De tweede golf pci-e gen4-ssd's

Mooie beloftes voor 2020

Nvme-drives in 2020

Sinds AMD zijn Ryzen 3000-serie processors voor de desktop, met bijbehorende X570-chipset, heeft geïntroduceerd, zijn pci-expresslanes van de vierde generatie beschikbaar. Die pci-e gen4.0-lanes hebben twee keer de bandbreedte van gen3.0-lanes, die je kunt inzetten voor onder meer videokaarten. Die hebben daar nog niet zo gek veel profijt van, maar de tweede productgroep die met die gen4-lanes overweg kan, namelijk nvme-ssd's, kan die extra bandbreedte veel beter benutten.

Jaren geleden, met de introductie van nvme-drives, werd de bottleneck van de sata-interface geslecht en inmiddels lopen veel van die nvme-drives tegen de beperkingen van de pci-e-interface aan. Ssd's hebben immers slechts vier lanes tot hun beschikking, dus met vier van die gen3-lanes is de beschikbare bandbreedte 'slechts' 32GT/s, pakweg 4000MB/s dus. Met gen4-lanes verdubbelt die bandbreedte tot bijna 8GB/s, of 64GT/s.

Het pcb van de MP600, een van de eerste drives met pci-e gen4-interface via de Phison E16-controller

Ten tijde van de X570-chipsetintroductie waren er nog maar weinig fabrikanten die gen4-ssd's produceerden. Sterker nog, eigenlijk had je de keus tussen de MP600 van Corsair en de Gigabyte Aorus Gen4-ssd. Beide drives werden aangedreven door de Phison PS5016-E16-controller. Later kwamen daar nog ssd's van onder meer Seagate met de FireCuda 520 en ssd's van PNY, Galax en Sabrent bij. Die ssd's hebben in de praktijk een doorvoersnelheid van zo'n 4200MB/s bij sequentieel lezen en bijna 3900MB/s bij schrijven. Dat is respectievelijk een dikke 1200 en 1100MB, of zo'n veertig procent sneller dan een beetje knappe pci-e gen3-ssd. Maar waarom is dat niet de 'beloofde' 8000MB/s?

Die E16-controller die deze gen4-drives aanstuurt, is bijna dezelfde controller als de PS5012-E12, die eveneens over acht kanalen voor de aansturing van 32 dies beschikt, twee Cortex5-processors aan boord heeft en nvme 1.3 ondersteunt. Phison heeft voornamelijk het bouwsteentje voor de externe connectiviteit aangepast van pci-e 3.0 naar pci-e 4.0. Om voldoende bandbreedte tussen de nand-dies en de controller te garanderen, zijn dan ook veel dies nodig, reden dat de kleinste gen4-ssd 512GB capaciteit heeft, of varianten daarvan als 480 of 500GB. Deze controller kan die beloofde bandbreedte in de praktijk noch in theorie halen; Phison geeft maximaal 5000MB/s voor lezen en 4400MB/s voor schrijven op. Een andere manier om dat aan te geven is dat deze controller over een bandbreedte van 800MT/s beschikt.

Controller-aanbod in 2020

Inmiddels komt er een beetje schot in het aanbod pci-e gen4-controllers, met de CES als moment bij uitstek om een en ander aan te kondigen. Zo kondigde Silicon Motion al tijdens de Flash Memory Summit in augustus 2019 zijn nieuwe controllers aan, maar we moesten tot de CES wachten voordat de SM2264 en SM2267 daadwerkelijk in producten te vinden waren. Die eerstgenoemde, het topmodel uit de stal van de controllerfabrikant, is in de XPG Indigo van AData te vinden. Het midrangemodel, de SM2267, stuurt de XPG Pearl aan.

Foto: Tom's Hardware

XPG is niet eenkennig wat controllerleveranciers betreft, aangezien de XPG Sage, het topmodel van AData, de IG5236-controller van InnoGrit aan boord heeft. Daarmee hebben we nu dus naast de PS5016-E16 van Phison ook de SM2264, de SM2267 van Silicon Motion en InnoGrits IG5236.

Phison heeft na de E16-controller ook twee nieuwe controllers klaarstaan, die het samplet aan klanten. De PS5018-E18 is een geheel nieuwe controller die ontworpen is met snelle gen4-drives als einddoel, terwijl de PS5019-E19T meer voor budgetdrives is ontworpen, maar wel van een pci-e gen4-interface is voorzien. Met de nieuwe controllers in het verschiet kunnen bestaande controllers, zoals de E16, meer naar de mainstream of budgetmarkt verschuiven. Tijdens de CES kondigde Phison aan daartoe ondersteuning voor qlc-nand aan zijn huidige generatie pci-e gen4-controllers te hebben toegevoegd.

Wat we nog niet hebben gezien, is een controller van Samsung en Intel. Die eerste had weliswaar al eerder een pci-e gen4-controller laten zien, maar gebruikte die vooralsnog alleen in high-end, zakelijke ssd's. Met een vooralsnog zeer summiere sneakpeek van de 980 Pro op de CES is daarin verandering gekomen. Details over de controller in de 980 Pro zijn er helaas nog niet, maar Samsung maakt waarschijnlijk gebruik van een eigen controller om mlc-nand aan te sturen, terwijl bovengenoemde controllers allemaal voor tlc-nand zijn bedoeld.

De Samsung 980 Pro 1TB. Afbeelding via PC Watch

Marvell heeft ten tijde van de Flash Memory Summit in augustus 2019 zijn nieuwe controllers aangekondigd, maar vooralsnog zijn er geen productaankondigingen geweest met Marvell aan boord. Het bedrijf werkt gewoonlijk samen met Micron, maar een nvme-opvolger in de MX-serie is er nog niet. Sterker nog, de enige nvme-drive die het bedrijf via submerk Crucial aanbiedt, is de P1, een budgetdrive met qlc-geheugen. Het lijkt niet waarschijnlijk dat Marvell, al dan niet met Crucial of Micron, zich in de high-end markt mengt, want de aangekondigde controllers zijn geen snelheidsmonsters. Het bedrijf heeft namelijk enkel vierkanaalscontrollers aangekondigd, waarvan het instapmodel zelfs over slechts twee pci-e-lanes beschikt.

Intel en pci-e gen4

Dan rest nog Intel als controller- en ssd-fabrikant, maar aangezien Intel ook in zijn chipsets nog geen pci-e gen4.0 ondersteunt, zal het bedrijf niet bijster happig zijn op de ontwikkeling of introductie van een controller die daarmee overweg kan. Er lijkt wel een Optane-drive met pci-e gen4-interface in ontwikkeling te zijn, maar die is nog niet aangekondigd en Intel zal er wellicht een beetje mee in zijn maag zitten. Het zou dan immers ssd's gaan maken die alleen op het platform van de concurrent hun topsnelheid halen, en dat klinkt niet als heel verstandige marketing.

Naar alle waarschijnlijkheid zal Intel dan ook pas met gen4-controllers voor consumenten komen als ook zijn platforms dat ondersteunen. De huidige op Skylake-architectuur gebaseerde processors en bijbehorende chipsets doen dat nog niet en naar het zich laat aanzien, zullen ook de volgende generatie desktopchips, met codenaam Comet Lake, pci-e gen3 aan boord hebben. Pas daar de opvolger van, met codenaam Rocket Lake, zou een pch met pci-e gen4 krijgen. Rocket Lake zou echter pas eind dit jaar of begin 2021 verschijnen, met dat laatste waarschijnlijker dan het eerste.

Overzicht van Gen4-controllers

Als we de nieuwe generatie pci-e gen4-controllers op een rijtje zetten, kunnen we naar de overeenkomsten en verschillen kijken.

Controller	Opgegeven specificaties
Opgegeven specificaties	Phison PS5016-E16	Phison PS5018-E18	Phison PS5019-E19T	Silicon Motion SM2264	Silicon Motion SM2267	InnoGrit IG5236	Samsung '980 Pro'	Marvell 88SS1321	Marvell 88SS1322	Marvell 88SS1323
Procedé	TSMC 28nm	TSMC 12nm	TSMC 28nm	nnb	nnb	TSMC 12/16nm	nnb	12nm	12nm	12nm
Bandbreedte per kanaal	800MT/s	1200MT/s	1200MT/s	1200MT/s	1200MT/s	1200MT/s	nnb	1200MT/s	1200MT/s	1200MT/s
Leessnelheid	5000MB/s	7000MB/s	3600MB/s	7000MB/s* 6500MB/s**	4000MB/s*	7000MB/s	6500MB/s	3900MB/s	3900MB/s	3500MB/s
Schrijfsnelheid	4400MB/s	7000MB/s	2200MB/s	6000MB/s* 3900MB/s**	3000MB/s*	6100MB/s	5000MB/s	3300MB/s	3300MB/s	3000MB/s
Iops (R/W)	750k/700k	1000k/1000k	380k/500k	700k/700k	400k/400k	1000k/800k	nnb	690k/500k	500k/400k	450k/350k
Nvme-versie	1.3	1.4	1.3	1.3 (1.4?)	1.3 (1.4?)	1.4	nnb	1.3c	1.3c	1.3c
Nand-type	tlc/qlc	tlc (qlc?)	tlc (qlc?)	tlc/qlc	tlc/qlc	tlc (qlc?)	mlc?	tlc/qlc	tlc/qlc	tlc/qlc
Overig	8 kanalen	8 kanalen	4 kanalen	8 kanalen	4 kanalen	8 kanalen	nnb	4 kanalen	4 kanalen	4 kanalen
Arm-cores	2x Cortex R5	3x Cortex R5	1x Cortex R5	nnb	nnb	nnb	nnb	3x Cortex R5	3x Cortex R5	3x Cortex R5
Opgenomen vermogen	2,6W	3W	1,6W	nnb	nnb	nnb	7,1W? (drive)	nnb	nnb	nnb
Dram-cache	ja	ja	nee	ja	ja	ja	nnb	ja	nee	nee
Max. capaciteit	8TB	8TB	2TB	16TB	8TB	16TB	1TB?	nnb	nnb	nnb

Data met een * zijn door ssd-fabrikanten opgegeven specificaties. De data met ** zijn door de controllerfabrikant opgegeven.

Op het moment van schrijven zijn er drie controllers die voor echte high-end drives bedoeld zijn. De Phison E18, de SM2264 en nieuwkomer InnoGrit met de Rainier of IG5236-controller steken boven het maaiveld uit. Het is nog niet helemaal duidelijk of de SM2264 ook ondersteuning krijgt voor nvme 1.4; ten tijde van de aankondiging in augustus was die certificering nog niet in orde. De andere twee controllers hebben die certificering wel, hoewel 1.4 voor consumentendrives geen enorme verbeteringen biedt. De E18- en Rainier-controllers zijn met sequentiële snelheden van ongeveer 7GB/s een stuk sneller dan de huidige drives. Phison heeft vooral op het vlak van iops de beste papieren en daar worden praktijkvergelijkingen beslecht.

Wat verder opvalt, is de vergrote capaciteit. Waar de huidige op E16 gebaseerde drives in de praktijk niet groter dan 2TB werden, kunnen drives met de tweede generatie gen4-controllers capaciteiten van 8 of zelfs 16TB halen. Waarschijnlijk is dat wel met trager qlc-nand, dus voor rappe ssd's zul je het met minder opslag moeten doen.

Tot slot

Samsung zou rond het tweede kwartaal meer details over zijn 980 Pro en de daarin verwerkte controller geven, en wellicht horen we dan ook of er een 980 EVO in de kaarten zit. Vooralsnog blijft het bij de Zuid-Koreanen echter bij een summiere teaser van de 980 Pro. Drives met de nieuwe Silicon Motion-controllers komen er wel aan, uit de stal van AData's XPG-merk zoals we al zagen. Datzelfde AData maakt ook gebruik van de Rainier-controller van InnoGrit. Op ssd's met de nieuwe Phison-controllers zouden we nog moeten wachten tot later dit jaar en op basis van de Marvell-controllers zijn nog geen concrete producten aangekondigd. Phison heeft eerder aangegeven dat er in de loop van 2020 wel producten met de nieuwe generatie controllers te verwachten zijn.

In 2020 mogen we dus uitkijken naar een nieuwe golf nvme-ssd's die de extra bandbreedte van de pci-e gen4.0-lanes veel beter kunnen benutten. De snelste controllers zouden tot 7GB/s of 7000MB/s aan sequentiële snelheden mogelijk maken, nog niet het theoretische maximum, maar stukken sneller dan de 5000MB/s die nu het maximum vormt. Ssd's op basis van Phison-, Silicon Motion- en InnoGrit-controllers komen eraan en ook Samsung komt met zijn eigen ontwerp in de 980 Pro. Al die ssd's zouden aanzienlijk sneller worden dan de maximale snelheid van het huidige aanbod op basis van de E16 van Phison, die op sequentiële snelheden van ongeveer 5000MB/s blijft steken. Ssd's met snelheden tot 7000MB/s zouden dan gemeengoed worden en ook de voor veel toepassingen veel belangrijkere iops met random lees- en schijfacties zouden bijna verdubbelen. Dat belooft een mooi jaar voor ssd's te worden.

Reacties (77)

inmiddels lopen veel van die nvme-drives tegen de beperkingen van de pci-e-interface aan. Ssd's hebben immers slechts vier lanes tot hun beschikking

Weet je mss ook waarom dit is Willem? Het zal wel zo zijn maar ik zie eigenlijk geen reden waarom er geen pcie 3.0 ssd’s kunnen bestaan voor 8x of 16x pcie sloten.

Een belangrijke reden kan ik zijn dat consumentenborden van Intel de PCH lanes op het bord via DMI 3.0 laten lopen welke maar met maximaal vier lanes met de CPU is aangesloten. Dus zelfs al zou je de interface meer lanes geven, krijg je geen hogere snelheid. dan moet je de CPU lanes gebruiken en die zijn gelimiteerd op 16 welke in veel gevallen wordt gebruikt door een videokaart. Sterker nog, gebruik je twee M.2 SSD's op een bord, dan verlaag/halveer je ook de snelheid per SSD. Dus extra lanes zou niets toevoegen.

Edit: net ook nog even gekeken naar de consumenten versie van de laatste generatie Ryzen. Ook hier loop je tegen hetzelfde probleem aan dat extra lanes niet de snelheid verhogen. Je zit met 24 lanes voor de processor welke weer een 16-tal gericht zijn voor een GPU, een viertal voor een eerste NVMe SSD en vervolgens viertal voor de chipset. Dus al sluit je een x8 SSD aan, je krijgt geen hogere snelheden.

Threadrippers en Intel's HEDT hebben meer lanes vanuit de CPU, maar zo te lezen ook nog steeds gericht op een aantal x16 GPU's en een aantal x4 voor NVMe. Dus met de huidige zal het niet mogelijk zijn.

[Reactie gewijzigd door Sietse1990 op 15 januari 2020 10:18]

De meeste X570 borden ondersteunen PCI bifurcation je kunt met die BIOS support en een speciale insteek kaart dan twee X8 of vier X4 SSD's aansluiten op het X16 slot.
Ook kun je natuurlijk gewoon een X8 SSD in het tweede PCI-e slot stoppen voor borden die SLI/CF certificering hebben.

X8 SSD's komen gewoon niet zoveel voor omdat er geen markt voor is, maar het is niet onmogelijk op het huidige X570 platform. Sterker nog, op X570 kun je ongeremd zes PCI-e 4.0 X4 M2 SSD's aansluiten. Als je daar een usecase voor hebt

Tja en die pci-videokaart gaat ook in de toekomst meer bandbreedte krijgen door de pci express 4.0.
Het licht eraan volgens mij hoe ze het moederbord ontwerpen, en waar meer lanes naartoe gaan.

Dat kan prima, inderdaad. Het is de M.2 form factor die de beperking van 4 lanes oplegt. Overigens geldt dat ook voor de minder bekende U.2 form factor.

Voorbeeld:
pricewatch: Kingston DCP1000 1,6TB

[Reactie gewijzigd door SubSpace op 15 januari 2020 06:52]

Als je kijkt naar ssd's die op pcie kaartrn zitten dan kun je ze in alle smaken krijgen 1x 2x 4x 8x 16x.

Je moet alleen wel opletten met vewl mobos die namelijk niet alle x16 sloten ook 16 lanes hebben gegeven.

M2 is een small form factor pcie slot dan door zijn maat maar max x4 kan huisvesten.

Dit is dan ook de reden dat een pcie kaart meestal niet meer dan 4 m2 sloten heeft als het gewoon een dochter board is voor m2 drives. Immers 4x4 is 16.

daar komt nog eens bij dat niet elk mobo van een pcie-ssd kan booten

Heb je daar nog vorbeelden van dat zou dan wel een heel erg lage kwaliteit mobo zijn of oud.

Nieuwe boarden met pcie 4 dit nog niet ervan kunnen booten is een dermate slecht product.

Die zijn er al heel lang, maar niet in de m.2 form factor. Je hebt genoeg AIC form factor kaarten die 8x kunnen benutten, maar dat zijn doorgaans enterprise SSD's en geen consumenten SSD's.

Hoe lang zal het nog duren voor RAM kan vervallen? Of is dat onmogelijk? Lijkt mij dat als dei SSD's nog veel sneller worden het voordeel van dataretentie opweegt tegen de snelheid van RAM?

Alleen kun je die SSD's dan na een paar weken weggooien door een gebrek aan beschikbare write cycles.

Met huidige ssd's wel ja. Trouwens, ik denk eerder dat het andersom is; dat RAM blijft en SSDs vertrekken. Volgens mij was dat een van de redenen voor intel om optane te ontwikkelen. Dat wordt ook al geleverd in een dimm formfactor. Het maakt uiteindelijk niet zoveel uit; Random Access Memory is een rekbaar begrip.

Een pc met non volatile RAM zie ik nog wel gebeuren, maar voordat zoiets mainstream is zijn we denk ik een jaar of 5-10 verder.

Hilariteit overigens: ik zie regelmatig dat ssd's worden aangeduid met ROM (vooral in telefoons). Het lijkt me dat als het echt ROM zou zijn je niet zoveel aan je opslag zou hebben.

latency van RAM ligt laag in de ns, dat van de beste ssd's in 10-100 us, dat scheelt best case een factor 1000, maar waarschijnlijk eerder 10000 tot 100000.... gaat nog wel even duren dus

Latency is zo'n 100 ns voor RAM, 10 ns voor L3, 5 ns voor L2 en 1 ns voor L1.
Voor een SSD is dat zo'n 0.1 tot 1 ms (afhankelijk van de queue depth en andere factoren), dus RAM is minstens 1000 maal zo snel idd.
Er zijn echter ook Intel Optane DIMMs, die hebben een latency van een paar honderd ns. Dat zal mogelijk een extra laag vormen in de hierarchy tussen RAM en SSD. Maar dit is niet echt interessant voor de gemiddelde gebruiker, dit zal voor de komende paar jaar meer gebruikt worden voor machine learning en data analyse met gigantische datasets.

De latency van SSD's ligt echt heel veel hoger, dus ik zie het niet heel snel gebeuren.

Daar ben ik ook wel benieuwd naar..

Als je SSD als ram gaat gebruiken dan verslijt je zo elke week een SSD, wegens de gelimiteerde write cycles... Duur grapje!

Daar gaat SSD geen oplossing voor zijn, de latency verschilt uit mijn hoofd een factor 1000. Echter, Optane technologie komt veel dichter in de buurt. De verwachting is dat op termijn opslag en geheugen ineen zullen smelten inderdaad, en Optane is daar een opstapje voor.

Heel lang, mogelijk niet. En in dit artikel staat waarom. https://www.microcontroll...s-replace-storage-memory/

Daar wordt door de industrie zeker naar gekeken. Nu haal je data van de SSD en verwerk je het in RAM om het vervolgens weer op te slaan op de SSD. Door de bewerking direct op de SSD te doen kan het sneller werken.

Samsung heeft deze slides getoond tijdens een Flash Summit met wat verklarende plaatjes.

[Reactie gewijzigd door kdeboois op 15 januari 2020 10:52]

Linux page size is 4Kib. Als je dat wilt lezen van een SSD duurt dat zo'n 10~100 microseconden. Wil je dat lezen van DRAM duurt dat zo's 200ns. Oftwel: DRAM is nog 50 tot 500x sneller dan SSDs.

CPU caches (L1-L3 zijn nog een poor orde groottes sneller dan DRAM)

Toeval, ik kwam net dit artikel tegen

https://www.pcgamer.com/d...closer-to-instant-on-pcs/

[Reactie gewijzigd door spoonman op 15 januari 2020 12:15]

Dat gaat nog heel lang duren kan ik je vertellen. de manier waarop RAM aangestuurd wordt is heeel anders. Zoals je leest in het artikel schemert ook door dat de daadwerkelijke NAND chips zelf niet de snelheid kunnen bijbenen en dat daarom de controler een bepaalde capiciteit vereist, en dus meer fysieke nand chips. Je kan dat voor je zien als een soort raid array. de raid controller is wel sneller maar de harde schijven die erachter draaien niet, dus je hebt meer schijven nodig om de maximumsnelheid van die raidcontroller te benutten tegenover de tragere raid controller. bij ram is er niet echt een controller, tenminste, niet op de ram sticks zelf. dr zit een memory management circuit op de CPU zelf tegenwoordig, dat is in princiepe de controler voor de RAM chips. Dat is ook waarom de ZEN architectuur in het begin problemen had met veel snelle soorten RAM, dat kon die memory controller niet aan.

[Reactie gewijzigd door t link op 15 januari 2020 19:44]

Nooit,

Voilitile vs non vilotile memory.

Waar is de tijd dat het opslagmedium(meestal HDD) altijd de bottleneck was in een pc. Tegenwoordig merk ik(voor mijn doeleinden) amper verschil tussen een s-ata SSD en een nvme SSD die 2 GB/s haalt. Laat staan de komende gen die 7 GB/s haalt.

Je zult het uiteraard vooral merken in het opslaan van data, niet zozeer in de performance van je OS.

Men zou toch denken dat wanneer je je OS op zon snelle drive zet deze ook sneller zou moeten werken?
Kan iemand mij uitleggen waarom dit niet het geval is?

1 woord: Latency. De doorvoersnelheid bij random read/write wordt hierdoor beperkt. Vergelijk met met een F1 auto op een bochtig parcours. Hij haalt zijn topsnelheid nooit. Voor die zelfd reden zijn heel dure en snelle SSD's amper sneller in Random 4K IO dan hun goedkopere variant. (lees opstarten programma's, windows laden, game starten...)

Bij het opstarten van een programma haalt uw snelle ssd soms maar 50/100Mb/sec ondanks 2Gb/sec op de verpakking staat. Het komt door de wachttijd (latency) om een lees en schrijfopdracht af te ronden. of ook wel ‘Operations per Second (IOPS)’ genoemd.

In het beste geval bestaat elke operatie uit een aaneengesloten reeks van opdrachten van elks 256KB aan data. In het slechtste geval krijgt de SSD de opdracht om een reeks van niet gerelateerde random taken van 4KB aan data verhuizen (bijv naar uw RAM).

Een grote ISO file van 3Gb verhuizen gaat relatief snel tussen ssd’s maar een programma installeren of een OS opstarten bestaat uit vele kleine lees en schrijfopdrachten. Zelfs als is de latency van een ssd maar 30microseconden bedraagt (nog altijd meer dan 1000x meer dan uw RAM) loopt de latency snel op als je alle operaties optelt. Net zoals vele kleine en korte bochtjes na elkaar een F1 wagen uiteindelijk stapvoets kan laten rijden.

De Pci-e gen4 interface heeft dus geen directe invloed op uw alledaagse systeemprestaties, zelfs als de SSD die bandbreedte effectief kan benutten.

Het is nu wachten om de volgende grote doorbraak in SSD's. We komen van ver. HDD's hebben latencies van enkele milliseconden (10ms) en SSD's zitten eerder rond de 40-50 microseconden (40μs)
500x minder latency. Intel Optane 3D Nand zit al op 40μs maar de impact op alledaagse prestaties blijft uit. Optane wordt vooral in Servers gebruikt die zo meer Virtuele Machines kunnen draaien met dezelfde resources omdat in zo'n scenario's de bottleneck voor CPU's en RAM het opslagmedium is en dat is niet kostenefficiënt.

De nieuwste evolutie die nu op de servermarkt beschikbaar is en mogelijk tot bij de consumenten kan komen is Optane™ DC persistent memory modules. Dat is geheugen zoals een SSD (non-volatile) maar dan in RAM dimm formaat met een Latency tussen de 100 en 340ns! Nog steeds meer dan de 10-15ns DRAM latency maar een stuk minder dan een SSD van 50μs.

Dit is nu nog relatief duur voor de consumentenmarkt (€1000/128Gb) maar als dat ooit in uw laptop of smartphone terecht komt ga je effectief het verschil merken, vooral bij het opstarten van apps, laden van games,herstarten OS etc. In Theorie 150x sneller! Dus in de praktijk lijkt het dan mogelijk om uw computer in minder dan een seconde op te starten.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 15 januari 2020 17:44]

Merk op dat het cachen van gegevens een grote invloed kan hebben. Wat dat betreft kan je ook voor gekke dingen komen te staan: die .zip die je net hebt gedownload staat waarschijnlijk nog in je disk-cache, en je kan er vanuit gaan dat het unzippen dus sneller gaat dan je zou verwachten van e.g. een HDD. Dat maakt ook dat het laatste stapje van ms naar ns misschien minder invloed heeft dan je zou verwachten. En bij een SSD is natuurlijk de spin-up time niet aanwezig, hoewel ze nog steeds wat tijd nodig hebben om uit idle stand te komen.

Wat betreft het opstarten van een PC: leuk, maar ik hoop er eerder op dat PC's ook efficiente CPU's krijgen waardoor een PC gewoon aan kan blijven staan, net als een telefoon. Dat afsluiten / opstarten is ook techniek uit het jaar 0. (Net als een laptop zonder bewegingssensors en GPS overigens - hoewel die van Apple volgens mij de GPS van de iPhone gebruiken als die in de buurt is).

Kijk, met deze info kan ik wat.
Ontzettend bedankt voor je uitgebreide info!
Nu weet ik waar ik op moet letten bij de aanschaf van een nieuwe drive.

Als de leessnelheid van een SSD sneller is dan de snelheid waarmee het OS kan lezen zal een nóg snellere SSD geen invloed hebben op de performance.

Als je me vervelend vind worden moet je het zeggen, maar wat is dan (zo om en nabij) de maximale snelheid waarop een windows 10 kan werken?

Dat zou ik niet weten, maar ik verwacht niet dat je verschil gaat zien tussen de huidige SSD's en deze nieuwe generatie. Uiteraard wel als je veel grotere bestanden schrijft.

Met bijvoorbeeld mijn tragere MX500 Sata SSD merk ik nog wel dat het openen van bijvoorbeeld de verkenner nog wel 1 a 2 seconden duurt voor deze open staat na het klikken. Is dit met een nvme drive al verledentijd?

Dat kan, maar het is ook afhankelijk van de rest van de hardware (CPU, Ram, etc.).
Ik heb zelf ook die MX500 gehad, maar dat was ter vervanging van de kleinere SSD die er standaard in zat. Hij was wel iets sneller daardoor, maar dat had wel met SATA te maken. In principe kan NVME sneller zijn, als je andere hardware niet de bottleneck is.

Dat ligt aan de usecase. Net zoals dat een SSD bijvoorbeeld beter is in sequentiele data lezen dan random data, kun je daar niet een enkel cijfer aan hangen.

Maar neem inderdaad maar van hierboven aan dat zodra je een NVMe SSD hebt, je voor huis- tuin- en keuken-gebruik het grootste deel merkbare performancewinst wel gehad hebt.

Als je kijkt naar spellen laden zijn youtubefilmpjes die het benchmarken wel interessant.

Deze bijvoorbeeld:
https://www.youtube.com/watch?v=V3AMz-xZ2VM
Maar je kunt ook gewoon op youtube zoeken, er zijn er intussen zat.

"Maar neem inderdaad maar van hierboven aan dat zodra je een NVMe SSD hebt, je voor huis- tuin- en keuken-gebruik het grootste deel merkbare performancewinst wel gehad hebt."

Ik zou juist stellen, zeker als ik die youtubefilmpjes zie dat een SATA-SSD al het einde van de winst is en het overstappen op M.2 NVME weinig zinvol is. Op het overpompen van grote bestanden na.

Die laadtijden in games verschillen niet genoeg voor mij om daar een meerprijs voor te betalen eigenlijk...

Ik denk dat jij de maximale snelheid bent, althans ik merk geen bottlenecken in Windows met mijn nvme schijf. Maar misschien moet je iets duidelijker/specifieker zijn in je vraag, wat in Windows ondervind je nog steeds traag met een nvme schijf?

Ik denk dat de bottlenecken zich eerder verplaatsen, denk aan cpu of gpu.

De snelste CPU nemen met heel veel snelste RAM. Virtual machine met RAM disk maken. Daarop Windows installeren en dat draaien.
Is leuk totdat je de stroom eraf haalt.

[Reactie gewijzigd door Fireshade op 15 januari 2020 13:08]

Zo moet je het niet zien. Windows leest en schrijft op iedere snelheid. Zelfs 25GB/s als je daar een geschikte drive voor hebt. De bottleneck is gewoon niet meer de I/O maar de rekentijd. Alles wat je OS ophaalt van storage, moet op de een of andere manier verwerkt of uitgevoerd worden, en daar gaat gewoon een bepaald aantal CPU cycles overheen.

De rekentijd die het OS nodig heeft om z'n "ding" te doen, wordt dan verzadigd door de snelle I/O, en nóg snellere I/O heeft dan dáárvoor geen effect meer. Dus op dat moment heeft een snellere CPU of sneller geheugen juist meer effect. Of een nieuw platform met lagere latencies. Of iets anders dat ook helpt

Windows zelf wordt er niet sneller van. Het opvragen van data van je schijf door Windows wordt er wel sneller van. Echter er zijn zoveel factoren die maken dat NVMe niet persé sneller is dan een ouderwetse SATA SSD voor regulier Windows gebruik... Het uberhaupt uitvoeren van een appilcatie voordat deze weer data nodig heeft, maar ook bijvoorbeeld virusscanners. Als je een applicatie start, zijn dat in de regel een of een paar executables en een hoop DLL files. Die worden allemaal gescand. Nog erger zijn JAVA applicaties, waar allerlei containers in zitten die (afhankelijk van je scanner) eerst uitgepakt worden en dan gescand. Het resultaat is dat zelfs met een SATA SSD de bottleneck echt niet je SSD is maar je op andere zaken zit te wachten.
Daarnaast zijn de recente Windows versies redelijk goed in het cachen van gelezen data, mits je genoeg RAM in je machine hebt zitten. Als Windows eenmaal gestart is, zal er bij normaal gebruik niet zo heel veel meer van disk hoeven te komen. Ik weet niet of SuperFetch nog steeds actief is in Windows 10, maar dat was voorheen een functionaliteit die min of meer je gebruikspatroon in kaart bracht om zodoende zoveel mogelijk al te cachen voordat je het nodig had.

Daarom wordt ook gezegd bij het kopieren van grote bestanden ga je het merken, of wanneer je heel veel IO's moet doen zoals bv bij virtualisatie of databases.

Je operating systeem draait in je computer geheugen. Het RAM. Niet op je harddisk of SSD. Dat is de voornaamste oorzaak. Het zal wel sneller zijn, in de praktijk merk je er -behalve bij het booten, het initieel laden van het OS bij het opstarten- wel veel van omdat dat aanzienlijk sneller gaat. De rest is vaak marginale snelheidswinst. 0.1s wachten in plaats van 0.9s.

Yups voor "huis/tuin/keukengebruik" is een ssd "goed genoeg" en zal je het verschil amper of zelfs helemaal niet zien. Maar als je bijvoorbeeld een virtual machine lokaal gaat draaien in VirtualBox of VMWare dan zie je echt wel het verschil. Bij het laden van een spel met veel (lees zeer grote textures) kan je misschien ook nog wat extra winst halen in laadtijden). Videobewerking ... En daar stopt het dan bij mij ...

Maar wat ik eigenlijk niet zo leuk vind is dat de meeste moederborden tegenwoordig wel 2 slots hebben, maar 1ntje gedeeld met SATA bus. Ik heb namelijk altijd een dual boot ... En mijn volgende PC wil (dit jaar ergens) wil ik dus wel 2x full capacity sloten en niet 1ntje gedeeld met sata bus. Ik wil 1 schijf voor mijn Windows (games en testen) en 1ntje voor Linux (development/vms/daily use). Ik heb liever 2 drives dan 1 grote. Aangezien die Windows soms weken niet geboot word. Kan dit op een gewone SSD ... ja ... Wil ik dat ... nee . Ik koop om de 4-5 jaar een nieuwe pc. En dan ga ik eerder voor "top of the line" en een midden segment videokaart (aangezien ik toch weinig game).

Dat heeft meer te maken met de processoren die niet genoeg pcie lanes beschikbaar hebben daarvoor. Als je HEDT (x299, threadripper) zou kopen kan dat wel. Met bijbehorend prijskaartje natuurlijk.

Dat komt denk ik door dat velen (behalve voor video/foto bewerking) niet veel hebben aan de sequentiële doorvoer... (dus die 7000MB/s)

Als ik kijk naar mijn eigen gebruik dan is 4K random reads en writes over 1 of 2 threads tegelijk het allerbelangrijkste... En laat dat nu net niet echt er op vooruit gaan..

die hele hoge iOPS die je hierboven ziet wordt ook alleen maar gehaald als je de threads opvoert naar bv 32 ... Dus je hebt heel veel processes die te gelijk data vragen, bv een database op een server en vele clients connecten en vragen te gelijk data.

Ik denk dat met name de nieuwe consoles goed gebruik gaan maken van 4.0. Niet om die dingen nu te hypen maar ik denk dat veel mensen versteld zullen staan van die nieuwe bakken.

Het zal interessant worden nu games kunnen worden gemaakt met een ssd als vereiste. De nieuwe cpu is ook welkom, ze zitten nu nog op een 2ghz bulldozer.

Niet alleen console games zullen verbeteren, ook de pc ports natuurlijk.

Games zijn nooit afhankelijk van de SSD geweest, ontwikkelaars kunnen daarvoor het RAM prima gebruiken als buffer.

Op zich moet ik je gelijk geven op een uitzondering na. Rage met je gigatexture techniek. Op een harddisk was de pop-in van de textures te langzaam. Wellicht dat andere engines dit nu ook gaan ondersteunen.

Jaguar, niet bulldozer.

Ik denk het niet.
De consoles zullen altijd concessies moeten doen om de prijs fatsoenlijk te houden.
Toen de PS3 geïntroduceerd werd was deze ook alles behalve populair door zijn hoge prijs.

Dit bedoel ik dus. De architectuur van de nieuwe consoles is eindelijk op de schop gegaan. Eigenlijk is er niets wezenlijk veranderd sinds de X360/PS3. Nu dus wel. PCIe 4.0 is al vanaf het begin meegenomen in het ontwerp. Maar goed nogmaals, wil de boel niet te veel hypen maar die nieuwe consoles gaan erg krachtig worden. Het gaat iig een grotere stap worden dan van PS3 naar PS4.

De architectuur van de nieuwe consoles is eindelijk op de schop gegaan. Eigenlijk is er niets wezenlijk veranderd sinds de X360/PS3. Het gaat iig een grotere stap worden dan van PS3 naar PS4.

Huh? De grote stap was juist van de PowerPC-architectuur op de PS3 naar x86-64 op de PS4. Sindsdien lijken console en pc meer op elkaar dan ooit tevoren.

Dat valt allemaal wel mee. De CPU van zowel de Xbox one als de PS4 zijn gebaseerd op de Jaguar van AMD. Dat stamt uit 2013. Nu komt er eindelijk volledig nieuw ontworpen spul uit.

Ik denk dat we van mening verschillen hierover. Code geschreven voor de PS3 gaat niet werken op x86 en andersom. Code geschreven voor de PS4 zul je wel gewoon kunnen draaien op de PS5. Tuurlijk, de CPU is veel sneller maar de instructieset komt heel erg overeen.

Vreemde opmerking, de PS4 stamt ook uit 2013 dus dat was toen ook "volledig nieuw ontworpen spul". Over een paar jaar is Ryzen ook net zo verouderd als Jaguar. (Misschien iets minder omdat Ryzen relatief sneller is, maar goed...)

@Speed®
Ik zou me toch even verdiepen in de PS3. Je zal dan snel zien dat de stap van PS3-architectuur naar de PS4 enorm was. Vandaar dat het ook niet mogelijk was om spellen van de PS3 op de PS4 te draaien.

Cell https://nl.wikipedia.org/wiki/Cell_(processor)
Om die reden hadden veel ontwikkelaars een hekel aan de PS3.
https://www.youtube.com/watch?v=dKYT6NzsUZQ
https://www.youtube.com/watch?v=_PFUw29U4J8

Nu zijn de PC en de consoles(Xbox/PS) qua architectuur vrijwel hetzelfde. XBox heeft van begin af aan altijd x86-architectuur gekend. Volgens mij (wordt hier graag op tegengesproken) versoepelt dat ook het porten van en naar PC.

"Nu komt er eindelijk volledig nieuw ontworpen spul uit."
Wanneer gebeurde dat NIET dan? Of eigenlijk zou je beter kunnen zeggen dat de nieuwe consoles (dus vanaf PS4) nu gewoon de "bestaande" PC-onderdelen kunnen pakken. Ryzen CPU kennen we al, net als de GPU welke niet veel anders qua architectuur zal zijn als die we nu kennen.

PS1 - RISC
PS2 - RISC
PS3 - Cell
PS4 - x86
PS5 - x86

XBox - x86
XBox 360 - x86
XBox One - x86
XBox X series - x86

De Xbox 360 is niet x86-gebaseerd, maar heeft een tri-core PowerPC processor. De processor in de PS4 is ook een PowerPC met 7 Cell co-processors.

PS1 - MIPS R3000A
PS2 - MIPS R5900
PS3 - PowerPC + Cell co-processor
PS4 - x64
PS5 - x64

Xbox - x86
Xbox 360 - PowerPC
Xbox One - x64

Nouja, 'erg krachtig'. Voor een console misschien. Niet voor een pc.

Ja, ze krijgen een 8-core zen 2 cpu. Maar volgens de laatste leak op 3.2ghz. Een instapper 3600 Zen 2 cpu klokt 33% hoger.

Ja, ze krijgen eindelijk een ssd. Het zal games sneller laden, maar zullen ze er ook mooier uit gaan zien? Ingame laden hebben we eigenlijk alleen bij Rage gezien en dat uitte zich in unieke maar ook fuzzy textures. Ze zijn er ook van afgestapt voor Rage 2.

De gpu zal beter zijn, maar vast niet zo snel als deftige PC kaarten. Het ding moet ook betaalbaar zijn.

En tegen de tijd dat die next-gen consoles uitkomen hebben we Zen 2+, nieuwe nvidia kaarten en big navi van amd.

Dus 'erg krachtig', ik weet het niet. Wel beter dan de vorige consoles, maar echt niet zo goed als pc's.

Voor een console is het juist wel erg krachtig.

Ik neem ook aan dat je op een console veel directer met de hardware kan praten dan op een PC dus dan heb je bijzonder veel kracht tot je beschikking.

Het zal mij verbazen als ze dat doen. Je merkte het bij de vorige generatie al, er zat een videokaart in die je gerust midrange mag noemen. Alles om de prijs te drukken. Aangezien de consoles er binnenkort aankomen verwacht ik echt niet dat ze een techniek gaan gebruiken die dit jaar pas beschikbaar gaat zijn.

Volgens mij gebruikt apple dit om een fusion drive te maken. Ze monteren een kleine pci-e op het moederbord als cache naast een normale schijf voor de bulk. Wat ze precies gebruiken is mij nog niet duidelijk.

Dat is technisch onmogelijk:Intel levert nog geen hardware voor PCIE 4.0.

Dan de vorige gen

Dat is theoretisch mogelijk en zal wellicht voor oudere modellen wel eens gedaan zijn, maar voor recente modellen weet ik vrij zeker dat ze uitsluitend nog nvme SSD's gebruiken. Overigens is het gebruiken van een SSD als cache al wel vaker gedaan, maar dan vooral icm magnetische drives. De SSD cache zit dan op de printplaat van de magnetische drive zelf ingebakken. De meest gebruikte bestanden worden dan op de SSD geplaatst, zodat deze sneller benaderd kunnen worden.

Van oorsprong lijkt het wel heel veel op een eerdere implementatie die Apple ten tijde van de eerste Macintoshes gebruikte: ROM op moederbord gesoldeerd met daarin zowel BIOS als onderdelen van het OS zelf (muiscursor routines bijvoorbeeld). Voor die tijd heel bijzondere techniek die buitengewoon goed werkte om om de hoge RAM prijzen heen te kunnen werken. Tevens is dat natuurlijk de oorsprong van het gesloten systeem dat apple heeft. De software werkte alleen op Apple hardware omdat het die ROM chip nodig had.

Die ssd's hebben in de praktijk een doorvoersnelheid van zo'n 4200MB/s bij sequentieel lezen en bijna 3900MB/s bij schrijven. Dat is respectievelijk een dikke 1200 en 1100MB

Mis ik iets? Ben ik niet wakker of mis ik een standaard concept in NVME-land? Is het een theoretisch en het ander praktijkondervindelijk? Het lijkt geen conversie van bit naar byte. Maar wat wel?

nee, de zin is wat raar opgebouwd.
Het moet eigenlijk zijn "Dat is respectievelijk een dikke 1200 en 1100MB/s sneller dan een beetje knappe pci-e gen3-ssd. (zo'n veertig procent snelheidswinst)

Mooi op papier, maar als huis-tuin-en-keuken gamer denk ik niet dat dit voorlopig aan mij besteed is.

Gelukkig worden de normale SSD schijven steeds goedkoper. 1 terabyte rond de 150 euro en 2 terabyte rond de 300 euro is meer dan genoeg opslag voor games. (voorlopig tenminste, aangezien sommige games al 120 gig groot zijn)...

Verwacht dat ze op den duur nog goedkoper worden.

Ik heb blijkbaar iets gemist: hoe is de T (MT/s) gedefiniëerd? Zal wel voor 'transfer' staan, maar van wat?

Edit: laat maar: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Transfer_(computing)

[Reactie gewijzigd door ajolla op 15 januari 2020 07:49]

Gaaf overzicht, erg fijn die tabel ook! Dit is AnandTech kwaliteit.

Ik moest echt even opzoeken waar GT/s nu eigenlijk voor staat.
https://www.edn.com/what-does-gt-s-mean-anyway/
giga transfers per second dus. Volgens bovenstaande link worden voor elke verstuurde 8 bytes twee bytes aan noodzakelijke overhead meegestuurd.

Edit: ajolla was me voor, ik had nog gezocht op 'GT'...

[Reactie gewijzigd door lieverd op 15 januari 2020 12:42]