SSD PCIe 4.0 par rapport aux SSD PCIe 3.0

Le stockage hautes performances est en transition car l'industrie commence à adopter le standard PCIe 4.0. Pour l'instant, le changement le plus important que les consommateurs verront sera l'offre encore plus rapide des disques SSD NVMe. Ceci résulte du fait que PCIe 4.0 fournit le double du débit de données de la norme PCIe 3.0. Les SSD de la génération précédente avaient des vitesses maximales pouvant atteindre 3 500 Mo / s, tandis que la nouvelle génération revendique des vitesses allant jusqu'à 5 000 Mo / s.

Aujourd'hui, nous allons tester plusieurs nouveaux disques et les comparer à deux des disques PCIe 3.0 les plus rapides que vous puissiez acheter. En regardant la fiche technique, vous remarquerez rapidement des débits plus élevés, mais en quoi cela se traduira-t-il pour l'utilisateur de puissance moyenne? Découvrons-le.

Il convient de noter que la première plate-forme grand public à adopter PCIe 4.0 est la nouvelle plate-forme X570, lancée par AMD et lancée avec des processeurs Ryzen de troisième génération il y a quelques mois. La plate-forme X570 s'adresse au segment haut de gamme hautes performances car elle permet de nombreuses technologies de pointe non seulement PCIe 4.0, mais également le stockage M.2 Gen 4, le dernier standard USB 3.2 Gen 2 et, dans certains cas, le Wi-Fi. Connectivité 6 et 10 GbE.

Dans cette synthèse, nous examinerons les nouveaux disques SSD Corsair MP600, Sabrent Rocket et Gigabyte Aorus, tous les nouveaux disques PCIe NVMe 4.0. Nous les avons confrontés à l'excellent SSD Samsung 970 Pro et au très haut de gamme Optane SSD 905P d'Intel. N'oubliez pas de consulter également notre dernier bilan de l'année dernière, qui inclut plusieurs autres lecteurs PCIe 3.0.

Comme vous pouvez le voir sur le tableau ci-dessous, les nouveaux disques sont en réalité un peu plus abordables que le Gen 3 SSD 970 Pro (il s'agit de la version prosommer du SSD 970 Evo plus abordable). Le lecteur Optane est un peu aberrant dans la mesure où la technologie est toujours en développement et qu’il s’agit davantage d’un lecteur professionnel. Outre le 970 Pro, vous pouvez actuellement acheter un disque SSD NVMe Gen 1 de 1 To pour environ 150 à 200 USD, selon le modèle. Cela met la prime de prix à environ 30% entre les générations 3 et 4.

ProduitPrixCoût / Go ($)InterfaceCapacité*Lecture maximale (Mo / s)Max Write (Mo / s)
Corsair MP600200 $0,20PCIe 4.01 To49504250
Rocket Sabrent200 $0,20PCIe 4.01 To50004400
Gigabyte Aorus160 $0,32PCIe 4.0500 Go50002500
Intel Optane SSD 905P2 100 $1,40PCIe 3.01,5 To26002200
Samsung 970 Pro300 $0,30PCIe 3.01 To35002700

Comme avec les générations précédentes, la norme 4.0 double simplement la vitesse d'exécution du slot PCIe. Il fournit maintenant environ 2 Go / s par voie, contre 1 Go / s par voie pour PCIe 3.0. La norme PCIe 4.0 a été retardée d'environ deux ans, ce qui signifie que la norme PCIe 5.0 devrait sortir dans environ un an. Pour le test d'aujourd'hui, nous avons utilisé la carte mère Asrock X570 Steel Legend dotée d'un processeur Ryzen 7 3700X.

Les trois disques PCIe 4.0 que nous avons reçus pour vérification sont en réalité très similaires en interne. Tous sont basés sur le contrôleur Phison PS5016, utilisent tous la mémoire flash NAND Toshiba BiCS4 TLC, et possèdent tous une mémoire cache SK Hynix DDR4 intégrée. Au-delà de cela, il n'y a pas grand-chose à différencier les disques en plus de leur firmware – qui reste une partie essentielle de l'équation. N'oubliez pas que, comme avec les autres séries de disques SSD, les disques à capacité supérieure auront des vitesses nominales plus élevées. Tous les modèles Corsair, Sabrent et Gigabyte sont proposés en versions 500 Go, 1 To et 2 To, mais seules les variantes 1 To et 2 To atteignent la vitesse maximale. La vitesse d'écriture chute à 2500 Mo / s sur un lecteur de 500 Go par rapport à la version à 1 To ou 2 To de la même famille de produits.

La différence la plus frappante entre ces disques et ceux de la génération précédente réside dans les énormes radiateurs. Les nouveaux contrôleurs et puces NAND sont très chauds. Afin de ne pas les endommager, les fabricants ont opté pour des dissipateurs thermiques très puissants.

L'unité Sabrent possède même 6 caloducs internes. C'est la première fois que nous voyons des heatpipes intégrés sur un SSD. L'unité Gigabyte est enfermée dans un gros morceau de cuivre, ce qui lui donne une impression de solidité et de construction. Le lecteur Corsair a plusieurs ailettes verticales faites de ce qui ressemble à de l'aluminium. En dépit d'être plus grand que le lecteur Gigabyte, il pèse beaucoup moins.

Tout comme avec les processeurs et les GPU, la gestion thermique est très importante sur les disques SSD hautes performances. Une exposition prolongée à des températures élevées et un refroidissement inadéquat peuvent endommager les lecteurs. Si vous essayez de retirer les dissipateurs de chaleur, les disques thermo-réguleront très rapidement. Même lorsque les dissipateurs thermiques sont activés, les disques peuvent encore étrangler s’ils sont soumis à une charge soutenue pendant plus de 15 minutes environ.

Avant de passer à la performance, nous devons examiner les problèmes de dédouanement avec ces disques. Etant donné leur hauteur, les disques Corsair et Sabrent ne tiendront pas dans la plupart des emplacements NVMe si vous avez une autre carte PCIe sur le dessus. La plupart des cartes mères modernes ont deux emplacements NVMe entre leurs emplacements PCIe, ce qui peut poser problème en fonction de votre configuration.

Si vous avez un seul GPU et aucune autre carte d’extension, vous devriez utiliser l’emplacement inférieur NVMe. Si vous devez utiliser ces emplacements PCIe, le lecteur Gigabyte sera votre seule option car il est suffisamment mince pour tenir sous un GPU.

Pour les cartes mères avec chipset intégré et dissipateurs NVMe, vous devrez probablement le retirer pour que le lecteur s’adapte. C’était un problème pour nous sur le X570 Steel Legend. Nous pensons que la meilleure option, si vous avez confiance en la capacité de refroidissement de votre carte mère, consisterait à retirer le dissipateur de chaleur du disque SSD et à utiliser celui intégré de la carte mère.

L'Optane 905P est une sorte de bête différente. Avec plus de 2 000 dollars, c'est presque un ordre de grandeur plus cher que les autres disques de cette rafle. La génération précédente, le SSD 900P, était globalement le disque le plus rapide testé lors de la dernière analyse. La 905P est une mise à niveau incrémentielle avec de légères améliorations de performances. La technologie Optane est conçue pour combler le fossé entre la mémoire vive rapide et le stockage de masse traditionnel volumineux. Elle ne permet pas les lectures et écritures brutes les plus rapides, mais vise plutôt à améliorer les performances et la réactivité globales du système. Il est particulièrement efficace pour les accès de fichiers aléatoires de petite taille, comme ceux que l'on trouve dans l'analyse de données et l'informatique haute performance.

De manière surprenante, Samsung ne dispose pas actuellement d’un SSD Gen 4 sur le marché (la société vient d’annoncer un disque destiné aux entreprises la semaine dernière). Comme lors des lancements précédents, ils devraient commencer par libérer le matériel d'entreprise, puis les consommateurs verront une technologie similaire se répercuter dans les mois à venir.

Performance

Nous allons maintenant passer aux tests de performance, en commençant par les synthétiques. Le premier test concerne les performances séquentielles brutes. Cela montre le plus rapidement possible le lecteur peut aller donné un scénario parfait. En testant avec différentes tailles de transfert, nous pouvons voir comment les lecteurs fonctionnent avec différents types de fichiers.

Les résultats sont un peu partout, alors décomposons-les. À partir des performances de lecture, les trois disques PCIe 4.0 sont équivalents en haut du graphique. Puisqu'ils ont le même contrôleur et NAND, c'est ce à quoi nous nous attendions. Le 970 Pro est le suivant, même si nous constatons une nette diminution lorsque la taille du fichier augmente. Le lecteur Optane est le plus lent ici car la performance séquentielle brute n’est pas sa priorité.

Les vitesses d'écriture sont un peu plus compliquées. Les disques Sabrent et Corsair ont tous deux atteint la vitesse maximale d'un peu moins de 4 Go / s, mais le disque Corsair a mis plus de temps à s'y rendre et a subi une chute au milieu.

Le disque Sabrent Rocket 4 était beaucoup plus rapide et stable une fois au maximum. Comme nous disposons de la version 500 Go du lecteur Gigabyte Aorus, celle-ci est limitée à 2 400 Mo / s. Les versions de 1 To et 2 To de la ligne Aorus ne sont pas limitées et devraient offrir des performances plus proches de celles de leurs concurrents et inversement, dans le cas des disques de 500 Go de Sabrent et Corsair, alors ne cherchez pas trop loin. Les lecteurs Samsung et Intel se terminent dans le même ordre que lors du test de lecture.

Ensuite, nous allons passer à IOmeter, un utilitaire complet d’analyse comparative du stockage qui permet des tests très personnalisés. Dans la plupart des cas d'utilisation, les lectures de lecteur sont beaucoup plus fréquentes que les écritures de lecteur. Les accès aux données sont également un mélange d’aléatoire et séquentiel. Pour couvrir les scénarios les plus courants, nous avons utilisé une taille de transfert de 16 Ko, 70% en lecture / 30% en écriture et 50% en aléatoire. Les tests ont été exécutés deux fois: avec une seule demande et une file d'attente de 64 demandes. Cette mesure s'appelle Profondeur de la file d'attente. Une utilisation sporadique, telle que pendant la navigation sur le Web ou les applications de bureau légères, aura probablement une faible profondeur de file d'attente. D'autre part, une utilisation intensive telle que la création de contenu ou d'autres tâches gourmandes en données nécessitera une plus grande profondeur de file d'attente, car il y a de plus en plus d'accès à des lecteurs en attente de traitement.

À partir de la vitesse de transfert totale, Intel Optane s’échappe à la file d’attente inférieure. Cela est prévu car le lecteur est conçu pour des tâches exactement comme celles-ci. En allant jusqu'à 64, les faibles performances séquentielles du lecteur Optane commencent à lui faire mal. Le lecteur Sabrent est le gagnant clair ici et est environ 500 Mo / s plus rapide que la concurrence. Étonnamment, le lecteur PCIe 3.0 Samsung 970 Pro se trouve exactement dans celui-ci avec les lecteurs PCIe 4.0. La bande passante supplémentaire de Gen 3 à Gen 4 ne fait aucune différence ici.

Outre la vitesse, la latence est également extrêmement importante lors de la mesure des performances d'un lecteur. Le lecteur Optane excelle ici car l’une des caractéristiques principales est la rapidité d’accès. La deuxième place revient encore sur le lecteur de Sabrent. En outre, les autres disques sont très proches et ne voient aucun avantage à la nouvelle norme.

Ensuite, nous allons passer aux points de repère du monde réel. Le premier test est Storage Benchmark de PCMark 8, qui comprend plusieurs traces d'accès au stockage à partir d'applications courantes. Bien que cela ressemble à un test synthétique, du point de vue du lecteur, il voit les demandes de lecture et d’écriture de la même manière que si l’utilisateur utilisait les programmes réels. Ceux-ci incluent Microsoft Office, certains jeux vidéo et Adobe Photoshop. Le lecteur Intel Optane gagne facilement car il est conçu pour la productivité et des accès rapides. Les autres disques sont très proches, mais nous donnerons un léger avantage au Samsung 970 Pro. Les vitesses de lecture et d'écriture séquentielles brutes ne sont pas aussi importantes dans la mesure où l'utilisation typique des fichiers se présente sous forme de courtes rafales de petits fichiers.

Ensuite, nous examinerons explicitement les temps de chargement du jeu pour Counter-Strike: Global Offensive et Shadow of the Tomb Raider. Les résultats étaient tous dans les 2 secondes, vous ne remarquerez probablement jamais de différence. Le disque Samsung parvient à se démarquer légèrement de la concurrence grâce au micrologiciel et à la gestion des disques de Samsung. La deuxième place revient au disque de Sabrent.

Les derniers tests que nous examinerons sont la copie de fichier et les temps de démarrage de Windows. En plus des jeux et de la productivité, c’est l’autre façon de conduire un lecteur et de le mesurer couramment. Les deux copies de fichiers faisaient environ 20 Go de taille. Le grand test comprenait environ 20 fichiers distincts de 1 Go et le petit test contenait environ 20 000 fichiers.

Même si les deux tests ont transféré à peu près la même quantité de données, le test le plus petit a pris beaucoup plus de temps en raison de la surcharge de traitement liée au traitement de chaque fichier. Le disque Sabrent est le gagnant ici, les disques Gigabyte et Intel arrivant en deuxième position.

Les disques Samsung et Corsair étaient un peu en retard avec les copies de fichiers de petite taille. Cela peut être dû au remplissage des caches internes, mais il est difficile de dire avec certitude. Le temps de démarrage de Windows 10 est le plus proche de tous. Tous les lecteurs étaient à moins d'une seconde les uns des autres, vous ne remarquerez donc jamais la différence.

Emballer

En regardant la crème de la culture de stockage, les résultats correspondaient à ce que nous attendions. Le lecteur Optane est le roi de la productivité, mais vous en payez le prix et ce n’est pas vraiment destiné aux consommateurs. Cela vous coûtera plus de deux super GPU RTX 2080 si vous voyez ce que je veux dire.

Cependant, il convient de souligner à quel point ces lecteurs sont relativement proches lorsqu'il s'agit d'exécuter des applications grand public. Le débit offert par les disques SSD NVMe haut de gamme, qui vous coûtera environ 200 USD pour 1 To de stockage, est impressionnant et loin du bras et de la jambe que nous payions pour cela il y a quelques années à peine.

Les trois disques PCIe 4.0 étaient proches dans la plupart des tests, le Sabrent Rocket 4 l'emportant à peine. Le Samsung 970 Pro fonctionne toujours très bien et a même remporté les tests de lancement. Cela montre clairement que l’obtention d’un SSD Gen 4 n’est pas un avantage si vous possédez déjà un SSD Gen 3 rapide. Comparés à un plus grand nombre de disques classiques de classe 3, les disques de la génération 4 vous donneront un coup de fouet aux performances dans des charges de travail très sélectionnées.

Si vous construisez un nouveau PC haut de gamme et que vous en avez le budget, nous vous recommandons vivement de choisir un lecteur PCIe NVMe rapide. La gamme Evo de Samsung avait l'habitude de recevoir notre recommandation, mais le disque SSD Rocket Gen 4 de Sabrent mérite certainement votre attention. Si vous ne créez pas de contenu ou n’exécutez pas d’autres travaux gourmands en données, vous n’en tirerez pas grand-chose, bien que, dans le futur, certains scénarios puissent tirer parti de la vitesse maximale de 5 Go / s. Une grande partie du lancement de la génération 4 de disques SSD est un battage publicitaire, mais il est vrai que les disques sont objectivement plus rapides, il est donc toujours agréable de voir les progrès technologiques.

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