SSD Geschwindigkeit vs CPU Limitierung

Tera_Nemesis

Ensign
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227
Hallo,

ich habe Mal eine generelle Verständnisfrage zur SSD Geschwindigkeit,
bzw. zur Verarbeitungsgeschwindigkeit der Daten von der SSD.

Wie schnell darf eine SSD Daten liefern, ohne daß der CPU limitiert?
Oder anders ausgedrückt: Wann wird bei SSDs der CPU zum Flaschenhals?
Wie ist das Verhältnis?

Mal übertrieben:
Ich kann doch keinem ollen Pentium 1 eine SSD vorsetzen, die 5Gbit an Daten liefern kann.
Der müsste doch komplett überfordert sein?

Danke für die Antworten im Voraus und frohe Weihnachten.
 
Interessanter Artikel!
Wenn das stimmt mit DDR6, dann ist DDR5 verdammt kurzlebig!
Sorry, Topic!
Ja so sehe ich das auch, ob älteres LT oder PC, SSD ist einfach schneller.
 
Tera_Nemesis schrieb:
Ich kann doch keinem ollen Pentium 1 eine SSD vorsetzen, die 5Gbit an Daten liefern kann.
Der müsste doch komplett überfordert sein?

Die Geschwindigkeit der SSD ist bis und nicht immer maximal. Des weiteren bestimmt die Schnittstelle und das Protokoll die Geschwindigkeit.

Für Oldie-Rechner: Neue Transcend-SSDs mit Parallel-ATA | golem.de
Geschwindigkeitswunder dürfen die Nutzer nicht erwarten, aber schneller als PIO 0 geht es allemal. Lesend und schreibend erreicht die SSD laut Transcend maximal 104 beziehungsweise 93 MByte/s. Vorausgesetzt, die SSD wird in einem der höhren U-DMA-Modi betrieben. Dafür reduziert sich aber prinzipbedingt die Zugriffszeit sehr deutlich.

Die Transcend Industrial PSD330 128GB, IDE 44-Pin gibt es sogar noch zu kaufen: Geizhals.de.

Verbindungsschnittstelle Bus
  • PATA


Max. sequenzielle Lese-/Schreibgeschwindigkeit (CrystalDiskMark)Lesen: Bis zu 120 MB/s
Schreiben: Bis zu 75 MB/s
Durchschittliche Zeit zwischen zwei Ausfällen (MTBF)1.000.000 Stunde(n)
TeraBytes WrittenBis zu 80 TBW
Hinweis
  • Die Geschwindigkeit kann abhängig von der Host-Hardware, Software, Verwendung und Speicherkapazität variieren.
  • Der Wert Terabyte Bytes Written (TBW) basiert auf der höchsten Kapazität der Produktserie.
 
Zuletzt bearbeitet: (Ergänzung)
@Tera_Nemesis
Die Herausforderung wird erst einmal sein, einen P1 mit einer SSD schnittstellenseitig zu paaren. Dafür gibt es allerdings welche mit P-ATA-Schnittstelle.

Aus dem Bauch heraus würde ich aber vermuten, dass selbst ein P1 in der Lage ist, eine SSD mit dem Schnittstellen-Limit einer P-ATA-Verbindung zu befeuern (zu P1-Zeiten: max. 33 MB/s - vielleicht vereinzelt sogar schon UDMA mit 66 MB/s).
 
Das ist eher eine Problematik der Plattform und der fehlenden PCI-Express bzw. m2 Schnittstellen für NVME SSDs.
Der Datentransfer geht eigentlich weitestgehend ohne besondere CPU Belastung, aber eine sehr alte CPU ist nun mal nicht mit einem modernen Mainboard kombinierbar auf dem ein aktueller Chipsatz drauf ist.

Bei sehr alten CPUs könnte man auf dem Mainboard vielleicht höchstens eine alte SATA SSD mit Adapterkarte und max. 550 MB/sec Transfergeschwindigkeit anschließen.
 
mcmurphy100 schrieb:
Bei sehr alten CPUs könnte man auf dem Mainboard vielleicht höchstens eine alte SATA SSD mit Adapterkarte und max. 550 MB/sec Transfergeschwindigkeit anschließen.
Wie gesagt, beim P1 sollte das Schnittstellenlimit ATA33 btw. 66 sein (ohne separate PCI-Schnittstellenkarten). Aber auch der PCI-Bus hat eine begrenzte Datenrate, das wäre also auch wieder ein Flaschenhals.

Selbst ein P1 ist schon in der Lage, Gigabytes an Daten pro Sekunde zum RAM zu transportieren, die paar MB für die SSD sind da nicht der Rede wert.
 
Die CPU kann auch bei modernen Schnittstellen zum Flaschenhals werden. Allerdings eher indirekt wenn es um Wechseldatenträger geht und der Windows Defender alles einbremst.
 
Leute, der P1 war doch nur ein Beispiel...

Letztendlich profitieren alle PCs von einer SSD, weil die extrem geringen Zugriffszeiten das entscheidende sind.
Wenn die CPU neue Daten anfordert und dann auf den Datenträger warten muss, bevor sie die notwendigen Daten bekommt, dann bremst das eben das System aus.

Überfordert kann eine CPU also damit nicht sein, weil sie es ja ist, die die Daten anfordert und dann mehr oder weniger lange warten muss. Natürlich wird man irgendwann an diminishing returns stoßen, wo die CPU nahezu vollständig zum limitierenden Faktor wird. Aber das ist abhängig von der Geschwindigkeit der CPU und was mit den zu verarbeitenden Daten überhaupt gemacht werden muss. Also vom Programm. Das kann man also nicht pauschalisieren, weder auf Hardware noch auf Softwareseite.


Es gab aber bei Spielen mal den kuriosen Fall, dass z.B. in Assassins Creed Odyssey die CPU-Last mit einer SSD höher war und mit einer HDD geringer, weil das Spiel pausenlos Daten nachgestreamt und dann wieder verworfen hat. Je schneller der Datenträger, desto mehr Daten wurden gestreamt/verworfen und desto höher die CPU Last. Das Spiel lief also mit ner SSD früher ins CPU Limit.

War natürlich ein Bug, ein Logikfehler im Code, der letztendlich aber genau deiner Befürchtung entspricht.
Ansonsten gilt aber natürlich auch hier das Prinzip: Die CPU fordert die Daten an und muss auch bei einer SSD weiterhin auf die Daten warten. je weniger Wartezeit, desto besser. Es ist also rein technisch gesehen unmöglich, die CPU damit zu überfordern oder das System damit einzubremsen.
Wenn man Anwendungen aber falsch programmiert und fest davon ausgeht, dass die Daten sehr langsam eintröpfeln, dann kann das natürlich rein logische konsequenzen im Programmcode haben. Aber im Falle von AC Odyssey ist das ein vergleichbar dummer fehler wie in anderen Spielen Physik an die Bildrate zu koppeln oder die Spielgeschwindigkeit an den CPU Takt. Sprich solche Fehler können theoretisch immer mal passieren, wenn schlecht programmiert wurde.

Bei klassischen Anwendungen (also nicht Spiele) halte ich die Chance, auf solche Sideeffects zu treffen aber für äußerst unwahrscheinlich, da die meisten Anwendungen nicht zeitkritisch sind, denn dann dürfte man gar keine schnellere Hardware mehr verwenden. Das Argument kann man also praktisch streichen, Sollte nur mal als Randnotiz erwähnt sein.
 
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In der IT gehen die gesamten Techniken immer einher, zb:
2004: P4 Prescott: DDR: SATA 1,5 Gb/s
2008: C2D E6600: DDR2: SATA 3Gb/s
2014: i5-4690: DDR3: SATA 6Gb/s

Ich verstehe zwar die Grundidee des Threads hier, aber Hardware unterschiedlicher Epochen zu mischen war in der IT noch nie die Regel. Wir diskutieren ja auch nicht darüber ob DDR5 auf einen DDR1 Slot passt oder eine AM4 CPU auf einem Socket A 462 Anno 2001 funktioniert…
 
Tera_Nemesis schrieb:
Wie schnell darf eine SSD Daten liefern, ohne daß der CPU limitiert?
Oder anders ausgedrückt: Wann wird bei SSDs der CPU zum Flaschenhals?
Wie ist das Verhältnis?
Die Antwort auf die Fragen liefert:

W0dan schrieb:
Letztendlich profitieren alle PCs von einer SSD, weil die extrem geringen Zugriffszeiten das entscheidende sind.
Wenn die CPU neue Daten anfordert und dann auf den Datenträger warten muss, bevor sie die notwendigen Daten bekommt, dann bremst das eben das System aus.
Die SSD "drückt" die Daten nicht auf die CPU und überfordert. Die SSD stellt die Daten nur zur Verfügung und die CPU kann sie sich "ziehen".
Und das eben so schnell, wie es Bandbreite und Zugriffszeit der beteiligten Komponenten erlauben.

@W0dan hat das schon sehr gut beschrieben
 
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