M.2 nvme gen3与nvme gen4：比较性能和特性

与M.2插槽中的3.0相比，PCIe 4.0总线为我们提供了什么？

这必须是比较的要点之一，因为如果我们不知道两种类型的公共汽车能行驶多远，查看数字就没什么用。回想一下我们正在比较的SSD将插入一个M.2 M-Key PCIe x4插槽 ，即四个数据通道。

PCI Express 3.0总线当前可在台式机，笔记本电脑和微型PC的所有主板上运行。 除了带有AMD X570芯片组的主板外，其他所有组件都可以使用 ，但当然，第4代总线与3.0 兼容。此版本的PCIe为我们提供了通道，数据可以在通道中同时向上或向下循环，这是一种双向传输 。标记这些通道中的每个通道的速度上下均为984.6 MB / s ，即7.9 Gbps。如果进行核算， 则M.2 x4可以达到3, 938.4 MB / s，32 Gbps舍入。

现在，让我们看一下4.0版的总线，该总线只能在具有Ryzen 3000 7nm处理器的AMD板上使用。该总线仍然是双向的，并具有与第三代相同的在线代码，具有128b / 130b字符串。但是现在速度提高了一倍，因此单条线的速度就可以达到1969.2 MB / s 。在x4配置中， 它将是7, 876.8 MB / s或相同的64 Gbps。

M.2插槽如何以及在何处连接到新主板

板上M.2插槽的连接配置在很大程度上取决于制造商，芯片组和板的范围 ，当然还取决于已安装的插槽数。应该说，我们在Intel Z390芯片组中没有与在Intel B360中相同的PCIe通道，而在X470或X570中则更少。

专注于这些采用X570芯片组的新型AMD主板，我们几乎总是发现在PCIe 4.0 x4下运行的两个或三个M.2插槽 。如果我们有两个， 一个将始终直接连接到Ryzen CPU通道，而另一个将一直连接到X570芯片组 。如果有三个插槽，我们可以发现其中两个已连接到芯片组，从而失去了用于连接器USB端口或扩展卡的其他PCIe插槽的可用导轨的一部分。

我们必须牢记，当我们将AMD Ryzen 3000连接到这些主板时，我们将在本地启用对总线4.0的支持。但是在安装Ryzen 2000的情况下，总线将自动变为3.0 ，受这些处理器的限制。

介绍竞争者购买M.2 NVMe Gen3与Gen4

现在，让我们看看我们要测试的两个SSD驱动器是什么。我们希望它们都具有完全相同的存储容量。由于在容量较大的设备中，由于控制器具有更多的繁忙通道，因此性能通常会更高一些。显然不可能，因为两个单元的容量不匹配。

512 GB AORUS RGB NVMe

让我们从上一代的团结开始。它是由东芝公司制造的具有3D TLC BiCS3 NAND存储器的SSD。该装置有512 GB和256 GB两种容量 ，带有Phison PS5012-E12控制器，该控制器能够在U.2接口下寻址多达8 TB，在M.2接口下寻址高达2 TB。它是制造商用于此总线的最强大的版本，这一次它具有两个繁忙的通道，带有两个256 GB的存储芯片。

制造商的顺序读取和顺序写入速率分别为3840 MB / s和2, 000 MB / s 。同样，每秒的输入和输出操作速率（IOPS）为360K和440K 。我们必须记住，这些数字将取决于控制器而不是总线。

AORUS NVMe Gen4 1TB

在另一个角落，我们拥有新一代AORUS SSD ，该产品已在2019年面世， 容量为1TB和2TB ，是前一个的两倍和四倍。它也使用东芝存储器 ，尽管在这种情况下使用具有96层NAND 3D TLC技术的BiCS4模型 。具体来说，它将是4个芯片，每个芯片256 GB。为了管理，我们拥有28 nm的新型Phison PS5016-E16控制器，该控制器能够在8个通道中寻址8 TB的内存。内部有两个32位ARM Cortex R5处理器 。

制造商对该新型SSD的顺序读取和顺序写入速率分别为5000MB / s和4400MB / s 。每秒IOPS的操作分别为750K和700K 。

M.2 NVMe Gen3与Gen4：基准测试结果

事不宜迟，让我们看看在我们测试的每个SSD中结果如何发展。使用的程序如下：

水晶磁盘MarkAS SSD基准ATTO磁盘基准Anvil的存储

在所有程序中，两个单元都使用了相同的版本。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

在第一个测试中，我们看到一些数字已通过第四代SSD进一步调整为理论规格。实际上，按顺序读取仅比我们低几MB / s，而在写入时 ，则比我们低约130 MB / s 。在Gen3模型中，我们得出的数字甚至超过了书面形式所确定的数字，低于250 MB / s的读取速度。

以下结果同样令人感兴趣，因为在读取较大的块方面的改进一点都不令人惊讶 ，实际上，我们的值非常相似。最大的增长发生在4KB块写入中，其中有8个排队的请求和8个进程访问驱动器（Q8T8）。寄存器的性能是其两倍以上，而在其他方面，我们在这两种模型中也接近。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

我们进入下一个测试，在该测试中，我们还以4KB块的随机读写方式测量顺序数据 。在这里，我们再次看到更好的数字，特别是在所有情况下的书写区域中，新一代的数字都更高，尽管似乎该程序并未充分利用4.0总线速度来判断低速数字。针对CristalDiskMark的顺序操作。

我们在PCIe 4.0中的一项改进是，请求和数据传输中的延迟大大提高了 。而且我们在这里确实看到了完美的代表，它们的值在读取和写入方面都可以复制Gen3总线 。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

借助ATTO，我们可以测量从512 B到64 MB的多种大小的块的顺序读写。在这里，控制器内存总线组在新一代传输速度上更加稳定。 在几乎所有情况下，我们的读取速度都高于4.3 GB / s，而写入速度则介于3.8 GB /秒和3.9 GB / s之间 。

AORUS NVMe Gen4 1TB

512 GB AORUS RGB NVMe

我们以Anvil的结果作为结束，这再次证明我们在顺序读写中接近4 GB / s。尽管此软件照常使用，但数字与其他程序（例如CristalDiskMark）显示的数字相差甚远。

奇怪的是， 我们发现AORUS Gen4的IOPS非常低 ，非常接近Gen3型号，这使我们认为此版本在此SSD上运行得不太好。至少我们确实看到最新模型中的延迟几乎是旧模型的一半，特别是在书面形式中。

关于M.2 NVMe Gen3与Gen4的结论

从比较中我们看不到任何东西，那就是我们已经在台式计算机上需要此新的PCIe 4.0标准 。尽管确实如此，但目前连接图形卡或其他扩展硬件没有任何意义。由于这些通道需要16条通道，因此对于我们当前使用的视频分辨率，它们仍然具有很大的容量。

但是对于M.2接口下的新SSD来说，它太小了。 我们已经看到，在第一波浪潮中， 我们已经达到5000 MB / s ，并且距离它可能具有的7870 MB / s的极限还很远 。虽然制造商可以构建更快的存储器和控制器，但这些寄存器是该接口下可用的最大寄存器。 同样，新一代的延迟几乎减少了一半

当然，虽然AORUS并没有留在这里，但在Computex 2019大会上，它还是展示了世界上最快的存储单元，尽管有技巧。它是一个扩展卡，具有四个RAID 0配置的2 TB Gen4 SSD驱动器，能够以连续读写方式达到15, 000 MB / s 。当然，输入新闻后，您会发现其余记录相当谨慎，不要对我们手中的东西说不好。

而且，我们不希望看到这些 M.2 NVMe Gen3与Gen4存储单元的价格在哪里结束，因为这对用户来说是一个相当重要的问题。 AORUS NVMe Gen4 1 TB的价格为288欧元 ，而2 TB的价格不少于495欧元 。如果我们使用512 GB AORUS RGB NVMe ，那么我们将不得不支付107欧元 ，而256 GB版本则需要支付76欧元。 让我们考虑一下1 TB三星970 EVO约为219欧元，考虑到它是新一代的并且包括铜沉，这确实不是什么难事。