PCI-Express-5.0-SSDs gehen über die bloße Verbesserung der Bandbreite und der übertragenen Datenmenge hinaus. Da sie recht interessante Neuigkeiten mit sich bringen, die in früheren Versionen unveröffentlicht waren. Aus diesem Grund haben wir einen Artikel für Sie vorbereitet, damit Sie alles wissen, was die neueste Generation von Solid State Drives mit sich bringt.
Solid State Drives oder SSDs basieren auf der Verwendung von nichtflüchtigen Laufwerken RAM. Und daher können sie wie eine Festplatte Daten speichern, die auch nach dem Ausschalten des Computers im Speicher bleiben. Ihr Vorteil besteht jedoch darin, dass sie nicht auf einen Kopf und eine Platte angewiesen sind, um auf Daten zuzugreifen. Sie machen es genauso wie herkömmliches RAM. Dadurch können sie gleichzeitig auf mehrere Daten zugreifen und dies in kürzerer Zeit, da Platte und Nadel nicht neu positioniert werden müssen. Außerdem bringt es die Vorteile mit sich, eine elektrische Schnittstelle zur direkten Datenübertragung zu nutzen. So wie es bei PCI-Express-5.0-SSDs der Fall ist.
Was bringt PCI Express 5.0 für NVMe-SSDs?
Die PCI-Express-Verbindung der fünften Generation kann parallel bis zu 4 GB/s Daten pro Datenpin übertragen. Dies bedeutet, dass Solid-State-Laufwerke vom Typ M.2 eine 4-Lane-Variante des Standards verwenden bis zu 16 GB/s an Daten übertragen können . Allerdings muss dies relativiert und deutlich gemacht werden Anfangs, dass Einheiten, die für PCIe 4.0 oder niedriger ausgelegt sind, keine automatische Erhöhung der Bandbreite erhalten.
Dies liegt daran, dass der Datenzugriff vom Flash-Controller verwaltet wird, der die Anforderungen des Prozessors an den ausführt SSD mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Wir können auch nicht vergessen, dass es für reale Zwecke auch nicht möglich ist, 100% der Geschwindigkeit zu nutzen. Dies liegt daran, dass bestimmte Anfragen länger dauern als die anderen und daher insgesamt die Zugriffszeit verlängern. Wenn wir also bei einer Datenübertragung logischerweise Zeit hinzufügen, wird die Bandbreite reduziert.
Das versprechen die ersten NVMe PCIe Gen 5 SSDs Übertragungsgeschwindigkeiten zwischen 12 und 13 GB/s trotz 16 GB/s . Auf der anderen Seite haben wir noch keine DRAM-Less-Laufwerke gesehen. Die keinen RAM-Speicher für den Flash-Controller haben, was sich auf die Gesamtbandbreite auswirkt.
Laufwerke, die Compute Express Link unterstützen
Wenn wir zwei verschiedene Speicherbrunnen haben, zum Beispiel RAM und SSD. Es muss einen Datenübertragungsmechanismus geben. Dies erfolgt durch direkten Zugriff auf das Speicherlaufwerk oder DMA. Seine Funktionsweise ist wie folgt:
- Sie lesen die Daten vom ersten DMA-Laufwerk in den Quellspeicher.
- Sie übertragen die Daten über einen sekundären und speicherunabhängigen Kanal an eine zweite DMA-Einheit.
- Die Daten werden von der zweiten DMA-Einheit zum Zielspeicher übertragen.
NVMe-SSDs in PCs verwenden den PCI-Express-Datenpfad, um Daten vom RAM auf das Solid-State-Laufwerk und umgekehrt zu kopieren. Das eröffnet neue Möglichkeiten, wie zum Beispiel, dass Grafikkarten direkten Zugriff auf Informationen haben. Obwohl dies bereits mit Laufwerken unter PCI Express 3.0 und 4.0 möglich ist.
Es muss berücksichtigt werden, dass ein Grund, warum Software die Fähigkeiten der SSD nicht gut ausnutzt, darin besteht, dass Datenübertragungen explizit im Programmcode erfolgen müssen. Nun, die Idee von Compute Express Link oder CXL besteht darin, einen einheitlichen Zugriff zwischen dem RAM des Systems und den PCI-Express-Geräten bereitzustellen. Somit sieht der Prozessor alles als einen einzigen homogenen Speicherblock. Dadurch wird der Prozess des Zugriffs und Kopierens von Daten auf andere automatisiert und allen Anwendungen die Leistung einer NVMe-SSD ohne Codeänderungen gegeben.
Designänderungen des PCI Express 5.0 SSD-Laufwerks
Ja, und es ist so, dass wir bisher unterschiedliche Größen von SSD-Einheiten hatten, aber mit der gleichen Breite von 22 Millimetern. Wir hatten also Einheiten von 22 x 110 mm bis 22 x 30 mm. Stattdessen scheint es, dass die Einheiten der dritten Generation wird ihre Breite auf 25 mm erhöhen .
Dies ist ein Problem für Designs, die gerade genug Platz für eine solche Einheit haben. Wenn Ihr PC jedoch nur M.2 unter PCI Express 4.0 oder niedriger unterstützt. Was ist der Vorteil einer PCIe 5-SSD, wenn Sie ihre Bandbreite nicht nutzen können? In Wirklichkeit nehmen die zusätzlichen 3 mm Breite einen größeren Kühlkörper auf. Vergessen wir nicht, dass je höher die Datenübertragung ist, desto mehr Temperatur wird erzeugt und dass sich diese Einheiten normalerweise in einem geschlossenen Raum befinden.
Sie können auf PlayStation 5 nicht verwendet werden
Aufgrund der Breitenänderung können sie nicht im verwendet werden Playstation 5-Konsole oder jede andere Art von Einheit, die eine NVMe-SSD des Typs M.2 mit einer Breite von 22 Millimetern verwendet. In jedem Fall ist es kein Verlust, da sie nicht in der Lage sind, das High zu nutzen
Änderungen in Bezug auf Prozessor, Grafikkarte und RAM
Eines der Dinge, die wir in Zukunft sehen werden, werden Laufwerke sein, die Daten mit hoher Geschwindigkeit komprimieren und dekomprimieren können. Dies wird der Schlüssel sein, um den Prozessor von dieser Aufgabe zu befreien und den Speicherplatz zu erhöhen. Im Moment verwenden PCs Hardwaretechnologien wie z NVIDIA's RTX IO und AMD Smart Access Storage durch Microsoft's DirectStorage-API.
Allerdings wird nicht jeder eine hochkarätige Grafikkarte in seinem Computer haben, und es wird nicht lange dauern, bis wir Laufwerke sehen werden, die praktisch Dutzende oder sogar Hunderte von zusätzlichen Gigabyte an Speicherplatz bieten. Wir werden diese in der Zukunft sehen Intel Core- und AMD Ryzen-Prozessoren.
Denn DirectStorage ermöglicht auch den direkten Zugriff auf den Laufwerkszustand der Grafikkarte. Nun, sie werden auch diese Art von Unterstützungseinheiten enthalten. Am Ende des Tages wird empfohlen, die gesamte Leistung der Grafik darauf zu konzentrieren, die beste Grafik mit der höchstmöglichen Bildrate zu erzielen.