M.2 nvme gen3 vs nvme gen4: performances et caractéristiques comparatives

PCIe 4.0 est une réalité, même si actuellement nous ne pouvons le trouver que sur la plate-forme AMD X570, mais c'est plus que suffisant pour faire une comparaison entre M.2 NVMe Gen3 vs Gen4.

Les premiers modèles d'unités de stockage SSD NVMe sous ce bus puisqu'ils sont commercialisés sur le marché, et nous avions déjà accès aux modèles Corsair et AORUS. Dans cette comparaison, nous affronterons précisément l'AORUS NVMe Gen4 de 1 To et l'AORUS RGB NVMe de 512 Go, dont les avis sont sur notre page.

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Qu'est-ce que le bus PCIe 4.0 nous offre par rapport à 3.0 dans les emplacements M.2

Cela doit être l'un des principaux points de cette comparaison, car il est peu utile de voir les chiffres si nous ne savons pas jusqu'où nous pourrions aller dans les deux types de bus. Rappelez-vous que les disques SSD que nous comparons seront branchés sur un emplacement PCIe M4 M.2 M-Key, soit quatre voies de données.

Le bus PCI Express 3.0 fonctionne actuellement sur toutes les cartes mères d'ordinateurs de bureau, d'ordinateurs portables et de mini PC. Tout sauf pour les cartes mères avec chipset AMD X570, bien que, bien sûr, le bus de 4e génération offre une compatibilité descendante avec le 3.0. Cette version de PCIe nous offre des voies dans lesquelles les données peuvent circuler simultanément vers le haut ou vers le bas, ce qui a été un transfert bidirectionnel. Les vitesses qui marqueront chacune de ces voies seront de 984, 6 Mo / s en montée et en descente, soit 7, 9 Gbps. Si nous faisons des comptes, un M.2 x4 peut atteindre 3938, 4 Mo / s, arrondi à 32 Gbit / s.

Examinons maintenant le bus de la version 4.0, qui ne peut fonctionner que sur des cartes AMD avec des processeurs Ryzen 3000 7 nm. Ce bus est toujours bidirectionnel et comporte le même code en ligne que la 3e génération, avec des chaînes 128b / 130b. Mais maintenant, la vitesse a doublé, donc une seule ligne est capable d'une vitesse de 1969, 2 Mo / s de haut en bas. Dans une configuration x4, ce sera 7 876, 8 Mo / s ou équivalent, 64 Gbit / s.

Comment et où les emplacements M.2 sont connectés aux nouvelles cartes

La configuration de connexion des emplacements M.2 sur les cartes dépendra beaucoup du fabricant, du chipset et de la portée de la carte, et bien sûr du nombre d'emplacements qui ont été installés. Il faut dire que nous n'avons pas les mêmes voies PCIe dans un chipset Intel Z390 que dans un Intel B360, et encore moins dans le X470 ou X570.

En se concentrant sur ces nouvelles cartes AMD avec le chipset X570, nous trouvons presque toujours deux ou trois emplacements M.2 fonctionnant sous PCIe 4.0 x4. Si nous en avons deux, l' un sera toujours directement connecté aux voies CPU Ryzen, tandis que l'autre sera connecté au chipset X570. Dans le cas de trois emplacements, nous pouvons en trouver deux connectés au chipset, perdant une partie des rails disponibles pour les ports USB du connecteur ou d'autres emplacements PCIe pour les cartes d'extension.

Nous devons garder à l'esprit que lorsque nous connectons un AMD Ryzen 3000 à ces cartes, nous aurons activé nativement la prise en charge du bus 4.0. Mais dans le cas de l'installation d'un Ryzen 2000, le bus deviendra automatiquement 3.0, limité par ces processeurs.

Présentation des prétendants à l'achat du M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Voyons maintenant quels sont les deux disques SSD que nous allons tester. Nous souhaitons qu'ils aient tous deux exactement la même capacité de stockage. Étant donné que dans les unités de capacité supérieure, les performances sont généralement un peu plus élevées car le contrôleur a des canaux plus occupés. Évidemment, ce n'est pas possible car les capacités des deux unités ne correspondent pas.

512 Go AORUS RGB NVMe

Commençons par l'unité de la génération précédente. Il s'agit d'un SSD avec des mémoires NAND 3D TLC BiCS3 construit par Toshiba. Cette unité est disponible en 512 et 256 Go, avec un contrôleur Phison PS5012-E12 capable d'adresser jusqu'à 8 To sous l'interface U.2 et 2 To sous M.2. Il s'agit de la version la plus puissante du fabricant pour ce bus, et cette fois, il dispose de deux canaux occupés avec deux puces de mémoire de 256 Go.

Les taux de lecture séquentielle et d'écriture séquentielle du fabricant sont respectivement de 3 840 Mo / s et 2 000 Mo / s. De même, les taux d'opérations d'entrée et de sortie par seconde (IOPS) sont de 360K et 440K. Nous devons garder à l'esprit que ces chiffres dépendront plutôt du contrôleur et pas tellement du bus.

AORUS NVMe Gen4 1 To

Dans l'autre coin, nous avons le SSD AORUS nouvelle génération, qui a été présenté en 2019 avec des capacités de 1 To et 2 To, double et quadruple que le précédent. Il utilise également des mémoires Toshiba, bien que dans ce cas le modèle BiCS4 avec la technologie NAND 3D TLC à 96 couches. Plus précisément, il s'agira de 4 puces, chacune de 256 Go. Pour la gestion, nous avons le nouveau contrôleur Phison PS5016-E16 fabriqué en 28 nm qui est capable d'adresser 8 To de mémoire sur 8 canaux. À l'intérieur, il y a deux processeurs ARM Cortex R5 32 bits.

Les taux de lecture séquentielle et d'écriture séquentielle du fabricant pour ce nouveau SSD sont respectivement de 5000 Mo / s et 4400 Mo / s. Alors que les opérations par seconde IOPS s'élèvent à 750K et 700K respectivement.

M.2 NVMe Gen3 vs Gen4: résultats de référence

Sans plus tarder, voyons comment les résultats se sont développés dans chacun des SSD que nous avons testés. Les programmes utilisés étaient les suivants:

• Crystal Disk MarkAS SSD BenchmarkATTO Disk BenchmarkAnvil´s Storage

Dans tous les programmes, nous avons utilisé les mêmes versions pour les deux unités.

AORUS NVMe Gen4 1 To

512 Go AORUS RGB NVMe

Dans ce premier test, nous voyons quelques chiffres plus ajustés aux spécifications théoriques par le SSD de 4ème génération. En fait, nous sommes seulement quelques Mo / s en dessous en lecture séquentielle, alors qu'en écriture nous sommes environ 130 Mo / s en dessous. Dans le modèle Gen3, nous avons des chiffres qui dépassent même ceux établis par écrit, restant en dessous de la lecture à environ 250 Mo / s.

Les résultats suivants ne sont pas moins intéressants, car les améliorations dans la lecture de blocs plus gros ne sont pas du tout frappantes, en fait, nous sommes dans des valeurs très similaires. La plus grande augmentation se produit dans l' écriture de blocs de 4 Ko avec 8 requêtes en file d'attente et 8 processus accédant au lecteur (Q8T8). Les registres marquent plus du double de la performance, tandis que dans les autres mesures, nous sommes également proches dans les deux modèles.

AORUS NVMe Gen4 1 To

512 Go AORUS RGB NVMe

Nous passons au test suivant, dans lequel nous mesurons également des données séquentielles en lecture et écriture aléatoires en blocs de 4 Ko. Ici encore, nous voyons de meilleurs chiffres, en particulier dans la zone d'écriture pour tous les cas, avec des valeurs beaucoup plus élevées dans la nouvelle génération, bien qu'il ne semble pas que ce programme tire pleinement parti de la vitesse du bus 4.0 à en juger par les faibles chiffres de opérations séquentielles contre CristalDiskMark.

L'une des améliorations que nous avons dans PCIe 4.0 est que la latence est nettement meilleure dans les requêtes et le transfert de données. Et cela, nous le voyons parfaitement représenté ici, étant des valeurs qui dupliquent le bus Gen3 à la fois en lecture et en écriture.

AORUS NVMe Gen4 1 To

512 Go AORUS RGB NVMe

Avec ATTO, nous pouvons mesurer la lecture et l'écriture séquentielles avec des blocs de plusieurs tailles, de 512 B à 64 Mo. Et ici, l'ensemble contrôleur-mémoire-bus est beaucoup plus stable dans les vitesses de transfert pour cette nouvelle génération. Dans presque tous les cas, nous sommes supérieurs à 4, 3 Go / s en lecture et entre 3, 8 et 3, 9 Go / s en écriture.

AORUS NVMe Gen4 1 To

512 Go AORUS RGB NVMe

Nous terminons avec les résultats d'Anvil qui, une fois de plus, nous sommes proches de 4 Go / s en lectures et écritures séquentielles. Bien que comme d'habitude dans ce logiciel, les chiffres soient loin de ceux affichés par d'autres programmes tels que CristalDiskMark.

Curieusement, nous voyons des IOPS très faibles dans l'AORUS Gen4, très proche du modèle Gen3, ce qui nous fait penser que cette version ne va pas trop bien sur ce SSD. Au moins, nous voyons des latences qui sont près de la moitié du modèle le plus récent au plus ancien, en particulier par écrit.

Conclusions sur M.2 NVMe Gen3 vs Gen4

Si quelque chose est clair pour nous à partir de cette comparaison, c'est que nous avions déjà besoin de cette nouvelle norme PCIe 4.0 sur les ordinateurs de bureau. Bien qu'il soit vrai qu'actuellement, il n'est pas logique de connecter des cartes graphiques ou tout autre matériel d'extension. Depuis les 16 voies dont ceux-ci ont besoin, ils sont toujours très en capacité pour les résolutions vidéo actuelles dans lesquelles nous travaillons.

Mais il était trop petit pour les nouveaux SSD sous l'interface M.2. On voit déjà que, dans cette première vague, nous avons atteint 5000 Mo / s, et nous sommes encore loin de la limite de 7870 Mo / s qu'elle pourrait avoir. Alors que les fabricants créent des mémoires et des contrôleurs plus rapides, ces registres sont le maximum disponible sous cette interface. De même, les latences ont pratiquement diminué de moitié dans cette nouvelle génération

Bien sûr, AORUS n'est pas resté ici, et pendant Computex 2019, il a également présenté l'unité de stockage la plus rapide au monde, bien qu'avec une astuce, bien sûr. Il s'agissait d'une carte d'extension avec quatre disques SSD Gen4 de 2 To en configuration RAID 0 capables d'atteindre 15 000 Mo / s en lecture et en écriture séquentielles. Bien sûr, saisissez l'actualité et vous verrez que le reste des disques est assez discret pour ne pas dire du mal de ce que nous avons entre nos mains.

Et nous ne voulons pas terminer sans voir où sont les prix de ces unités de stockage M.2 NVMe Gen3 vs Gen4, car c'est un problème assez important pour les utilisateurs. L' AORUS NVMe Gen4 1 To se retrouve pour un prix de 288 euros, alors que les 2 To s'élèvent à pas moins de 495 euros. Si nous optons pour le NVMe AORUS RGB de 512 Go, nous devrons payer 107 euros et 76 euros pour la version 256 Go. Prenons en compte qu'un Samsung 970 EVO 1 To coûte environ 219 euros, ce qui n'est vraiment pas si loin étant donné qu'il s'agit de la nouvelle génération et comprend un évier en cuivre.

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