M.2 nvme gen3とnvme gen4：パフォーマンスと特性の比較

M.2スロットの3.0と比較して、PCIe 4.0バスは何を提供してくれるか
M.2スロットを新しいボードに接続する方法と場所
M.2 NVMe Gen3対Gen4で購入する候補の紹介
512 GB AORUS RGB NVMe
AORUS NVMe Gen4 1TB
M.2 NVMe Gen3対Gen4：ベンチマーク結果
M.2 NVMe Gen3とGen4に関する結論

PCIe 4.0は現実ですが、現在はAMD X570プラットフォームでしか見つけることができませんが、M.2 NVMe Gen3とGen4を比較するには十分です。

NVMe SSDストレージユニットの最初のモデルは、市場で商品化されて以来、このバスの下にあり、すでにCorsairおよびAORUSモデルにアクセスできました。この比較では、1 TBのAORUS NVMe Gen4と512 GBのAORUS RGB NVMeに正確に直面します。

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M.2スロットの3.0と比較して、PCIe 4.0バスは何を提供してくれるか

これはこの比較の主要なポイントの1つであるに違いありません。両方のタイプのバスでどこまで行けるかわからない場合、数値を確認するのはほとんど役に立ちません。ここで比較しているSSDは、1つのM.2 M-Key PCIe x4スロット 、つまり4レーンのデータに接続されることを思い出してください。

PCI Express 3.0バスは現在、デスクトップ、ラップトップ、ミニPCのすべてのマザーボードで動作しています。 AMD X570チップセットを搭載したマザーボードを除くすべてが、もちろん、第4世代バスは 3.0との下位互換性を提供します 。このバージョンのPCIeは、データが同時に上または下に循環できるレーンを提供します。これは双方向転送でした。これらの各レーンをマークする速度は、 上りと下りの両方で984.6 MB /秒 、つまり7.9 Gbpsです。アカウントを作成すると、M.2 x4は3, 938.4 MB /秒、32 Gbpsの丸めに達する可能性があります。

次に、 バージョン4.0のバスを見てみましょう。これは、 Ryzen 3000 7nmプロセッサを搭載したAMDボードでのみ動作します。このバスは依然として双方向であり、128b / 130bストリングを備えた第3世代と同じオンラインコードを備えています。しかし、現在は速度が2倍になっているため、1本の回線で1969.2 MB /秒の速度で上下できます。 x4構成では、7, 876.8 MB /秒、つまり64 Gbpsになります。

M.2スロットを新しいボードに接続する方法と場所

ボード上のM.2スロットの接続構成は、 メーカー、チップセット、ボードの範囲 、そしてもちろんインストールされているスロットの数に大きく依存します。 Intel Z390チップセットでは、PCIeレーンがIntel B360と同じではなく、X470またはX570にはないことに注意してください。

X570チップセットを備えたこれらの新しいAMDボードに焦点を当てると、ほとんどの場合、PCIe 4.0 x4で実行されている2つまたは3つのM.2スロットが見つかります。それらが2つある場合、 一方は常にRyzen CPUレーンに直接接続され、もう一方はX570チップセットに接続されます。 3つのスロットがある場合、そのうちの2つがチップセットに接続され、コネクタUSBポートまたは拡張カード用のその他のPCIeスロットに使用可能なレールの一部が失われていることがわかります。

AMD Ryzen 3000をこれらのボードに接続すると、バス4.0のサポートがネイティブで有効になります。ただし、Ryzen 2000をインストールする場合、バスは自動的に3.0になり、これらのプロセッサによって制限されます。

M.2 NVMe Gen3対Gen4で購入する候補の紹介

次に、テストする2つのSSDドライブを見てみましょう。両方のストレージ容量がまったく同じであることを願っています。容量の大きいユニットでは、コントローラーのビジーチャネルが多いため、パフォーマンスは通常少し高くなります。両方のユニットの容量が一致しないため、明らかに不可能です。

512 GB AORUS RGB NVMe

前世代の団結から始めましょう。 東芝製の3D TLC BiCS3 NANDメモリを搭載したSSDです。このユニットは512および256 GBで利用でき、 Phison PS5012-E12コントローラーは、U.2インターフェースで最大8 TB、M.2で最大2 TBをアドレス指定できます。これは、このバスの製造元で最も強力なバージョンであり、今回は2つの256 GBのメモリチップを備えた2つのビジーチャネルがあります。

製造元の順次読み取り速度と順次書き込み速度は、それぞれ3, 840 MB /秒と2, 000 MB /秒です 。同様に、1秒あたりの入出力操作のレート（IOPS）は360Kおよび440Kです。これらの数値は、バスではなくコントローラーに依存することに注意してください。

AORUS NVMe Gen4 1TB

もう1つのコーナーには、新世代のAORUS SSDがあります。これは、2019年に1 TBおよび2 TBの容量で 、以前のものより2倍および4倍の容量で提供されています。 東芝メモリも使用しますが、この場合は、96層NAND 3D TLCテクノロジーを使用したBiCS4モデルです 。具体的には、4チップで、それぞれが256 GBです。管理のために、28 nmで製造された新しいPhison PS5016-E16コントローラーがあり、8チャネルで8 TBのメモリをアドレス指定できます。内部には2つの32ビットARM Cortex R5プロセッサがあります 。

この新しいSSDのメーカーの順次読み取りおよび順次書き込み速度は、それぞれ5000MB /秒および4400MB /秒です 。一方、1秒あたりの操作数IOPSは、それぞれ75万と70万になります。

M.2 NVMe Gen3対Gen4：ベンチマーク結果

さらに苦労せずに、テストした各SSDで結果がどのように発展したかを見てみましょう。使用したプログラムは次のとおりです。

Crystal Disk MarkAS SSDベンチマークATTOディスクベンチマークAnvilのストレージ

すべてのプログラムで、両方のユニットに同じバージョンを使用しました。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

この最初のテストでは、第4世代SSDによって理論仕様に合わせて調整された数値がいくつかあります。実際、シーケンシャルリーディングでは数MB /秒以下ですが、書き込みでは約130 MB /秒です。 Gen3モデルでは、書面で確立された数値を超える数値さえあり 、約250 MB /秒で読み取りを下回っています。

次の結果は、 大きなブロックを読み取る際の改善がまったく目立たないので、それほど興味深いものではありません 。実際、私たちは非常に類似した値にあります。最大の増加は、キューに入れられた8つの要求とドライブにアクセスする8つのプロセス（Q8T8）を使用して書き込む4KBブロックで発生します。レジスタはパフォーマンスを2倍以上マークしますが、他の測定では、両方のモデルでも同様です。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

次のテストに合格します。このテストでは、4KBブロックでのランダムな読み取りと書き込みでシーケンシャルデータも測定します 。ここでも、すべてのケースで特に書き込み領域でより良い数値が見られます。新世代でははるかに高い値になっていますが、このプログラムは、 CristalDiskMarkに対する順次操作。

PCIe 4.0での改善点の1つは、要求とデータ転送の待機時間が大幅に改善されたことです。これは、ここで完全に表されていることを示しています。読み取りと書き込みの両方でGen3バスを複製する値です 。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

ATTOを使用すると、512 Bから64 MBまでのさまざまなサイズのブロックを使用して、順次読み取りと書き込みを測定できます。そして、ここで、コントローラ-メモリ-バスセットは、この新世代の転送速度ではるかに安定しています。 ほとんどすべての場合、読み取りでは4.3 GB /秒を超え、書き込みでは3.8〜3.9 GB /秒です。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

Anvilの結果は、シーケンシャルな読み取りと書き込みで再び4 GB /秒に近いという結果で終わります。このソフトウェアではいつものことですが、数値はCristalDiskMarkなどの他のプログラムで表示される数値とはかけ離れています。

奇妙なことに、AORUS Gen4のIOPSは非常に低く 、Gen3モデルに非常に近いため、このSSDではこのバージョンがうまく機能していないと考えられます。少なくとも私たちは、特に書面で、最新のモデルから最も古いモデルのほぼ半分の待ち時間を確認しています。

M.2 NVMe Gen3とGen4に関する結論

この比較から明らかなことがあれば、デスクトップコンピュータでこの新しいPCIe 4.0標準が既に必要であったということです 。現在のところ、グラフィックスカードやその他の拡張ハードウェアを接続しても意味がないことは事実です。これらが必要とする16レーン以降、私たちが作業している現在のビデオ解像度に対応できる容量がまだあります。

しかし、M.2インターフェイスの新しいSSDには小さすぎます。 この最初の波では、すでに5000 MB /秒に達しており、7870 MB /秒の制限にはまだほど遠いことがすでにわかっています。メーカーはより高速なメモリとコントローラを構築しますが、これらのレジスタは、このインターフェイスで利用可能な最大値です。 同様に、待ち時間はこの新しい世代では実質的に半分になりました

もちろん、AORUSはここに留まらず、 Computex 2019の間、もちろんトリックはありましたが、世界最速のストレージユニットも発表しました。これは、RAID 0構成の4つの2 TB Gen4 SSDドライブを備えた拡張カードであり、順次読み取りおよび書き込みで15, 000 MB /秒に達することができます。もちろん、ニュースを入力すると、残りのレコードは、私たちが持っているものに対して悪いことを言っているのではなく、かなり目立たないことがわかります。

また、これらの M.2 NVMe Gen3対Gen4ストレージユニットの価格がどこにあるかを見ずに終わらせたくありません。これは、ユーザーにとってかなり重要な問題であるためです。 AORUS NVMe Gen4 1 TBは288ユーロ 、 2 TBは495ユーロです。 512 GB AORUS RGB NVMeに行くと、 107ユーロ 、 256 GBバージョンでは76ユーロを支払う必要があります。 1 TBのSamsung 970 EVOが約219ユーロであることを考慮に入れましょう。これは、新世代であり、銅製のシンクが含まれていることを考えると、それほど遠くありません。