NVMe vs. SATA: Melyik SSD technológia gyorsabb?

• Ian Paul

  @ianpaul

• Február 27, 2020, 6:40am EDT

Az NVMe meghajtók mostanában nagy divat a számítógépes tárolás terén, és nem véletlenül. Az NVMe szilárdtest-meghajtó (SSD) nem csak a legtöbb régebbi SSD-t hagyja maga mögött, de a szabványos 3,5 és 2,5 hüvelykes meghajtókhoz képest villámgyors is.

NVMe vs. SATA III

Vegyük például az 1 TB-os Samsung 860 Pro-t, egy 2,5 hüvelykes SSD-t, amelynek maximális szekvenciális olvasási sebessége 560 megabájt másodpercenként (MB/s). Utódja, az NVMe-alapú 960 Pro ennél több mint hatszor gyorsabb, csúcssebessége 3500 MB/s.

Az NVMe előtti meghajtók ugyanis SATA III-on, a Serial ATA számítógépes buszinterfész harmadik felülvizsgálatán keresztül csatlakoznak a számítógéphez. Az NVMe eközben az újabb, fejlettebb SSD-k gazdavezérlő interfésze.

A SATA III és az NVMe a leggyakrabban használt kifejezések a régimódi meghajtók és a mindenki által kívánt újdonságok megkülönböztetésére. Az NVMe azonban nem azonos típusú technológia a SATA III-mal.

Azzal, hogy miért használjuk a “SATA III” és az “NVMe” kifejezéseket a technológiák összehasonlítására, később foglalkozunk.

Mi a SATA III?

A SATA 2000-ben került bevezetésre, hogy leváltsa az azt megelőző Parallel ATA szabványt. A SATA nagyobb sebességű kapcsolatokat kínált, ami elődjéhez képest jelentősen jobb teljesítményt jelentett. A SATA III nyolc évvel később jelent meg, 600 MB/s maximális átviteli sebességgel.

A SATA III komponensek egy speciális típusú csatlakozót használnak a laptopokba való illesztéshez, és egy speciális típusú kábelt az asztali számítógépek alaplapjához való csatlakozáshoz.

Mihelyt a meghajtó SATA III-on keresztül csatlakozik a számítógépes rendszerhez, a munka még csak félig van kész. Ahhoz, hogy a meghajtó ténylegesen beszélni tudjon a rendszerrel, szükség van egy gazdavezérlő interfészre. Ez a feladat az AHCI feladata, amely a SATA III meghajtók leggyakoribb módja a számítógépes rendszerrel való kommunikációra.

A SATA III és az AHCI sok éven át csodálatosan működött, többek között az SSD-k korai időszakában is. Az AHCI-t azonban nagy késleltetésű forgó adathordozókra optimalizálták, nem pedig alacsony késleltetésű, nem illékony tárolókra, mint az SSD-k, magyarázta a Kingston meghajtógyártó képviselője.

A szilárdtest-meghajtók olyan gyorsak lettek, hogy végül telítetté tették a SATA III kapcsolatot. A SATA III és az AHCI egyszerűen nem tudott elegendő sávszélességet biztosítani az egyre nagyobb teljesítményű SSDS-ek számára.

A meghajtók sebességének és képességeinek bővülése miatt jobb alternatívát kellett keresni. És szerencsére ez már használatban volt a PC-ken.

Mi a PCIe?

A PCIe egy másik hardverinterfész. Leginkább arról ismert, hogy a grafikus kártyák így kerülnek az asztali PC-kbe, de hangkártyák, Thunderbolt bővítőkártyák és M.2 meghajtók (ezekről később) is használják.

Ha megnézzük egy alaplapon (lásd fent), könnyen láthatjuk, hol vannak a PCIe-helyek. Ezek többnyire x16, x8, x4 és x1 változatban vannak. Ezek a számok azt jelzik, hogy egy slot hány sávos adatátviteli lehetőséggel rendelkezik. Minél magasabb a sávok száma, annál több adatot lehet egyszerre mozgatni, ezért a grafikus kártyák x16-os slotokat használnak.

A fenti képen egy M.2 slot is látható, közvetlenül a felső x16-os slot alatt. Az M.2-es bővítőhelyek akár négy sávot is használhatnak, ezért x4-esek.

A számítógépek legfontosabb PCIe-helyei a lehető legjobb teljesítmény érdekében a CPU-hoz csatlakoztatott sávokkal rendelkeznek. A többi PCIe slot a chipkészlethez csatlakozik. Ez is meglehetősen gyors kapcsolatot támogat a CPU-val, de nem olyan gyors, mint a közvetlen kapcsolatok.

A PCIe-nek jelenleg két generációja van használatban: A 3.0 (a legelterjedtebb) és a 4.0. A PCIe 4.0 2019 közepén vadonatúj volt, és csak az AMD Ryzen 3000 processzorai és X570 alaplapjai támogatták. A 4-es verzió, ahogy az várható volt, gyorsabb.

A legtöbb komponens azonban még nem telíti a PCIe 3.0 maximális sávszélességét. Így, bár a PCIe 4.0 lenyűgöző, a modern számítógépek számára még nem feltétlenül szükséges.

RELATED: PCIe 4.0: A PCIe tehát olyan, mint a SATA III; mindkettőt arra használják, hogy egyes komponenseket csatlakoztassanak a számítógépes rendszerhez. Ahogy a SATA III-nak AHCI-re van szüksége ahhoz, hogy egy merevlemez vagy SSD kommunikálni tudjon a számítógépes rendszerrel, a PCIe-alapú meghajtók egy hostvezérlőre, az úgynevezett NVMe-re (non-volatile memory express) támaszkodnak.

De miért nem beszélünk SATA III kontra PCIe meghajtókról, vagy AHCI kontra NVMe?

Az ok elég egyszerű. Mindig is úgy hivatkoztunk a meghajtókra, mint SATA-alapúakra, például SATA, SATA II és SATA III – ez nem meglepő.

Amikor a meghajtógyártók elkezdtek PCIe-meghajtókat gyártani, volt egy rövid időszak, amikor PCIe SSD-kről beszéltünk.

Az iparágnak azonban nem voltak szabványai, amelyek köré csoportosulhatott volna, mint a SATA-meghajtók esetében. Ehelyett, ahogy a Western Digital elmagyarázta, a vállalatok az AHCI-t használták, és saját illesztőprogramokat és firmware-t készítettek a meghajtók futtatásához.

Ez egy zűrzavar volt, és az AHCI még mindig nem volt elég jó. Ahogy a Kingston elmagyarázta nekünk, az emberek számára azért is volt nehezebb a SATA-nál gyorsabb meghajtók bevezetése, mert a plug-and-play élmény helyett speciális illesztőprogramokat is telepíteniük kellett.

Az iparág végül összefogott a szabvány körül, amely NVMe lett, és felváltotta az AHCI-t. Az új szabvány annyival jobb volt, hogy volt értelme elkezdeni beszélni az NVMe-ről. A többi pedig, ahogy mondani szokták, már történelem.

Az NVMe-t a modern, PCIe-alapú SSD-kre tervezték. Az NVMe meghajtók sokkal több parancsot képesek egyszerre fogadni, mint a SATA III mechanikus merevlemezek vagy SSD-k. Ez az alacsonyabb késleltetéssel együtt gyorsabbá és gyorsabban reagálóvá teszi az NVMe-meghajtókat.

Milyenek az NVMe-meghajtók?

Ha ma NVMe-alapú meghajtót vásárol, akkor egy M.2 rágógumit szeretne. Az M.2 a meghajtó formai tényezőjét írja le – vagy a mi céljaink szempontjából azt, hogy hogyan néz ki. Az M.2-es meghajtók általában körülbelül 1 TB tárolókapacitással rendelkeznek, de elég kicsik ahhoz, hogy a hüvelyk- és mutatóujja között tartsa őket.

Az M.2-es meghajtók speciális M.2 PCIe-helyekre csatlakoznak, amelyek akár négy sávos adatátvitelt is támogatnak. Ezek a meghajtók általában NVMe-alapúak, de találhat SATA III-at használó M.2 meghajtókat is – csak olvassa el figyelmesen a csomagolást.

A SATA III-alapú M.2 meghajtók manapság nem túl gyakoriak, de léteznek. Néhány népszerű példa a WD Blue 3D NAND és a Samsung 860 Evo.

RELATED:

Felejtse el a SATA III meghajtókat?

Míg az NVMe fantasztikus, még nincs okunk lemondani a SATA III meghajtókról. A SATA III korlátai ellenére még mindig jó választás másodlagos tárolásra.

Aki például új PC-t épít, jól teszi, ha egy M.2 NVMe meghajtót használ boot-meghajtónak és elsődleges tárolónak. Ezután másodlagos tárolóként egy olcsóbb merevlemezt vagy nagyobb kapacitású 2,5 hüvelykes SSD-t adhat hozzá.

Kellemes ötlet lehet, ha az összes tároló PCIe-n keresztül fut. Jelenleg azonban az NVMe meghajtók körülbelül 2 TB-ra vannak korlátozva. A nagyobb kapacitások ráadásul megfizethetetlenül drágák. Egy kedvező árú, 1 TB-os, M.2 NVMe meghajtó általában 100 dollárba kerül (ami körülbelül annyi, amennyibe egy 2 TB-os, nagy teljesítményű SATA III merevlemez kerül).

Az árak természetesen változhatnak, amint még nagyobb kapacitású M.2 meghajtókat kapunk. A Kingston szerint 2021 eleje körül számíthatunk 4 és 8 TB kapacitású M.2 meghajtókra.

Addig is az M.2 másodlagos SSD-kkel és merevlemezekkel való kombinálása a legjobb megoldás.

A laptopokra ugyanez a gondolat érvényes. Ha új gépet vásárol, keressen olyat, amely NVMe flash tárolóval rendelkezik, és egy tartalék 2,5 hüvelykes rekeszt SATA III-as merevlemez vagy SSD számára.

Nem minden NVMe meghajtó azonban egyforma. Mindenképpen érdemes elolvasni a véleményeket a célmeghajtóról, mielőtt megvásárolná.

Ha van egy újszerű asztali számítógépe vagy laptopja, akkor jó eséllyel rendelkezik NVMe-t támogató M.2 foglalattal. Megéri frissíteni a PC-t!