SATA 3.0, controller a confronto

I due maggiori produttori di chipset hanno ormai reso disponibili le proprie soluzioni con supporto alla terza generazione dello standard Serial ATA che garantisce una banda dati massima teorica di ben 6 Gbit per secondo. Le specifiche SATA 3.0 sono in realtà disponibili da molto tempo, ratificate addirittura nel mese di marzo del 2009, ma è solo ora che il mercato si sta arricchendo di periferiche e sistemi che le supportano.

La revisione 3.0 delle connessioni Serial ATA prevede prestazioni doppie rispetto alla versione 2.0 ma con questa resta pienamente compatibile, tanto dal punto di vista elettrico quanto da quello fisico. A poter sfruttare una banda così elevata, a meno di non guardare a configurazioni RAID multi disco, sono in grado solo gli SSD di ultima generazione che raggiungono velocità di lettura e scrittura pari o superiori ai 500MB/s.

Intel ed AMD offrono attualmente già alcuni chipset che supportano in maniera nativa lo standard SATA 3.0. In particolare la seconda è attiva da tempo in questo settore tanto da avere a disposizione già tre famiglie di prodotti capaci di pilotare le nuove periferiche di memorizzazione. Intel ha invece introdotto il supporto nativo a SATA 6Gbps solo con i chipset della serie 6, modelli P67 e H67 a inizio anno e reiterato la cosa con Z68 qualche mese più tardi.

Abbiamo messo sul banco di prova, dunque, tutti i chipset che supportano lo standard Serial ATA 3.0:

• AMD 990FX+SB950
• AMD 890GX+SB850
• AMD A75
• Intel Z68

Non abbiamo preso in considerazione più modelli della stessa famiglia in quanto non vi sono variazioni significative per quel che concerne il controller SATA 3.0.

Le prove sono state eseguite utilizzando quattro differenti sistemi. Non ci siamo preoccupati molto (e d’altro canto non avremmo potuto farlo) di renderli del tutto simili dal punto di vista della CPU o della VGA utilizzata in quanto abbiamo eseguito test che sono del tutto (o quasi) indipendenti da tali componenti.

Sistema di prova

Le caratteristiche dei chipset presi in considerazione in questo articolo sono visibili nella seguente tabella:

Caratteristiche tecniche chipset

Dai diagrammi a blocchi emerge l’architettura di ogni modello esaminato. Il chipset AMD A75 è di tipo single chip ove tutte le funzioni sono demandate al Fusion Controller Hub, comprese quelle di gestione delle connessioni Serial ATA. I chipset 990FX ed 890GX sono invece basati su una configurazione dual chip e la gestione delle connessioni SATA sono garantite rispettivamente dai southbridge SB950 ed SB850. Infine l’unico chipset di casa Intel disponibile in questa comparativa, modello Z68, è basato su architettura single chip ed è in grado di gestire un massimo di due periferiche Serial ATA 3.0.

AMD A75	AMD 990FX+SB950	AMD 890GX+SB850
Intel Z68

Atto Disk Benchmark permette di valutare le prestazioni di un disco rigido e del relativo canale di comunicazione guardando al comportamento del sistema al variare della dimensione del singolo blocco trasferito.

AMD A75	AMD 990FX	AMD 890GX
Intel Z68	Intel Z68 SATA 2

Dal confronto delle varie unità rileviamo che le prestazioni migliori in scrittura sono quelle offerte dal chipset Intel Z68, con punte massime di 527 megabytes al secondo; seguono a ruota i moderni chipset AMD 990FX ed A75, con valori compresi tra i 495 ed i 500 MB/s ed, in ultima piazza, la più vecchia coppia AMD 890GX ed SB850 (circa 460 MB/s). Il valore di riferimento è quello del controller Serial ATA 2.0 del chipset Intel Z68, capace di 269 MB/s, confermando che i prodotti di più recente generazione riescono ad ottenere, se connessi a dischi molto prestanti, numeri quasi doppi.

Il test in modalità lettura contribuisce ad aumentare ancor più i valori appena rilevati: partendo dalla base Serial ATA 2.0 (283 MB/s) si comincia a salire verso i 550 MB/s dei chipset AMD A75, 990FX e 890GX per raggiungere i 560 MB/s del chipset Z68. Vogliamo ora capire come si comportano le diverse piattaforme in merito alla gestione della banda dati. Per essere certi dei dati forniti abbiamo eseguito prove con più software e verificato la coerenza dei numeri ottenuti.

Banda dati rilevata con il software HD Tune Pro

Le rilevazioni effettuate col software HD Tune Pro individuano come top performer il controller integrato nel chipset AMD 990FX, capace di prestazioni medie in lettura sequenziale pari a 267 MB/s e punte massime di 373 MB/s; segue Intel Z68 con circa 248 MB/s, AMD A75 con 207 MB/s ed, infine, l’890GX con SB850. Si noti che quest’ultimo risulta essere più lento del chipset Intel Z68 in modalità SATA 2.0.

Banda dati rilevata con il software HD Tune Pro

I test in modalità a blocchi lasciano inalterata la classifica: AMD 990FX continua a dominare, forte dei suoi 390 MB/s, distanziando di ben 40MB/s il valore offerto dal chipset Intel Z68; AMD A75 cade in posizione mediana con 263,2 MB/s, guadagnando circa 55MB/s rispetto al valore di riferimento, quello offerto dal chipset Intel Z68 operante in modalità SATA 2.0 (260 MB/s). La più vecchia coppia AMD 890GX + SB850 cade ancora in ultima piazza, con appena 162 MB/s.

AS SSD benchmark in lettura

Il benchmark AS SSD permette di scendere nello specifico: in modalità lettura sequenziale la classifica resta immutata nelle prime posizioni, con AMD 990FX ed Intel Z68 ad aprire le danze, seguite a ruota da AMD 890GX + SB850 e, a distanza evidente, AMD A75.

In modalità lettura blocchi da 4k i prodotti AMD ed Intel di recente generazione riescono ancora a fornire valori decenti mentre quelli più vecchi (AMD 890GX + SB850) crollano definitivamente. In questi casi il controller deve riuscire a gestire rapidamente un elevato numero di operazioni e fornire dunque una risposta rapida alle sollecitazioni anche quando in sono attivi ulteriori processi in background.

AS SSD benchmark in scrittura

Sempre col benchmark AS SSD rileviamo le prestazioni in scrittura: in modalità sequenziale si osserva un'inversione, col più vecchio chipset AMD 890GX che passa in prima posizione (276 MB/s) e distanzia in modo evidente AMD 990FX, Intel Z68 ed AMD A75; nella scrittura di blocchi da 4k, invece, sono ancora una volta i chipset AMD 990FX ed Intel Z68 a tornare in testa ottenendo un buon incremento rispetto al controller SATA 2.0.

SiSoft SANDRA: disk benchmark

Le rilevazioni effettuate con il SiSoft SANDRA danno nuovamente ragione al chipset AMD 990FX che, con 470 MB/s riesce a guadagnare ben 30 MB/s rispetto ad Intel Z68; il meno recente prodotto AMD 890 si ferma a circa 460 MB/s e guadagna più di 10 MB/s rispetto ad AMD A75. Altri fattori importanti da valutare per un controller sono da ricercare negli eventuali tempi di latenza introdotti nel path di comunicazione e nella gestione dei tempi di CPU.

Occupazione CPU (inferiore è meglio)

Gli elevati valori di banda dei chipset AMD 990FX ed Intel Z68 sono abbinati a bassi valori di occupazione del microprocessore, segno che tali controller sono particolarmente efficienti; il moderno chipset AMD A75 richiede un pegno più importante con quasi un 7%, mentre l'accoppiata AMD 890GX + SB850 mostra i limiti di una meno recente progettazione.

Tempi di accesso misurati con HD Tune Pro (inferiore è meglio)

Tempi di accesso misurati con AS SSD(inferiore è meglio)

Entrambe le rilevazioni effettuate con HD Tune Pro ed AS SSD mostrano gli stessi risultati: i migliori tempi d'accesso al disco sono quelli offerti dai chipset AMD 990FX ed Intel Z68; segue a distanza ravvicinata il prodotto AMD A75, mentre AMD 890GX chiude la classifica col peggior valore.

Tempi di accesso misurati con SiSoft SANDRA (inferiore è meglio)

Il SiSoft SANDRA conferma parzialmente quanto visto in precedenza: tutti i controller di più recente generazione riescono ad ottenere tempi ridotti e allineati, mentre l'AMD 890GX stenta a tenere il passo. I valori registrati nei test reali dipendono strettamente dal mix di velocità nel trasferimento dati e tempi di accesso che abbiamo precedentemente rilevato. Abbiamo eseguito due tipologie di test, copiando una cartella contenente circa 5,4 gigabytes di documenti, video e fotografie ed un file compresso da circa 4,4 gigabyte.

Tempi necessari alla copia di una cartella (inferiore è meglio)

Nel caso della copia di cartella abbiamo rilevato tempi da prima posizione per il sistema con chipset Intel Z68 che completa l’operazione in appena 34 secondi, seguito a ruota dal sistema con chipset AMD 890GX e 990FX (37 e 39 secondi) e, poco più indietro, da AMD A75. Il guadagno del top performer nei confronti del controller SATA 2.0 è di ben 17 secondi.

Tempi necessari alla copia di un file zip (inferiore è meglio)

Operazione simile alla precedente, ma effettuata su di un unico file di grandi dimensioni. Conta, in questo caso, la sola banda dati  massima: la piattaforma con chipset 890GX passa al primo posto con appena 24 secondi, seguita a ridotta distanza dal terzetto AMD A75, Intel Z68 ed AMD 990FX.

Un test analogo a quelli precedenti viene effettuato con AS SSD; in questo caso misuriamo le velocità massime nella copia di dati di diversa natura (Program = tipiche cartelle di programma con molti file di piccole dimensioni; Game = tipiche cartelle dei giochi con file di piccole e grosse dimensioni; ISO = cartella con due grossi file).

Tempi necessari alla copia di file specifici (inferiore è meglio)

I chipset AMD 990 FX ed A75 sono quelli che meglio rispondono al test ISO, e cedono il passo alla piattaforma AMD 890GX nei test su file di più piccole dimensioni; i prodotti Intel accusano qualche ammanco, e cadono nelle ultime posizioni: sembra quasi che la connessione SATA 3.0 sia solo leggermente migliore di quella SATA 2.0.

Seguono alcune immagini di riferimento, ove vengono messe a confronto le velocità massima in lettura e scrittura dei prodotti in analisi, durante l’esecuzione di test di compressione col software AS SSD. Il test fa perno sulle capacità di compressione dati offerte dal controller integrato nel disco SSD, capacità che deve essere alimentata da un sistema capace di fornire un adeguato canale di comunicazione.

AMD A75	AMD 990FX	AMD 890GX
Intel Z68	Intel Z68 SATA 2

Viene ribadita la supremazia dei chipset AMD 990FX ed Intel Z68, mentre AMD A75 ed AMD 890GX restano leggermente indietro. Avere a disposizione un disco molto veloce ma non poterlo sfruttare appieno è una situazione che non può farvi piacere: dopo aver speso una cifra considerevole per avere l’ultimo modello di SSD Serial ATA 3.0 vorrete essere sicuri di poterne trarre il massimo beneficio.

Nell’articolo odierno abbiamo preso in considerazione tutti i modelli di chipset oggi disponibili sul mercato che dispongono di supporto nativo per connettività Serial ATA 3.0. L’intento è quello di evidenziare l’efficienza con dischi SSD di ultima generazione. Dal lato Intel abbiamo a che fare con il moderno Z68 Express, unico oggi in grado di gestire in maniera nativa (senza l’aggiunta di controller esterni) le periferiche SATA 3.0 ed i processori del più importante chipmaker mondiale. Situazione molto più variegata e ricca di offerta quella di casa AMD: dal "vecchio" 890G si passa alle più moderne proposte basate indicate come 990FX  (chipset con pieno supporto per la prossima generazione di processori Bulldozer) ed A75 per APU Llano.

Metro di giudizio, le prestazioni ottenute tramite l’impiego di un disco SSD S-ATA 3.0 Hyper X di Kingston, capace di valori di una banda massima superiore ai 500 MB/s.

I risultati dei test sono molto chiari: il chipset AMD 990FX è quello che si è meglio comportato garantendo nella quasi totalità dei test la maggiore banda dati abbinata a latenze e occupazione di CPU inferiori a tutti gli altri modelli. Grazie alla lunga esperienza nel settore, AMD è riuscita a migliorare molto l’efficienza del controller SATA 3.0 integrato nei suoi chipset con risultati assolutamente interessanti: vi basta mettere a confronto i numeri ottenuti con il chipset 890GX + SB850 con quelli del modello 990FX + SB950.

Ottimamente si è comportato anche il chispet Intel Z68, posizionato a breve distanza dal top performer. Nonostante le sue buone doti velocistiche, in un paio di casi abbiamo visto tale piattaforma arrancare. Solo sufficienti i numeri restituiti dalla piattaforma AMD A75 con APU Llano A-3850 mentre cade in ultima posizione il più datato chipset AMD 890GX.

Infine, se disponete di un disco Serial ATA 3.0 capace di sfruttare per davvero le potenzialità del nuovo standard (i dischi rigidi tradizionali SATA 3.0 non riescono a fornire una banda dati tale per cui ci sia saturazione del canale SATA 2.0), allora è sempre bene dotarsi di una piattaforma dotata della stessa versione delle specifiche: a partire dalla modalità SATA 2.0, l’incremento prestazionale c’è in tutti i casi, anche quando prendiamo a riferimento la piattaforma più lenta fra quelle provate.

A cura di Dino Fratelli e Marino Berrè