NVMe vs. SATA : quelle technologie SSD est la plus rapide ?

• Ian Paul

  @ianpaul

• Le 27 février 2020, 6:40am EDT

Les lecteurs NVMe sont une grande affaire dans le stockage informatique en ce moment, et pour une bonne raison. Non seulement un lecteur à état solide (SSD) NVMe laisse la plupart des anciens SSD dans la poussière, mais il est aussi incroyablement rapide par rapport aux lecteurs standard de 3,5 et 2,5 pouces.

NVMe contre SATA III

Prenez, par exemple, le Samsung 860 Pro de 1 To, un SSD de 2,5 pouces avec une vitesse de lecture séquentielle maximale de 560 mégaoctets par seconde (Mo/s). Son successeur, le 960 Pro basé sur NVMe, est plus de six fois plus rapide que cela, avec une vitesse maximale de 3 500 Mo/s.

C’est parce que les disques pré-NVMe se connectent à un PC via SATA III, la troisième révision de l’interface de bus informatique Serial ATA. NVMe, quant à lui, est l’interface du contrôleur hôte pour les SSD plus récents et plus avancés.

SATA III et NVMe sont les termes les plus couramment utilisés pour différencier les disques de la vieille école et le nouvel engouement que tout le monde veut. NVMe n’est cependant pas le même type de technologie que SATA III.

Nous verrons plus tard pourquoi nous utilisons les termes « SATA III » et « NVMe » pour comparer les technologies.

Qu’est-ce que SATA III?

En 2000, le SATA a été introduit pour remplacer la norme ATA parallèle qui le précédait. Le SATA offrait des connexions plus rapides, ce qui signifiait des performances nettement améliorées par rapport à son prédécesseur. SATA III est sorti huit ans plus tard avec un taux de transfert maximal de 600 Mo/s.

Les composants SATA III utilisent un type de connecteur spécifique pour se glisser dans un ordinateur portable, et un type de câble spécifique pour se connecter à la carte mère d’un PC de bureau.

Une fois qu’un lecteur est connecté au système informatique via SATA III, le travail n’est qu’à moitié fait. Pour que le disque puisse réellement parler au système, il a besoin d’une interface de contrôleur hôte. Ce travail appartient à AHCI, qui est le moyen le plus courant pour les disques SATA III de parler à un système informatique.

Pendant de nombreuses années, SATA III et AHCI ont fonctionné admirablement, y compris pendant les premiers jours des SSD. Cependant, AHCI a été optimisé pour les supports rotatifs à haute latence, et non pour le stockage non volatil à faible latence comme les SSD, a expliqué un représentant du fabricant de disques Kingston.

Les disques à état solide sont devenus si rapides qu’ils ont fini par saturer la connexion SATA III. SATA III et AHCI ne pouvaient tout simplement pas fournir assez de bande passante pour des SSDS de plus en plus performants.

Avec l’expansion des vitesses et des capacités des disques, la recherche d’une meilleure alternative était lancée. Et, heureusement, elle était déjà utilisée sur les PC.

Qu’est-ce que PCIe ?

PCIe est une autre interface matérielle. Elle est surtout connue comme la façon dont une carte graphique s’insère dans un PC de bureau, mais elle est également utilisée pour les cartes son, les cartes d’extension Thunderbolt et les lecteurs M.2 (nous y reviendrons plus tard).

Si vous regardez sur une carte mère (voir ci-dessus), vous pouvez facilement voir où se trouvent les emplacements PCIe. Ils existent pour la plupart en variantes x16, x8, x4 et x1. Ces chiffres indiquent le nombre de voies de transmission de données dont dispose un emplacement. Plus le nombre de voies est élevé, plus vous pouvez déplacer de données à un moment donné, ce qui explique pourquoi les cartes graphiques utilisent des emplacements x16.

Il y a également un emplacement M.2 dans l’image ci-dessus, juste sous l’emplacement x16 supérieur. Les fentes M.2 peuvent utiliser jusqu’à quatre voies, donc, elles sont x4.

Les fentes PCIe clés dans tout ordinateur ont des voies connectées au CPU pour la meilleure performance possible. Le reste des emplacements PCIe est connecté au chipset. Cela prend également en charge une connexion assez rapide au CPU, mais pas aussi rapide que les connexions directes.

À l’heure actuelle, il existe deux générations de PCIe utilisées : 3.0 (la plus courante) et 4.0. À la mi-2019, PCIe 4.0 était tout nouveau et n’était pris en charge que par les processeurs Ryzen 3000 et les cartes mères X570 d’AMD. La version 4, comme vous pouvez vous y attendre, est plus rapide.

Cependant, la plupart des composants ne saturent pas encore la bande passante maximale de PCIe 3.0. Ainsi, bien que PCIe 4.0 soit impressionnant, ce n’est pas encore une nécessité pour les ordinateurs modernes.

RELATED : PCIe 4.0 : What’s New and Why It Matters

NVMe Over PCIe

PCIe, donc, est comme SATA III ; ils sont tous deux utilisés pour connecter des composants individuels à un système informatique. Tout comme SATA III a besoin d’AHCI avant qu’un disque dur ou un SSD puisse communiquer avec un système informatique, les lecteurs basés sur PCIe s’appuient sur un contrôleur hôte, appelé mémoire non volatile express (NVMe).

Mais pourquoi ne parlons-nous pas de SATA III par rapport aux lecteurs PCIe, ou d’AHCI par rapport à NVMe ?

La raison est assez simple. Nous avons toujours fait référence aux disques comme étant basés sur SATA, comme SATA, SATA II et SATA III – rien de surprenant à cela.

Lorsque les fabricants de disques ont commencé à fabriquer des disques PCIe, il y a eu une courte période pendant laquelle nous avons parlé de SSD PCIe.

Cependant, l’industrie n’avait pas de normes autour desquelles se rallier comme c’était le cas avec les disques SATA. Au lieu de cela, comme Western Digital l’a expliqué, les entreprises ont utilisé AHCI et ont construit leurs propres pilotes et firmware pour faire fonctionner ces disques.

C’était un désordre, et AHCI n’était toujours pas assez bon. Comme Kingston nous l’a expliqué, il était également plus difficile pour les gens d’adopter des disques plus rapides que SATA car, plutôt qu’une expérience plug-and-play, ils devaient également installer des pilotes spéciaux.

Enfin, l’industrie s’est ralliée à la norme qui est devenue NVMe et a remplacé AHCI. La nouvelle norme était tellement meilleure qu’il était logique de commencer à parler de NVMe. Et le reste, comme on dit, appartient à l’histoire.

NVMe a été construit en pensant aux SSD modernes, basés sur le PCIe. Les disques NVMe sont capables d’accepter beaucoup plus de commandes à la fois que les disques durs mécaniques ou les SSD SATA III. Cela, combiné à une latence plus faible, rend les lecteurs NVMe plus rapides et plus réactifs.

À quoi ressemblent les lecteurs NVMe ?

Si vous allez acheter un lecteur basé sur NVMe aujourd’hui, ce que vous voulez est une gomme M.2. M.2 décrit le facteur de forme du disque – ou, pour nos besoins, son apparence. Les lecteurs M.2 ont généralement jusqu’à environ 1 To de stockage, mais ils sont assez petits pour être tenus entre votre pouce et votre index.

Les lecteurs M.2 se connectent à des emplacements PCIe M.2 spéciaux qui prennent en charge jusqu’à quatre voies de transfert de données. Ces lecteurs sont généralement basés sur NVMe, mais vous pouvez également trouver des lecteurs M.2 qui utilisent SATA III – il suffit de lire attentivement l’emballage.

Les M.2 basés sur SATA III ne sont pas si courants de nos jours, mais ils existent. Quelques exemples populaires sont le WD Blue 3D NAND et le Samsung 860 Evo.

RELATED : Qu’est-ce que l’emplacement d’extension M.2, et comment puis-je l’utiliser ?

Devriez-vous abandonner les disques SATA III ?

Bien que NVMe soit fantastique, il n’y a aucune raison d’abandonner les disques SATA III pour le moment. Malgré les limites du SATA III, il reste un bon choix pour le stockage secondaire.

Toute personne qui construit un nouveau PC, par exemple, ferait bien d’utiliser un lecteur M.2 NVMe pour son lecteur de démarrage et son stockage primaire. Ils pourraient ensuite ajouter un disque dur moins cher ou un SSD de 2,5 pouces avec une plus grande capacité comme stockage secondaire.

Ce pourrait être une bonne idée d’avoir tout votre stockage fonctionnant sur PCIe. Cependant, à l’heure actuelle, les lecteurs NVMe sont limités à environ 2 To. Les capacités plus élevées ont également un coût prohibitif. Un disque M.2 NVMe de 1 To à bas prix coûte généralement environ 100 $ (ce qui correspond à peu près au prix d’un disque dur SATA III haute performance de 2 To).

Les prix, bien sûr, pourraient changer à mesure que nous obtenons des disques M.2 de capacité encore plus élevée. Kingston a déclaré que nous pouvons nous attendre à voir des disques M.2 avec des capacités de 4 et 8 To vers le début de 2021.

En attendant, la combinaison du M.2 avec des SSD et des disques durs secondaires est la meilleure option.

La même idée s’applique aux ordinateurs portables. Si vous achetez une nouvelle plate-forme, recherchez-en une avec un stockage flash NVMe, et une baie de 2,5 pouces de rechange pour un disque dur SATA III ou un SSD.

Tous les lecteurs NVMe ne sont pas créés égaux, cependant. Il est définitivement payant de lire les critiques sur votre disque cible avant d’en acheter un.

Si vous avez un PC de bureau ou un ordinateur portable récent, il y a de fortes chances qu’il dispose d’emplacements M.2 qui prennent en charge NVMe. La mise à niveau de votre PC en vaut la peine !