Serial ATA 6 Gb/s i USB 3.0 – nowe szybsze interfejsy do transferu danych

Pierwsza generacja interfejsu (SATA 1,5 Gb/s) pozwalała na przesył danych z maksymalną przepustowością 1,5 Gb/s. Teoretycznie prędkość wynosiła więc 150 MB/s. Należy jednak pamiętać, że oprócz samych danych przesyłane są także różne informacje pomocnicze (m.in. kodowanie 8b/10b), przez co rzeczywista przepustowość była trochę niższa.

W pierwszych dyskach twardych sprzedawanych ze złączem SATA 1,5 Gb/s producenci stosowali specjalny mostek, który umożliwiał współpracę architektury PATA z nowym interfejsem. Dyski tego typu miały złącze SATA do transmisji danych, ale do zasilania mogły używać zarówno nowego złącza, jak i tradycyjnego moleksa. W sprzedaży były również dostępne dyski z oboma typami zasilania (na przykład WD Raptor WD360GD). Wydajność dysków ze specjalnymi mostkami była identyczna jak odpowiedników podłączanych do płyty szeroką taśmą.

Później pojawiła się technika AHCI (ang. Advanced Host Controller Interface), która umożliwiła rozwój systemu kolejkowania poleceń NCQ (ang. Native Command Queuing) i tzw. hot-plug (możliwość odłączenia dysku bez konieczności wyłączania komputera). Wcześniej używano innego systemu do zarządzania poleceniami – TCQ (ang. Tagged Command Queuing). Niestety, powodował on bardzo wysokie obciążenie procesora.

Pierwsza generacja interfejsu Serial ATA nie okazała się takim przełomem, o jakim marzyli jego twórcy. Wydajność dysków SATA 1,5 Gb/s była niewiele większa niż odpowiedników z interfejsem PATA/133. Z odsieczą przyszła druga generacja, która zwiększyła przepustowość do 3 Gb/s, co automatycznie podniosło maksymalny możliwy transfer ze 150 do 300 MB/s. Od strony wydajności interfejs SATA II dla producentów dysków twardych nie miał wielkiego znaczenia. Oczywiście, zwiększono maksymalny transfer, ale nawet najszybsze obecnie dyski twarde niewiele przekraczają możliwości pierwszej generacji interfejsu. Co innego nośniki SSD. Wyższa przepustowość umożliwiła dynamiczny rozwój tej techniki. Połączenie kości NAND typu SLC, zaawansowanych kontrolerów i dodatkowej pamięci podręcznej szybko pozwoliło dotrzeć do granic możliwości interfejsu SATA II. Bardzo często można się spotkać z informacjami, że druga generacja interfejsu Serial ATA wprowadziła system kolejkowania poleceń NCQ czy tzw. hot-plug. Nie jest to prawdą. Te rozwiązania były dostępne już w pierwszej generacji, a SATA II jedynie wprowadziła w nich usprawnienia.

W lipcu 2008 roku SATA-IO (ang. Serial ATA International Organization) zaprezentowała wstępną specyfikację warstwy fizycznej techniki SATA 6 Gb/s. 18 sierpnia 2008 roku została ona oficjalnie zaakceptowana, a od 27 maja 2009 roku mówimy już o standardzie SATA Revision 3.0.

W SATA 6 Gb/s po raz kolejny usprawniono system kolejkowania poleceń NCQ przez wprowadzenie przesyłania strumieniowego, które umożliwia izochroniczną (transfer danych w czasie rzeczywistym, np. dźwięku lub wideo) transmisję danych. Poprawiono także system zarządzania energią oraz wprowadzono złącze łatwego montażu LIF (ang. Low Insertion Force) dla niewielkich, 1,8-calowych urządzeń.

W SATA 6 Gb/s zachowano pełną zgodność z poprzednimi standardami SATA 1,5 Gb/s i SATA II. Pierwsze urządzenia z interfejsem Serial ATA najnowszej generacji pokazano w marcu 2009 roku na wspólnej konferencji AMD i Seagate'a podczas targów rozwiązań technicznych dla biznesu FOSE'09. Produkt Seagate'a gościmy w naszej redakcji.

Seagate Barracuda XT 2 TB

Barracuda XT (oznaczenie modelu: ST32000641AS) o pojemności 2 TB to najnowszy dysk twardy w ofercie firmy Seagate. Najważniejszą zmianą w konstrukcji jest zastosowanie interfejsu Serial ATA 6 Gb/s. To pierwszy tego typu dysk twardy dostępny na rynku konsumenckim. Trzecia generacja interfejsu Serial ATA jest oczywiście w pełni zgodna z wcześniejszymi jej wersjami. W przypadku Barracudy XT oznacza to, że do jej działania nie jest potrzebny port SATA 6 Gb/s i spokojnie można podpiąć dysk do złącza SATA II. Oczywiście nie będzie wtedy można skorzystać ze wszystkich nowinek. XT to skrót od angielskiego XTreme. W ten sposób producent chce zaznaczyć, że dysk jest ekstremalnie szybki i pojemny. W najnowszej Barracudzie zastosowano cztery talerze i osiem głowic. Talerze kręcą się oczywiście z prędkością 7200 obr./min. To charakterystyczna cecha wszystkich dysków z rodziny Barracuda.

Pojemność 2 TB osiągnięto dzięki technice zapisu prostopadłego (pionowego) czwartej generacji. Każdy z czterech talerzy ma pojemność 500 GB. Większe upakowanie danych zmniejsza dystans, jaki głowica dysku musi przebyć, aby dotrzeć do zapisanych na nośniku informacji. To powinno odbić się pozytywnie na czasach wyszukiwania oraz ogólnej wydajności dysku. Według danych producenta średni czas wyszukiwania wynosi: odczyt – 8,5 ms, zapis – 9,5 ms.

Następna ważna zmiana to zamontowanie w dysku 64 MB bufora danych. Taki rozmiar pamięci podręcznej jest standardem w dyskach o pojemności 2 TB. W dysku Seagate Barracuda XT zastosowano oczywiście system kolejkowania poleceń NCQ (ang. Native Command Queuing). Maksymalna prędkość transferu danych wynosi 138 MB/s.

Dysk ma 147 mm długości, 101,6 mm szerokości i 26,1 mm grubości, waży około 690 g. Według producenta głośność w spoczynku wynosi 28 dB, a podczas pracy wzrasta do 32 dB. Pobór mocy w spoczynku oficjalnie wynosi 6,4 W, podczas wyszukiwania danych wartość ta rośnie do 7,3 W, a w trakcie normalnej pracy wynosi 9,2 W. Te wszystkie dane nie są poparte żadnymi informacjami dotyczącymi sposobu przeprowadzenia testów – zweryfikujemy je podczas własnych.

Dysk Seagate Barracuda XT 2 TB jest objęty pięcioletnią gwarancją producenta. Sugerowana cena detaliczna to 299 dol. W polskich sklepach dysk powinien kosztować około 1050 zł.

ASUS PCIE GEN2 SATA6G

Do naszej redakcji dotarł również specjalny kontroler firmy ASUS, który pozwala korzystać z możliwości interfejsu SATA 6 Gb/s nawet na płytach głównych pozbawionych nowego złącza.

Oprócz samego kontrolera w zestawie otrzymujemy instrukcję obsługi i montażu oraz dwa kabelki SATA 6 Gb/s.

Do poprawnego działania kontrolera wymagana jest płyta główna ze złączem PCI Express ×4. Oczywiście można wykorzystać także dodatkowe złącze do kart graficznych PCI Express ×16. Na płytce drukowanej umieszczono dwa gniazda SATA 6 Gb/s.

W centrum PCB kontrolera znajduje się chip PEX8613 firmy PLX Technology. Jest to specjalny mostek, który łączy ze sobą cztery linie PCI Express ×1 (każda o przepustowości 250 MB/s) i zamienia je w dwie linie o przepustowości 500 MB/s. Pamiętajmy, że maksymalna teoretyczna prędkość przesyłu danych niezatwierdzonego jeszcze standardu to 600 MB/s. Jednak urządzeniom z interfejsem SATA 6 Gb/s, które dopiero będą się pojawiać na rynku, przepustowość 500 MB/s powinna w zupełności wystarczyć. Zwróćcie uwagę, ile czasu zajęło producentom dysków wykorzystanie potencjału, jaki drzemie w standardzie SATA II. Dopiero wydajność najszybszych nośników SSD zaczęła być ograniczana możliwościami interfejsu.

Jednak głównym aktorem jest znajdujący się tuż obok chip Marvell 88SE9123. To on umożliwia prawidłowe działanie urządzeń z interfejsem SATA 6 Gb/s (a także tych ze złączami poprzednich generacji).

Na koniec małe porównanie przewodów. Po lewej SATA 6 Gb/s (odpowiednio opisany z drugiej strony), po prawej SATA II.

Zestaw testowy

Testy dysku Seagate Barracuda XT przeprowadziliśmy w 64-bitowej wersji systemu Windows Vista Ultimate z zainstalowanym Service Packiem 2. Dysk był podłączony bezpośrednio do portu SATA II na płycie głównej (kontroler w mostku południowym ICH10R) oraz do portu SATA 6 Gb/s na kontrolerze ASUS-a. Oczywiście zainstalowaliśmy także sterowniki Intel INF 9.0.0.1008, Marvell 9123 Controller Driver V1.0.0.1027 oraz AHCI/RAID Intel Matrix Storage Manager 8.9.0.1023.

Sposób testowania

Wykorzystaliśmy następujące gry i aplikacje użytkowe:

• 3DMark Vantage 1.0.1,
• Adobe Photoshop CS4,
• Call of Duty: World at War,
• Crysis Warhead,
• CrystalDiskMark 2.2,
• HD Tach RW 3.0.4.0,
• HD Tune Pro 3.50,
• Iometer,
• PCMark Vantage,
• Wiedźmin,
• WinRAR 3.90 beta 2,
• X-bit labs File-Copy Test.

Swoją procedurę testową dokładniej opisaliśmy w jednym z poprzednich artykułów. W stosunku do naszych poprzednich artykułów nastąpiła jedna zmiana: zrezygnowaliśmy z programu SiSoft Sandra Engineer XII (1.12.30) na rzecz aplikacji CrystalDiskMark w wersji 2.2.

HD Tach RW

Jak zwykle zaczynamy od aplikacji HD Tach RW. W obu użytych próbkach wydajność podczas odczytu jest identyczna niezależnie od tego, czy dysk jest podłączony do złącza SATA II na płycie czy do osobnego kontrolera z najnowszą, trzecią generacją tego interfejsu. Barracuda XT plasuje się pomiędzy 500 GB Samsungiem Spinpointem F3 a Seagate'em Barracudą 7200.12 o tej samej pojemności.

Pierwsze interesujące różnice w wynikach możemy zaobserwować już podczas testów sprawdzających średnią prędkość zapisu. Seagate Barracuda XT jest dużo wydajniejszy w połączeniu z SATA II. Przewaga nad Serial ATA 6 Gb/s to ponad 40 MB/s w przypadku mniejszej próbki i ponad 10 MB/s, gdy użyje się większej.

Oba interfejsy uzyskują zbliżony czas dostępu.

Nie powinien dziwić wynik Burst Speed na poziomie dostępnym do tej pory jedynie dla macierzy RAID. Z poprzednich testów widać jednak, że nie przekłada się on na znaczny wzrost wydajności dysku, gdy w użyciu jest interfejs Serial ATA najnowszej generacji.

W obu przetestowanych przez nas trybach obciążenie procesora było identyczne.

HD Tune Pro

Wydajność Barracudy XT w testach średniej prędkości odczytu i zapisu jest niemal identyczna niezależnie od sposobu zamontowania. Po raz kolejny dysk plasuje się pomiędzy najszybszym jednotalerzowym Samsungiem a Barracudą 12. generacji. Co ważne, w programie HD Tune Pro nie występuje znaczna różnica w wydajności podczas zapisu, którą mogliście zobaczyć na poprzedniej stronie.

Czas dostępu podczas odczytu i zapisu jest całkiem dobry.

Wysokich wyników w Burst rate należało się spodziewać. Procentowa przewaga nad innymi urządzeniami jest podobna jak w HD Tachu.

Tym razem obciążenie procesora było trochę bardziej zróżnicowane. W odczytywaniu danych lepszy okazał się nowy interfejs, w zapisie zaś to druga generacja była minimalnie szybsza.

CrystalDiskMark

CrystalDiskMark w wersji 2.2 to nowa aplikacja w naszym zestawie testowym. Przeprowadza ona testy zapisu i odczytu w sposób ciągły lub losowy.

W swoich testach wykorzystujemy próbki dwóch wielkości: 50 i 500 MB. W testach odczytu i zapisu w sposób ciągły wydajność Seagate'a Barracudy XT jest identyczna niezależnie od wersji interfejsu.

Po przejściu na odczyt i zapis losowy widoczne są pierwsze różnice w szybkości. O ile w przypadku odczytu przewaga SATA 6 Gb/s jest jeszcze niewielka (ok. 10 MB/s), o tyle można mówić o niewielkiej przepaści podczas zapisu.

Zapis i odczyt w sposób losowy, pliki o wielkości 4 kB. Podczas odczytu nowa technika jest jeszcze szybsza, ale w zapisie musi uznać niewielką przewagę poprzednika.

Przejdźmy do próbki o wielkości 500 MB. Nie ma różnicy pomiędzy kolejnymi generacjami interfejsu Serial ATA, jednak zwiększyła się ogólna wydajność dysku.

Zapis i odczyt w sposób losowy, pliki o wielkości 512 kB. Także tym razem szybsze okazało się nowe rozwiązanie. Różnice w wydajności są już jednak mniejsze niż wcześniej.

W ostatnich dwóch testach wydajność dysku Seagate'a jest identyczna.

Iometer

Nasze testy z wykorzystaniem aplikacji Iometer są dosyć obszerne. Badamy wydajność nośników przy użyciu próbek dwóch wielkości (4 kB i 2 MB). Oprócz tego na każdej z próbek wykonujemy osobno testy symulujące odczyt lub zapis, a także sposób ich wykonywania: ciągły lub losowy.

W pierwszym teście korzystamy z próbki 4 kB i symulujemy odczyt w sposób ciągły. Ujawnia się przewaga interfejsu SATA 6 Gb/s nad SATA II. Liczba operacji I/O na sekundę oraz megabajtów na sekundę jest ponad dwukrotnie większa niż w najszybszych nośnikach SSD.

Jednak już podczas ciągłego odczytu próbki 2 MB wydajność Seagate'a Barracudy XT podłączonego do kontrolera spada i jest identyczna jak po podłączeniu go do złącza SATA II na płycie głównej.

Próbka 4 kB i zapis w sposób ciągły. Nowe rozwiązanie uzyskuje niewielką przewagę nad obecnie funkcjonującym standardem.

W teście z próbką o wielkości 2 MB wydajność obu rozwiązań jest identyczna i bardzo zbliżona do najszybszego dysku talerzowego w naszym zestawieniu – Samsunga Spinpointa F3 500 GB.

Testy odczytu i zapisu losowego to oczywiście mocna strona nośników SSD. Zaczynamy od próbki 4 kB i odczytu. Wydajność Barracudy XT jest podobna niezależnie od sposobu podłączenia dysku.

Próbka 2 MB, odczyt w sposób losowy – również bez większych różnic w wydajności. Dysk jest nieznacznie szybszy po podłączeniu do wtyczki SATA 6 Gb/s na kontrolerze.

Próbka 4 kB, zapis w sposób losowy. Dysk ma identyczną wydajność niezależnie od rodzaju połączenia. Niestety, okazał się przy tym najwolniejszym z przetestowanych dysków.

Próbka 2 MB, zapis w sposób losowy. Tym razem wystąpiły różnice w wydajności. Nowa generacja interfejsu Serial ATA jest wyraźnie szybsza od poprzedniej.

X-bit labs File-Copy Test

Następny na liście jest program File-Copy Test autorstwa X-bit labs. Aplikacja ta ma możliwość zapisywania na dysku wybranych przez użytkownika typów danych, następnie ich odczytywania, kopiowania do określonego katalogu czy usuwania. Tego typu test bardzo dobrze obrazuje czynności, które wykonujemy na komputerze podczas pracy. Aplikacja zapewnia kilka przygotowanych uprzednio próbek (z nich skorzystamy), ale także pozwala komponować własne zestawy.

Uwaga: po najechaniu kursorem na wykres nastąpi zmiana jednostek z sekund na MB/s.

Wydajność obu interfejsów w większości testów jest podobna. W kilku sytuacjach szybszy okazał się SATA II. Sama Barracuda XT nieźle radzi sobie podczas operacji zapisu i kopiowania. W wielu testach dysk ten jest wydajniejszy od Samsunga Spinpointa F3 o pojemności 500 GB.

PCMark Vantage

W PCMarku Vantage wyraźnie lepiej wypada Barracuda XT podłączona do wtyczki SATA II na płycie naszego zestawu testowego. Dysk Seagate'a wyprzedza wtedy nawet Spinpointa F3 i Barracudę 7200.12.

Oto wyniki poszczególnych testów składowych.

Seagate Barracuda XT 2 TB komunikująca się przez kontroler najgorzej wypada w testach edycji wideo, Windows Media Center i Windows Media Player. Dysk podłączony do interfejsu SATA II błysnął wydajnością w teście Windows Media Center.

Przejdźmy do testów, które „stworzyliśmy” sami na potrzeby procedury testowej. Są one związane z czasem potrzebnym na wykonanie danego zadania (uruchomienie aplikacji, załadowanie poziomu gry), od momentu jego zainicjowania do zakończenia. Z tego typu zdarzeniami spotykamy się bardzo często podczas pracy przy komputerze.

3DMark Vantage

Pomiary wykonujemy podczas ładowania etapów Jane Nash i New Calico. Różnice są bardzo niewielkie, jednak w obu testach lepiej wypadł standard SATA II. Różnica pomiędzy kolejnymi generacjami tego interfejsu to około 1 s. Barracuda XT w porównaniu z innymi dyskami wypadła bardzo przyzwoicie.

Adobe Photoshop CS4

Podobną kolejność jak poprzednio uzyskaliśmy w testach z wykorzystaniem aplikacji Adobe Photoshop CS4. Również tę rywalizację wygrał standard SATA II. Przewaga nad nowym interfejsem nie jest oczywiście wielka (2–4 s), jednak kolejny sukces obecnego standardu nad nowością daje do myślenia.

Uruchomienie systemu

System operacyjny uruchamiał się na dysku Seagate Barracuda XT dosyć wolno. Strata do urządzeń konkurencji to przynajmniej 4 s. W bezpośrednim starciu interfejsów z niewielką, bo 0,7 s przewagą wygrał SATA II.

Call of Duty: World at War

Kolejny test i kolejne zwycięstwo „starego” standardu. Przewaga SATA II nad nowszym rozwiązaniem wynosi 1–2 s. Nadmieńmy, że Seagate Barracuda XT podłączona bezpośrednio do płyty okazała się najszybszym talerzowym dyskiem twardym z dotąd przez nas przetestowanych.

Crysis Warhead

Z instalacją gry Crysis Warhead o 4 s szybciej poradził sobie Seagate Barracuda XT podłączony do gniazda SATA II. Ogólnie dysk firmy Seagate wypada bardzo przyzwoicie. Do najszybszego dysku talerzowego w naszym porównaniu stracił około 6 s.

Także podczas ładowania etapu Shore Leave lepiej poradził sobie interfejs SATA II.

Wiedźmin

Podobną kolejność wyłoniły testy w Wiedźminie, jednak tym razem różnica była bardzo niewielka: poniżej sekundy.

WinRAR

Dwa dalsze testy wykonaliśmy przy użyciu programu WinRAR. W pakowaniu plików wszystkie przetestowane dyski są podobnie wydajne. Różnica pomiędzy interfejsami SATA wyniosła 2 s na korzyść starszej generacji. Barracuda XT okazała się wolniejsza jedynie od nośnika SSD Intel X25-M 160 GB.

Gorzej dysk Seagate'a wypadł podczas rozpakowywania danych. Po raz kolejny szybszy okazał się starszy z interfejsów. Jego przewaga nad SATA 6 Gb/s wyniosła około 5 s.

Kopiowanie

W kopiowaniu jednego dużego pliku szybsze okazało się połączenie Barracudy XT ze standardem SATA II. Jego przewaga nad nowym interfejsem to około 9 s. Dysk Seagate'a wypadł w tym elemencie całkiem nieźle, ustępując niecałe 2 s Spinpointowi F3. Na skopiowanie dużej liczby mniejszych plików musieliśmy czekać tak samo długo niezależnie od użytego interfejsu. Tym razem Barracuda XT nie popisała się wydajnością.

Wielozadaniowość

Czas na testy z wielozadaniowości. W pierwszym z nich Barracuda XT wypadła przeciętnie, zajmując miejsce w drugiej części tabeli wyników. Interfejs SATA II okazał się szybszy o ponad 20 s. To duża i zdecydowanie odczuwalna różnica.

Dysk firmy Seagate słabo sobie poradził również w drugim z naszych testów wielozadaniowości. Po raz kolejny lepiej pod względem wydajności wypadł sprawdzony interfejs SATA II.

Temperatura

Pomiary temperatury wykonywaliśmy około 5 minut po rozpoczęciu kopiowania danych. Seagate Barracuda XT osiąga podobną temperaturę jak Barracuda 7200.12 o pojemności 500 GB. To niezły wynik, jeśli weźmiemy pod uwagę, że w wersji XT zamontowane są cztery talerze, a w starszym bracie – jeden. Większe problemy mogą się pojawić jedynie po dłuższym okresie wzmożonej pracy w słabo wentylowanej obudowie (brak nawiewu od frontu), gdy napędy są blisko siebie.

Głośność

W spoczynku dysk Seagate Barracuda XT generował 39,2 dB. Plasuje go to pomiędzy Samsungiem Spinpointem F3 a Barracudą 7200.12 o pojemności 500 GB. W zamkniętej obudowie dysk jest niemal niesłyszalny.

Podczas pracy od czasu do czasu słychać delikatne chrupnięcie, ale jest to efekt charakterystyczny dla wszystkich talerzowych dysków twardych. Barracuda XT pracuje całkiem cicho, niewiele ustępując najcichszemu Spinpointowi F3.

ASUS P7P55D-E Premium

ASUS jako jeden z pierwszych producentów płyt głównych wdrożył najnowsze wersje interfejsów SATA i USB – SATA 6 Gb/s i USB 3.0. Pełny opis płyty ASUS P7P55D-E Premiumwraz z testami już niebawem, na razie opiszemy ją skrótowo i dołączymy trochę zdjęć.

Na stronie producenta można przeczytać, że jest to płyta gotowa na procesory Lynnfield i Clarkdale, co ładnie brzmi z marketingowego punktu widzenia. W praktyce, owszem, uda się uruchomić procesor Clarkdale, ale obrazu z wbudowanej w niego karty graficznej nie będzie. Z technicznego punktu widzenia taki procesor da się uruchomić na każdej płycie LGA1156, pod warunkiem że BIOS będzie go obsługiwać.

Układ zasilania jest wyjątkowo rozbudowany. Producent określa go jako 48 faz hybrydowych. Tak naprawdę układ jest zbudowany w schemacie 32+3 fazy w sterowaniu zasilaniem procesora. Dalsze rozmnożenie liczby faz następuje w wyniku dodania układów kontrolujących temperaturę sekcji zasilającej – T.Probe. Dokładniej sekcji zasilania przyjrzymy się przy okazji pełnego testu tej płyty.

ASUS P7P55D-E Premiumma cztery gniazda DDR3 umożliwiające działanie modułów w trybie dwukanałowym. Do budowy systemu graficznego można wykorzystać dwa złącza PCI Express ×16 (prędkość działania 1×16 lub 2×8). Oczywiście karty graficzne można łączyć w trybie SLI lub CrossFireX. Są również dwa złącza PCI Express ×1 i dwa tradycyjne PCI. Układ dźwiękowy to VIA VT2020.

Napędów SATA można podłączyć osiem (sześć SATA II i dwa SATA 6 Gb/s), a urządzeń USB – aż 12, z czego dwa w standardzie USB 3.0. ASUS promuje swój sposób podłączenia najnowszych kontrolerów (SATA 6 Gb/s i USB 3.0) – przez specjalny mostek PEX8613 firmy PLX Technology.

Powyższy schemat jest oczywiście poprawny i wydaje się optymalny. W materiałach reklamowych ASUS podaje również przykłady połączeń bez użycia mostka PEX8613 PLX Technology u konkurencji. Jedynym rozwiązaniem niepowodującym ograniczeń w transferach przy braku mostka PLX jest wykorzystanie ośmiu linii PCI Express podłączonych bezpośrednio do procesora (jest ich w sumie 16). Wyklucza to jednak możliwość podłączenia drugiej karty graficznej i przynosi pewien spadek wydajności podsystemu graficznego przy jednej karcie. Każde podłączenie interfejsu SATA 6 Gb/s i USB 3.0 bezpośrednio do chipsetu Intel P55 powoduje ograniczenie transferów do prędkości pojedynczego złącza PCI Express ×1, czyli do 250 MB/s.

Gigabyte GA-P55A-UD6

Gigabyte najnowsze rozwiązania wprowadza do swoich płyt głównych bardzo sprawnie. Tym razem unowocześniona seria (w oznaczeniu pojawiła się literka A) ma SATA 6 Gb/s i USB 3.0. Jako jedna z pierwszych nowe standardy otrzymała GA-P55A-UD6. Jest to zmodernizowana wersja GA-P55-UD6, którą niedawno testowaliśmy. Obszerny opis płyty znajdziecie w teście poprzedniej wersji, dzisiaj skupimy się na zmianach wprowadzonych w wersji z literką A.

Jak zdradza już samo pudełko, nowością są „GIGABYTE 333 onboard acceleration technologies”. To połączenie nowych rozwiązań:

• SATA 6 Gb/s – nowa wersja standardu Serial ATA o przepustowości 6 Gb/s (dwukrotnie więcej od poprzedniej, SATA II);
• USB 3.0 – wielki krok naprzód, zwiększenie przepustowości łącza jest 10-krotne w stosunku do USB 2.0;
• USB Power – zwiększa obciążalność prądową wyjść USB.

Producent wykorzystał jedne z pierwszych kontrolerów dostępnych na rynku: SATA 6 Gb/s – Marvell 88SE9123, USB 3.0 – NEC D720200F1. Co ciekawe, na płycie nie ma mostka PEX8613 firmy PLX Technology. Nie jest więc jasne, w jaki sposób odbywa się komunikacja pomiędzy chipsetem a układami obsługującymi najnowsze standardy. Złącza USB 3.0 wyprowadzono na panel wejścia-wyjścia. Można je odróżnić od wolniejszych kuzynów po niebieskim kolorze. Co ciekawe, tak samo szybsze złącza oznakował ASUS – czyżby nowy standard?

Zestaw testowy (SATA 6 Gb/s)

Korzystając z okazji, że w naszej redakcji pojawiły się pierwsze płyty główne ze złączami SATA 6 Gb/s, postanowiliśmy sprawdzić pokrótce, jak spisują się dyski twarde podpięte do gniazd nowego typu. Testy dysków Seagate Barracuda XT 2 TB i Samsung Spinpoint 500 GB oraz nośnika SSD Intel X25-M G2 160 GB przeprowadziliśmy w 64-bitowej wersji systemu Windows Vista Ultimate z zainstalowanym Service Packiem 2. Wszystkie dyski podłączaliśmy do portu SATA 6 Gb/s na płycie głównej (kontroler Marvell 88SE9123). Zainstalowaliśmy także sterowniki Intel INF 9.0.0.1008, Marvell 9123 Controller Driver V1.0.0.1027 oraz AHCI/RAID Intel Matrix Storage Manager 8.9.0.1023.

Sposób testowania

Podczas krótkich testów wykorzystaliśmy następujące aplikacje:

• Adobe Photoshop CS4,
• CrystalDiskMark 2.2,
• HD Tach RW 3.0.4.0,
• WinRAR 3.90 beta 2.

HD Tach RW

W testach średniej prędkości odczytu niezależnie od próbki Seagate Barracuda XT wypada najgorzej.

Podczas pomiarów średniej prędkości zapisu Barracuda XT zachowywała się bardzo chimerycznie. W przypadku mniejszej, 8 MB próbki traci znacznie do konkurentów podłączonych do złącza SATA 6 Gb/s. Jednak w trakcie używania próbki 32 MB odzyskuje wigor i stara się dogonić prowadzącego Samsunga.

Seagate Barracuda XT raczej nie może pochwalić się niskimi czasami dostępu.

Mała ciekawostka: starsze konstrukcje z interfejsem SATA II osiągają znacznie lepszy wynik w teście Burst Speed od Barracudy XT ze złączem SATA 6 Gb/s. Dyskowi Seagate'a nie pomaga nawet dużo większy rozmiar pamięci podręcznej. Czyżby czekała nas wkrótce aktualizacja programu HD Tach? Wynik jest o tyle dziwny, że w poprzednich testach na zwyczajowej platformie Barracuda XT podłączona do kontrolera uzyskała w tym teście dużo lepsze rezultaty.

Na koniec pozostało sprawdzić obciążenie procesora podczas testów – bez żadnych sensacji.

CrystalDiskMark

Zobaczmy, co dyski pokażą w CrystalDiskMarku. Barracuda XT słabo wypadła podczas ciągłego odczytu. W zapisie było już lepiej, jednak znów dysk Seagate'a musiał uznać przewagę Samsunga Spinpointa F3.

Tym razem Barracuda XT się spisała. W obu przypadkach jest szybsza od konkurenta z talerzami. Zwycięzca w kategorii odczyt losowy był znany jeszcze przed testem – tu nośniki SSD są nie do pokonania.

W odczycie losowym mniejszych plików Barracuda XT była szybsza od Spinpointa F3, jednak podczas zapisu wyraźnie straciła dystans do przeciwnika.

Zwiększamy próbkę. Wydajność obu dysków talerzowych podczas ciągłego odczytu i zapisu jest podobna, z lekkim wskazaniem na produkt Samsunga. SSD Intela w odczycie oczywiście jest na pierwszym miejscu, w zapisie – odwrotnie.

W testach z plikami o wielkości 512 kB Barracuda XT okazała się lepsza od Samsunga F3. Do pierwszego miejsca i Intela X25-M G2 brakło trochę megabajtów na sekundę.

W ostatnim teście wydajność obu dysków talerzowych jest niemal identyczna. Barracuda XT wyprzedza konkurenta dosłownie o pół włosa.

Adobe Photoshop CS4

Od testów z aplikacją Adobe Photoshop CS4 rozpoczynamy tzw. testy rzeczywiste. Dysk Seagate Barracuda XT wypada w nich bardzo różnie. O ile na zainstalowanie aplikacji musieliśmy czekać blisko 60 s dłużej w porównaniu z pozostałymi produktami, o tyle z Photoshop Torture Test dysk Seagate'a poradził sobie najlepiej, wyprzedzając o kilka sekund nawet nośnik SSD Intel X25-M G2 160 GB.

WinRAR

Podczas pakowania i rozpakowywania danych najnowsza Barracuda i towarzyszący jej interfejs SATA 6 Gb/s nie pokazały niczego nadzwyczajnego. W pierwszym z testów (pakowanie danych) jeszcze nie brakowało im dużo do konkurencji.

Jednak rozpakowywanie plików to już dla nich prawdziwa katorga. Bardziej obrotni w 40 s, które Barracuda straciła do poprzedzającego ją rywala, zdążą zrobić sobie herbatę.

Kopiowanie

Podobne rezultaty przynoszą testy kopiowania danych. W obu z nich Barracuda XT była najwolniejsza: w pierwszym niewiele odstawała, w drugim – już bardzo wyraźnie.

Wielozadaniowość

Poprzednie testy raczej nie napawały optymizmem. Do testów wielozadaniowości podchodziliśmy, praktycznie znając wynik z góry, ponieważ składają się one w większości z testów wykonanych wcześniej. Mieliśmy nosa, a może po prostu dobrze kalkulowaliśmy – w obu z przeprowadzonych prób dysk Seagate'a zajął ostatnie miejsce.

USB – historia i opis

USB (ang. Universal Serial Bus, w wolnym tłumaczeniu: uniwersalna magistrala szeregowa) to rodzaj interfejsu lub, bardziej potocznie, portu, który służy do komunikacji urządzenia z komputerem. W założeniu USB miał zastąpić większość portów szeregowych i równoległych. Do gniazda USB można podłączyć bardzo wiele różnych urządzeń, m.in. klawiatury, myszki, drukarki, moduły pamięci flash i zewnętrzne dyski twarde. Ilość sprzętu wykorzystującego ten interfejs cały czas rośnie. Mimo mody na bezprzewodowość nikt nawet nie myśli, by z niego zrezygnować.

Oficjalnie USB pojawił się w styczniu 1996 roku. Za jego powstaniem stały takie firmy, jak: Intel, Compaq, Microsoft, IBM. Prototypowe wersje testowano już od listopada 1994 roku, a pierwszą generację standardu zaprezentowano niewiele ponad rok później.

USB 1.0 mógł działać w dwóch trybach: 1,5 Mb/s (Low-Speed) i 12 Mb/s (Hi-Speed). Ta technika była bardzo prosta i nie pozwalała na przykład na stosowanie przedłużek kabli. Trochę ponad dwa i pół roku później, w październiku 1998 roku, pojawiła się wersja interfejsu oznaczona jako USB 1.1. Rozwiązywała ona większość problemów, z którymi borykała się 1.0.

Dane techniczne drugiej generacji zostały zaprezentowane w kwietniu 2000 roku, a oficjalne zatwierdzenie standardu nastąpiło pod koniec następnego roku. Podstawową zmianą było zwiększenie maksymalnej przepustowości do 480 Mb/s (60 MB/s). Połączenie zyskało nową nazwę: Hi-Speed. W międzyczasie pojawiło się dużo nowych wtyczek. Oprócz standardowego prostokątnego wtyku typu A w wielu produktach (np. skanery, drukarki) stosowano kwadratowy typ B. Miniaturyzacja urządzeń codziennego użytku oznaczała konieczność stworzenia odpowiednich gniazd. Tak powstały złącza Mini- i Micro-USB (każde w dwóch wariantach: A i B).

We wrześniu 2007 roku na imprezie Intel Developer Forum (IDF) zaprezentowano wstępną specyfikację interfejsu USB trzeciej generacji. Rok później rozpoczęto procedurę akceptacji standardu, a na różnych targach zaczęły pojawiać się pierwsze prototypy urządzeń ze złączem USB 3.0. Główną zmianą jest wprowadzenie trybu SuperSpeed. Przepustowość wzrosła do 4,8 Gb/s (600 MB/s), więc przyśpieszenie jest 10-krotne. Przewody USB 3.0 są sporo grubsze od poprzednich generacji. Wszystko przez to, że w środku znajduje się więcej przewodów: zasilanie, masa, dwa do przesyłu danych w zwykłym trybie i cztery do transferu w trybie SuperSpeed. Całość jest dodatkowo ekranowana (w poprzednich generacjach nie było to wymogiem). Tryb SuperSpeed pozwala na nawiązanie bezpośredniego połączenia pomiędzy hostem a każdym urządzeniem z osobna. Interfejs USB 2.0 działa w trybie rozgłoszeniowym, wysyłając informacje do wszystkich podłączonych urządzeń. Wprowadzono także nowy system zarządzania energią z podziałem na tryby bezczynności, uśpienia czy wstrzymania podłączonego urządzenia. Zmian jest sporo, a my przedstawiliśmy tylko najważniejsze z nich.

ASUS PCIE GENII

Pod koniec testów w naszej redakcji zjawiło się kolejne pudełko – tym razem bardzo tajemnicze, z napisem ASUS PCIE GENII.

W środku znaleźliśmy kontroler, ale tym razem był on bogatszy w elektronikę i miał dwa dodatkowe złącza. Oprócz portów Serial ATA 6 Gb/s, które widzieliśmy we wcześniejszym kontrolerze, spóźnialski produkt ma jeszcze dwa gniazda USB 3.0. O ich poprawne działanie dba chip NEC D720200F1.

Złącza USB 3.0 umieszczono oczywiście na śledziu.

Kontroler to nie wszystko, co znaleźliśmy w pudełku. Głównym daniem jest obudowa zewnętrzna na 3,5-calowe dyski twarde, wyposażona w port w najnowszym standardzie USB 3.0.

Tak naprawdę jest to produkt firmy Vantec. Ma prostą budowę. Wykonano go z plastiku i aluminium w kolorze brązowoczarnym.

Z przodu znajduje się niewielka dioda (nieaktywna w naszym egzemplarzu), z tyłu zaś mamy gniazdo zasilania i złącze USB 3.0 typu B.

Do obudowy dołączono zasilacz, podstawkę do stawiania jej w pionie, przewód USB 3.0 oraz płytę ze sterownikami portów SATA 6 Gb/s i USB 3.0. W pudełku znaleźliśmy jeszcze dwa kable SATA 6 Gb/s.

W obudowie został zamontowany dysk twardy Seagate Barracuda 7200.12 o pojemności 500 GB.

Testy – USB 3.0

Do testów wykorzystaliśmy swoją standardową platformę. Zewnętrzna obudowa została podłączona do portu USB 3.0 w kontrolerze ASUS PCIE GENII, który uprzednio zamontowaliśmy na płycie głównej.

Przeprowadziliśmy kilka podstawowych testów. Głównie chcieliśmy sprawdzić wydajność znajdującego się w zewnętrznej obudowie dysku na tle innych talerzowców, szczególnie w odniesieniu do przetestowanego wcześniej identycznego dysku. W skrócie: chcieliśmy ustalić, czy USB 3.0 faktycznie „działa”.

Jak widać, wszystko działa bez zastrzeżeń. Zamontowany w zewnętrznej obudowie dysk ma nawet wyższą wydajność niż przetestowany jakiś czas temu identyczny dysk podpięty bezpośrednio do portu SATA II. To krok w dobrą stronę. Jedyne, co może niepokoić, to zwiększone obciążenie procesora.

Podsumowanie

Zarówno Serial ATA 6 Gb/s, jak i USB 3.0 dopiero raczkują. Wprowadziły dużo zmian, jednak ciężko je wszystkie docenić, ponieważ brakuje jeszcze urządzeń, które wykorzystywałyby większość możliwości nowych wersji obu interfejsów.

Naszym zdaniem z tych dwóch technik dużo ważniejsza jest nowa wersja interfejsu USB. Druga generacja często dawała się we znaki, obniżając na przykład wydajność dysków przenośnych. W wielu wypadkach jedynym ratunkiem było skorzystanie z portu eSATA (o ile dysk miał takie złącze). Jak wykazały nasze testy, teraz już nic nie stoi na przeszkodzie, by cieszyć się normalną wydajnością nawet najszybszych dysków twardych po podłączeniu ich do portu USB. Oprócz zwiększenia przepustowości nowa generacja interfejsu wnosi dużo mniejszych lub większych zmian, jednak ich znaczenie dla przeciętnego użytkownika poznamy dopiero za jakiś czas, gdy nowość bardziej się upowszechni.

Serial ATA 6 Gb/s na razie nie będzie miał żadnego większego znaczenia dla tradycyjnych talerzowych dysków twardych. Te pod względem maksymalnych prędkości transferu danych dopiero osiągnęły kres możliwości interfejsu pierwszej generacji. Jedyne, co może przyspieszyć, to transfer danych z pamięci podręcznej. Stąd na przykład lepsze wyniki w testach Burst. Najnowsza generacja interfejsu SATA zdecydowanie przyda się nośnikom SSD. A jak twierdzą niektórzy, to do nich należy przyszłość. Oczywiście, skok wydajnościowy nie nastąpi od razu, ale z czasem powinny pojawiać się coraz wydajniejsze kości i bardziej zaawansowane kontrolery. Wszystko zależy od odpowiedniego stosunku wydajności do ceny urządzenia. Być może niedługo Intel lub AMD wprowadzi w swoich produktach wbudowaną obsługę interfejsu SATA 6 Gb/s.

Należy jeszcze słowem wspomnieć o dysku Seagate Barracuda XT. Jego wydajność nie zwala z nóg. W większości testów przegrywa on z Samsungiem Spinpointem F3. Co więcej, wychodzi na to, że dysk jest szybszy, gdy korzysta z interfejsu starszej generacji. Nie pomaga ani SATA 6 Gb/s, ani 64 MB pamięci podręcznej. To nie jest dobra informacja, zważywszy na to, że producent mocno reklamuje najnowszą generację interfejsu. Na szczęście dysk nie nagrzewa się nadmiernie i jest dość cichy. Delikatne chrupnięcia dobiegające z dysku nie przeszkadzają w najmniejszym stopniu. Barracuda XT nie należy, niestety, do najtańszych w swojej klasie. Jeśli przyjmiemy, że w sklepach pojawi się za około 1050 zł, to dyskowi może być ciężko się przebić, ponieważ konkurencja ma produkty tańsze o nawet 300–400 zł. Sama wyższa wydajność może nie wystarczyć, tym bardziej że w przypadku dysków o tak dużej pojemności nie jest tak ważnym czynnikiem jak w modelach 320 czy 500 GB.

Do testów dostarczył: Seagate

Cena w dniu publikacji (z VAT): około 1050 zł