M.2 nvme gen3 vs nvme gen4: desempenho e características comparativas

O PCIe 4.0 é uma realidade, embora atualmente só o possamos encontrar na plataforma AMD X570, mas é mais do que suficiente para fazer uma comparação entre o M.2 NVMe Gen3 e o Gen4.

Os primeiros modelos de unidades de armazenamento NVMe SSD sob esse barramento, uma vez que são comercializados no mercado, e já tínhamos acesso aos modelos Corsair e AORUS. Nesta comparação, enfrentaremos precisamente o AORUS NVMe Gen4 de 1 TB e o AORUS RGB NVMe de 512 GB, cujas análises estão em nossa página.

Índice de conteúdo

O que o barramento PCIe 4.0 nos oferece em comparação com o 3.0 nos slots M.2

Esse deve ser um dos principais pontos dessa comparação, pois é pouco útil ver os números se não soubermos até onde poderíamos ir nos dois tipos de ônibus. Lembre-se de que os SSDs que estamos comparando serão conectados a um slot PCIe x4 M.2 M-Key, ou seja, quatro faixas de dados.

O barramento PCI Express 3.0 está atualmente operando em todas as placas-mãe de desktops, laptops e mini PCs. Todos, exceto as placas-mãe com chipset AMD X570, embora o barramento de quarta geração ofereça compatibilidade com o 3.0. Esta versão do PCIe nos oferece faixas nas quais os dados podem circular simultaneamente para cima ou para baixo, o que tem sido uma transferência bidirecional. As velocidades que marcarão cada uma dessas faixas serão 984, 6 MB / s para cima e para baixo, ou seja, 7, 9 Gbps. Se fizermos contas, um M.2 x4 pode atingir 3.938, 4 MB / s, arredondamento de 32 Gbps.

Agora, vejamos o barramento na versão 4.0, que só pode funcionar em placas AMD com processadores Ryzen 3000 7nm. Este barramento ainda é bidirecional e possui o mesmo código on-line da 3ª geração, com cadeias de 128b / 130b. Mas agora a velocidade dobrou, então uma única linha é capaz de atingir uma velocidade de 1969, 2 MB / s para cima e para baixo. Em uma configuração x4, serão 7.876, 8 MB / s ou o mesmo, 64 Gbps.

Como e onde os slots M.2 estão conectados às novas placas

A configuração da conexão dos slots M.2 nas placas dependerá muito do fabricante, do chipset e do alcance da placa e, é claro, do número de slots instalados. Deve-se dizer que não temos as mesmas faixas PCIe em um chipset Intel Z390 que em um Intel B360 e muito menos no X470 ou X570.

Focando nessas novas placas AMD com o chipset X570, quase sempre encontramos dois ou três slots M.2 em execução no PCIe 4.0 x4. Se tivermos dois deles, um sempre será conectado diretamente às pistas da CPU Ryzen, enquanto o outro será conectado ao chipset X570. No caso de ter três slots, podemos encontrar dois deles conectados ao chipset, perdendo parte dos trilhos disponíveis para portas USB do conector ou outros slots PCIe para placas de expansão.

Devemos ter em mente que, ao conectar um AMD Ryzen 3000 a essas placas, teremos ativado nativamente o suporte para o barramento 4.0. Mas, no caso de instalar um Ryzen 2000, o barramento se tornará automaticamente 3.0, limitado por esses processadores.

Apresentando os concorrentes para comprar o M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Agora vamos ver quais são as duas unidades SSD que vamos testar. Desejamos que ambos tenham exatamente a mesma capacidade de armazenamento. Como em unidades de maior capacidade, o desempenho geralmente é um pouco maior porque o controlador possui canais mais ocupados. Obviamente não é possível porque as capacidades em ambas as unidades não coincidem.

512 GB AORUS RGB NVMe

Vamos começar com a unidade da geração anterior. É um SSD com memórias 3D TLC BiCS3 NAND criadas pela Toshiba. Essa unidade está disponível em 512 e 256 GB, com um controlador Phison PS5012-E12 capaz de endereçar até 8 TB na interface U.2 e 2 TB em M.2. É a versão mais poderosa do fabricante para esse barramento e, desta vez, possui dois canais ocupados com dois chips de memória de 256 GB.

As taxas de leitura sequencial e gravação sequencial do fabricante são 3.840 MB / se 2.000 MB / s, respectivamente. Da mesma forma, as taxas de operações de entrada e saída por segundo (IOPS) são 360K e 440K. Devemos ter em mente que esses números dependerão bastante do controlador e não tanto do barramento.

AORUS NVMe Gen4 1TB

No outro canto, temos a nova geração do AORUS SSD, que foi apresentada neste 2019 com capacidades de 1 TB e 2 TB, duplas e quádruplas que a anterior. Ele também usa memórias Toshiba, embora neste caso o modelo BiCS4 com tecnologia NAND 3D TLC de 96 camadas. Especificamente, serão 4 chips, cada um deles com 256 GB. Para gerenciamento, temos o novo controlador Phison PS5016-E16 fabricado em 28 nm, capaz de endereçar 8 TB de memória em 8 canais. No interior, existem dois processadores ARM Cortex R5 de 32 bits.

As taxas de leitura e gravação sequencial do fabricante para este novo SSD são 5000 MB / se 4400 MB / s, respectivamente. Enquanto as operações por segundo IOPS totalizam 750K e 700K, respectivamente.

M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: resultados de benchmark

Sem mais delongas, vamos ver como os resultados foram desenvolvidos em cada um dos SSDs que testamos. Os programas utilizados foram os seguintes:

• Marca de disco de cristalSamsung SSD BenchmarkATTO Disk Benchmark Armazenamento da bigorna

Em todos os programas, usamos as mesmas versões para as duas unidades.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Neste primeiro teste, vemos alguns números mais ajustados às especificações teóricas pelo SSD de 4ª geração. De fato, estamos apenas alguns MB / s abaixo na leitura sequencial, enquanto que na escrita estamos cerca de 130 MB / s abaixo. No modelo Gen3, temos números que até excedem os estabelecidos por escrito, ficando abaixo da leitura em cerca de 250 MB / s.

Os seguintes resultados não são menos interessantes, uma vez que as melhorias na leitura de blocos maiores não são impressionantes, na verdade, estamos em valores muito semelhantes. O maior aumento ocorre na gravação de blocos de 4KB com 8 solicitações na fila e 8 processos acessando a unidade (Q8T8). Os registros marcam mais que o dobro do desempenho, enquanto nas outras medidas também estamos próximos nos dois modelos.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Passamos para o próximo teste, no qual também medimos dados seqüenciais em leitura e gravação aleatória em blocos de 4KB. Aqui, novamente, vemos números melhores, especialmente na área de escrita para todos os casos, com valores muito mais altos na nova geração, embora não pareça que este programa esteja aproveitando ao máximo a velocidade do barramento 4.0, a julgar pelos números baixos em operações seqüenciais contra o CristalDiskMark.

Uma das melhorias que temos no PCIe 4.0 é que a latência é substancialmente melhor em solicitações e transferência de dados. E isso nós vemos perfeitamente representado aqui, sendo valores que duplicam o barramento Gen3 tanto na leitura quanto na escrita.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Com o ATTO, podemos medir a leitura e a gravação sequenciais com blocos de vários tamanhos, de 512 B a 64 MB. E aqui o conjunto controlador-memória-barramento é muito mais estável nas velocidades de transferência para esta nova geração. Em quase todos os casos, estamos acima de 4, 3 GB / s na leitura e entre 3, 8 e 3, 9 GB / s na escrita.

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Terminamos com os resultados da Anvil's, que mais uma vez estamos perto de 4 GB / s em leituras e gravações sequenciais. Embora, como sempre, neste software, os números estejam longe dos mostrados por outros programas, como o CristalDiskMark.

Curiosamente, vemos IOPS muito baixos no AORUS Gen4, muito próximo ao modelo Gen3, o que nos faz pensar que esta versão não está indo muito bem neste SSD. Pelo menos vemos latências que são quase a metade do modelo mais novo para o mais antigo, especialmente por escrito.

Conclusões sobre M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Se algo está claro para nós nessa comparação, é que já precisávamos desse novo padrão PCIe 4.0 em computadores desktop. Embora seja verdade que atualmente não faz sentido conectar placas gráficas ou outro hardware de expansão. Desde as 16 faixas que elas precisam, elas ainda têm muita capacidade para as atuais resoluções de vídeo em que trabalhamos.

Mas era pequeno demais para os novos SSDs sob a interface M.2. Já vimos que, nesta primeira onda, atingimos 5000 MB / s e ainda estamos longe do limite de 7870 MB / s que ele pode ter. Embora os fabricantes construam memórias e controladores mais rápidos, esses registros são o máximo disponível sob essa interface. Da mesma forma, as latências praticamente caíram pela metade nesta nova geração

Embora, é claro, a AORUS não tenha ficado aqui e, durante a Computex 2019, também apresentou a unidade de armazenamento mais rápida do mundo, embora com um truque, é claro. Era uma placa de expansão com quatro unidades SSD Gen4 de 2 TB na configuração RAID 0, capazes de atingir 15.000 MB / s em leitura e gravação seqüencial. Claro, entre nas notícias e você verá que o restante dos registros é bastante discreto para não dizer mal pelo que temos em nossas mãos.

E não queremos terminar sem ver onde estão os preços dessas unidades de armazenamento M.2 NVMe Gen3 vs Gen4, pois é uma questão bastante importante para os usuários. O AORUS NVMe Gen4 1 TB é encontrado por um preço de 288 euros, enquanto o 2 TB equivale a nada menos que 495 euros. Se formos para o AORUS RGB NVMe de 512 GB, teremos que pagar 107 euros e 76 euros pela versão de 256 GB. Vamos considerar que um Samsung 970 EVO de 1 TB custa cerca de 219 euros, o que realmente não é tão longe, considerando que é a nova geração e inclui uma pia de cobre.

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Sem mais delongas, deixamos alguns links de interesse, caso você esteja pensando em comprar um SSD:

Você acha que esses novos SSDs valem a pena? Qual seria sua escolha entre todos os que estão no mercado?