wenn auch NVMe als Protokoll verwendet wird.