Железный эксперимент: быстрый SSD в старой системе с медленным интерфейсом SATA II

SATA 3.0 в июле 2016-го года исполнится восемь лет. Каждый, кто когда-либо заглядывал под крышку компьютера или ноутбука, знает, как выглядит этот интерфейс. Восемь лет — приличный срок, но до сих пор в большинстве десктопов и лэптопов этот Г-образный разъем считается основным. Да, растет популярность дискретных плат с ключом M.2, а вместе с ними и популярность протокола NVMe (PCI Express). Но я уверен на все 146%, что SATA 3.0 встретит свой 10-летний юбилей в ранге самого распространенного интерфейса в накопителях. Пропускной способности (600 Мбайт/с) достаточно для большинства 2,5-дюймовых твердотельных накопителей и хватает с запасом для классических жестких дисков.

Интерфейс SATA II с пиковой скоростью 300 Мбайт/с появился в апреле 2003 года, но используется до сих пор. Даже сегодня в продаже реально найти материнские платы, в которых распаян только этот порт. За примером далеко идти не надо: в самых дешевых решениях на чипсете 760G для платформы AMD AM3+ используется исключительно SATA II. Поэтому удивляться большому количеству желающих несколько ускорить свой старенький компьютер не приходится. Идеальный вариант — покупка SSD. Но пользователи задаются логичным вопросом: есть ли смысл устанавливать в систему с SATA II твердотельный накопитель, оснащенный интерфейсом SATA 3.0, ведь современные модели по пиковым показателям давно подобрались к потолку пропускной способности? Подобные мысли часто озвучивают и в теме по апгрейду ноутбука, и в ежемесячной рубрике «Компьютер месяца».

Тестовый образец и методика

Начнем с того, что интерфейсы SATA I, SATA II и SATA 3.0, а также соответствующие устройства обратно совместимы. Поэтому нет никаких преград по установке нового SSD в старую систему. Для испытаний мне досталась модель Patriot Ignite объемом 240 Гбайт. Основа этого SSD — контроллер Phison S10 и MLC-память TOSHIBA. Достаточно распространенный симбиоз и платформа в частности. Intel, Kingston, Corsair, GeIL, ADATA, Super Talent, OCZ, G.Skill, Team Group, Mushkin, Apacer, PNY, Kingmax, SanDisk — вот перечень компаний, использующих этот контроллер в своих устройствах. Подробнее о Phison S10 можете прочитать в обзоре другого накопителя Patriot — Blast. Популярность платформы неслучайна: дешево стоит, обладает при этом довольно терпимой производительностью. Вряд ли кто-то вздумает инсталлировать в старую систему с SATA II дорогой SSD.

Полный список технических характеристик Patriot Ignite указан в таблице ниже. Знакомство с Patriot Blast показало, что накопители на Phison S10 — настоящие рекордсмены по скорости последовательных чтения и записи. Правда, у модели PI240GS325SSDR быстродействие во втором случае не так чтобы и впечатляет.

Для наглядности к SSD Patriot я добавил терабайтный жесткий диск WD WD10EZEX серии Blue (обзор). Это, пожалуй, наиболее ходовая модель на рынке. Особенно в кризисное время. Обычно винчестер такого класса приобретают в недорогие компьютеры стоимостью до 50 000 рублей в качестве основного накопителя, то есть на него устанавливается операционная система. Линейные чтение/запись WD10EZEX составляют 150-160 Мбайт/с. Понятно, что для раскрытия всего своего потенциала «синего» жесткому диску с головой хватит пропускной способности SATA II. Понятно, что SSD, подключенный к устаревшему интерфейсу, окажется заметно быстрее HDD. И все же так будет нагляднее.

В качестве платформы выбрана старенькая офисная машинка с неторопливым Celeron G530 в основе. SSD такую систему заметно преобразит. Материнская плата MSI H67MS-E23 (B3) оснащена как портами SATA II, так и SATA 3.0. Таким образом, для эксперимента соблюден главный критерий: идентичность стенда. Полностью конфиг выглядит следующим образом:

• Процессор: Intel Celeron G530, 2,4 ГГц
• Материнская плата: MSI H67MS-E23 (B3)
• Оперативная память: DDR3-1333, 2x 4 Гбайт
• Накопители: Patriot Ignite PI240GS325SSDR, WD Blue WD10EZEX
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Периферия: монитор LG 31MU97
• Операционная система: Windows 10 x64

Операционная система устанавливалась непосредственно на накопители. Скриншоты с результатами хранятся в галерее «Тестирование».

Эксперимент

Начнем с синтетики. Затем — с задач, приближенных к реальности. Часто при сравнении SATA II и SATA 3.0 в качестве наиболее яркой демонстрации приводят производительность в операциях линейных чтения и записи. А чем я хуже? Действительно, в самых легких для SSD сценариях разница между интерфейсами серьезная. Если сказать проще — двукратная. Ничего удивительного, впрочем, не произошло. Начиная с блоков объемом 16 Кбайт, Patriot Ignite, подключенный через разъем SATA 3.0, уходит в отрыв.

При смешанной нагрузке, когда накопитель одновременно корпит над последовательными чтением и записью, получаем схожую картину. Patriot Ignite, подключенный к SATA 3.0, заметно просаживается, но держится всяко выше себя самого с SATA II. Только вот двукратное превосходство сменяется уже 50-процентным отрывом. Все из-за нагрузки, которую приходится распараллеливать контроллеру.

В принципе, линейные операции — это единственный случай, когда разница между SATA II и SATA 3.0 видна невооруженным взглядом. Стоит изменить нагрузку, как ситуация меняется кардинальным образом. Яркий показатель — случайный доступ, а конкретнее чтение и запись блоками по 4 Кбайт. Все, никакой разницы между SATA II и SATA 3.0 нет. Или почти нет.

То же самое касается и времени доступа. Один и тот же накопитель, подключенный к разным интерфейсам, демонстрирует идентичную скорость отклика к командам.

Естественно, любой жесткий диск — не конкурент бюджетным твердотельным накопителям в операциях чтения. WD WD10EZEX серьезно отстает от Patriot Ignite, подключенного даже к порту SATA II. Уже одного этого факта достаточно для того, чтобы агитировать пользователей старых систем к приобретению твердотельного накопителя.

Тот факт, что последовательные операции чтения и записи при каждодневном использовании компьютера составляют лишь малую долю нагрузки, свидетельствует о том, что подключение SSD через интерфейс SATA II имеет полное право на существование. Наглядный пример — загрузка операционной системы. Во всех (двух) случаях Windows 10, установленная в ячейки MLC-памяти Patriot Ignite, грузилась одинаковое количество времени. На жестком диске «винда» ворочалась на 15 секунд дольше. Плюс механическому накопителю требовалось некоторое время на автозагрузку драйверов и прочих программ.

Комплексные бенчмарки PCMark седьмой и восьмой версий продемонстрировали схожие результаты независимо от подключения накопителя к тому или иному разъему. SSD с SATA 3.0 опередил более древний интерфейс всего на 4,5% в «семерке» и на 1,5% — в «восьмерке».

Если рассмотреть результаты более детально, то видно, что в основном эти злополучные 4,5% преимущества в PCMark 7 достигнуты за счет подтестов Windows Media Center, имитирующего работу встроенного плеера операционной системы Microsoft, и importing pictures. То есть в сценариях с последовательными операциями. В остальных паттернах PCMark 7 SATA 3.0 впереди, но разница между интерфейсами некритичная.

В PCMark 8 равенство во всех подтестах: при запуске игр, работе с офисными приложениями и графическими редакторами. Серьезных расхождений не наблюдается. Я склонен верить результатам, демонстрируемым в PCMark, так как проверка в реальных приложениях это подтверждает. А именно при загрузке уровней в Battlefield 4 и Metro: Last Light разницы между SATA II и SATA 3.0 не заметил. В Photoshop’e тоже.

Встроенный бенчмарк AS SSD снова демонстрирует преимущество интерфейса SATA 3.0 над SATA II при копировании разного типа данных. Но двукратного превосходства, как в синтетике ATTO, нет.

Наконец, в паттернах IOMeter, имитирующих нагрузку на дисковую подсистему серверов и рабочих станций, между SATA II и SATA 3.0 снова наблюдается мизерная разница в пользу более современного интерфейса.

В заключение

Результаты интерпретируются однозначно. В линейных операциях разница между интерфейсами SATA II и SATA 3.0 заметна, сказывается ограничение в пропускной способности. Оно проявится при воспроизведении видео, а также копировании большого количества разнотипных данных. Однако во всех остальных случаях твердотельный накопитель, подключенный к более медленному порту, проявил себя не хуже. И во всех случаях — лучше жесткого диска. Поэтому вывод прост: если хотите ускорить свой старенький компьютер/ноутбук с SATA II — без колебаний покупайте SSD.