NVMe vs. SATA: Ce tehnologie SSD este mai rapidă?

• Ian Paul

  @ianpaul

• February 27, 2020, 6:40am EDT

Unitățile NVMe sunt o afacere mare în stocarea calculatoarelor în acest moment, și pe bună dreptate. Nu numai că o unitate solid-state drive (SSD) NVMe lasă în urmă majoritatea SSD-urilor mai vechi, dar este și extrem de rapidă în comparație cu unitățile standard de 3,5 și 2,5 inchi.

NVMe vs. SATA III

Căutați, de exemplu, unitatea Samsung 860 Pro de 1 TB, o unitate SSD de 2,5 inchi cu o viteză maximă de citire secvențială de 560 megabytes pe secundă (MB/s). Succesorul său, 960 Pro bazat pe NVMe, este de peste șase ori mai rapid decât acesta, cu o viteză maximă de 3.500 MB/s.

Aceasta se datorează faptului că unitățile pre-NVMe se conectează la un PC prin SATA III, a treia revizuire a interfeței de bus de calculator Serial ATA. NVMe, între timp, este interfața controlerului gazdă pentru unitățile SSD mai noi și mai avansate.

SATA III și NVMe sunt termenii cel mai des utilizați pentru a face diferența între unitățile de școală veche și noua atracție pe care o dorește toată lumea. Cu toate acestea, NVMe nu este același tip de tehnologie ca SATA III.

Vom explica mai târziu de ce folosim termenii „SATA III” și „NVMe” pentru a compara tehnologiile.

Ce este SATA III?

În 2000, SATA a fost introdus pentru a înlocui standardul Parallel ATA care l-a precedat. SATA a oferit conexiuni de viteză mai mare, ceea ce a însemnat performanțe mult îmbunătățite în comparație cu predecesorul său. SATA III a fost lansat opt ani mai târziu, cu o rată maximă de transfer de 600 MB/s.

Componentele SATA III folosesc un tip specific de conector pentru a se introduce într-un laptop și un tip specific de cablu pentru a se conecta la placa de bază a unui PC de birou.

După ce o unitate este conectată la sistemul informatic prin SATA III, munca este doar pe jumătate făcută. Pentru ca unitatea să vorbească efectiv cu sistemul, aceasta are nevoie de o interfață de controler gazdă. Această sarcină aparține AHCI, care este cea mai comună modalitate prin care unitățile SATA III vorbesc cu un sistem informatic.

Pentru mulți ani, SATA III și AHCI au funcționat admirabil, inclusiv în timpul primelor zile ale SSD-urilor. Cu toate acestea, AHCI a fost optimizat pentru medii rotative cu latență mare, nu pentru medii de stocare nevolatilă cu latență mică, cum sunt SSD-urile, a explicat un reprezentant al producătorului de unități Kingston.

Unitățile de stocare solid-state au devenit atât de rapide, încât în cele din urmă au saturat conexiunea SATA III. SATA III și AHCI pur și simplu nu puteau oferi suficientă lățime de bandă pentru SSD-urile din ce în ce mai performante.

Cu vitezele și capacitățile unităților în expansiune, s-a căutat o alternativă mai bună. Și, din fericire, aceasta era deja utilizată pe PC-uri.

Ce este PCIe?

PCIe este o altă interfață hardware. Este cel mai bine cunoscută ca fiind modalitatea prin care o placă grafică se introduce într-un PC desktop, dar este, de asemenea, utilizată pentru plăcile de sunet, plăcile de expansiune Thunderbolt și unitățile M.2 (mai multe despre acestea mai târziu).

Dacă vă uitați pe o placă de bază (vezi mai sus), puteți vedea cu ușurință unde sunt sloturile PCIe. Acestea vin de cele mai multe ori în variantele x16, x8, x4 și x1. Aceste numere indică câte benzi de transmisie de date are un slot. Cu cât numărul de benzi este mai mare, cu atât mai multe date se pot muta la un moment dat, motiv pentru care plăcile grafice folosesc sloturi x16.

Există, de asemenea, un slot M.2 în imaginea de mai sus, chiar sub slotul x16 de sus. Sloturile M.2 pot folosi până la patru benzi, prin urmare, sunt x4.

Sloturile PCIe cheie din orice calculator au benzi conectate la CPU pentru cea mai bună performanță posibilă. Restul sloturilor PCIe se conectează la chipset. Acest lucru suportă, de asemenea, o conexiune destul de rapidă la CPU, dar nu la fel de rapidă ca conexiunile directe.

În prezent, există două generații de PCIe în uz: 3.0 (cea mai comună) și 4.0. Până la jumătatea anului 2019, PCIe 4.0 era nou-nouț și era acceptat doar pe procesoarele AMD Ryzen 3000 și pe plăcile de bază X570. Versiunea 4, așa cum v-ați aștepta, este mai rapidă.

Cu toate acestea, majoritatea componentelor nu saturează încă lățimea de bandă maximă a PCIe 3.0. Așadar, deși PCIe 4.0 este impresionant, nu este încă o necesitate pentru computerele moderne.

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

NVMe Over PCIe

PCIe, deci, este ca SATA III; ambele sunt folosite pentru a conecta componente individuale la un sistem de calculator. La fel cum SATA III are nevoie de AHCI înainte ca un hard disk sau SSD să poată comunica cu un sistem informatic, unitățile bazate pe PCIe se bazează pe un controler gazdă, numit NVMe (non-volatile memory express).

Dar de ce nu vorbim despre unitățile SATA III versus PCIe, sau despre AHCI versus NVMe?

Motivul este destul de simplu. Întotdeauna ne-am referit la unități ca fiind bazate pe SATA, cum ar fi SATA, SATA II și SATA III – nicio surpriză.

Când producătorii de unități au început să facă unități PCIe, a existat o scurtă perioadă în care am vorbit despre SSD-uri PCIe.

Cu toate acestea, industria nu a avut niciun standard în jurul căruia să se ralieze, așa cum a făcut-o cu unitățile SATA. În schimb, după cum a explicat Western Digital, companiile au folosit AHCI și și-au construit propriile drivere și firmware pentru a rula aceste unități.

Acesta a fost un dezastru, iar AHCI încă nu era suficient de bun. După cum ne-a explicat Kingston, a fost, de asemenea, mai dificil pentru oameni să adopte unități care erau mai rapide decât SATA, deoarece, în loc de o experiență plug-and-play, trebuiau să instaleze și drivere speciale.

În cele din urmă, industria s-a raliat în jurul standardului care a devenit NVMe și a înlocuit AHCI. Noul standard a fost atât de mult mai bun, încât a fost logic să începem să vorbim despre NVMe. Iar restul, după cum se spune, este istorie.

NVMe a fost construit cu gândul la SSD-urile moderne, bazate pe PCIe. Unitățile NVMe sunt capabile să accepte mult mai multe comenzi deodată decât hard diskurile mecanice SATA III sau SSD-urile. Acest lucru, combinat cu o latență mai mică, face ca unitățile NVMe să fie mai rapide și mai receptive.

Cum arată unitățile NVMe?

Dacă mergeți la cumpărături pentru o unitate bazată pe NVMe astăzi, ceea ce doriți este un gumstick M.2. M.2 descrie factorul de formă al unității – sau, pentru scopurile noastre, modul în care arată. Unitățile M.2 au, de obicei, până la aproximativ 1 TB de stocare, dar sunt suficient de mici pentru a le ține între degetul mare și arătător.

Unitățile M.2 se conectează la sloturi PCIe speciale M.2 care acceptă până la patru benzi de transfer de date. Aceste unități sunt, de obicei, bazate pe NVMe, dar puteți găsi, de asemenea, unități M.2 care utilizează SATA III – trebuie doar să citiți cu atenție ambalajul.

Unitățile M.2 bazate pe SATA III nu sunt atât de comune în zilele noastre, dar ele există. Câteva exemple populare sunt WD Blue 3D NAND și Samsung 860 Evo.

RELATED: Ce este slotul de expansiune M.2 și cum îl pot folosi?

Ar trebui să renunțați la unitățile SATA III?

În timp ce NVMe este fantastic, nu există niciun motiv pentru a renunța încă la unitățile SATA III. În ciuda limitărilor lui SATA III, acesta este încă o alegere bună pentru stocarea secundară.

Cine construiește un PC nou, de exemplu, ar face bine să folosească o unitate M.2 NVMe pentru unitatea de boot și pentru stocarea primară. Aceștia ar putea apoi să adauge un hard disk mai ieftin sau un SSD de 2,5 inchi cu o capacitate mai mare ca stocare secundară.

Ar putea fi o idee bună ca toată stocarea să ruleze pe PCIe. Cu toate acestea, în acest moment, unitățile NVMe sunt limitate la aproximativ 2 TB. Capacitățile mai mari sunt, de asemenea, prohibitiv de scumpe. O unitate M.2 NVMe de 1 TB, de buget, costă în mod obișnuit aproximativ 100 de dolari (ceea ce reprezintă aproximativ cât costă un hard disk SATA III de 2 TB de înaltă performanță).

Prețul, desigur, s-ar putea schimba pe măsură ce vom obține unități M.2 de capacitate și mai mare. Kingston a declarat că ne putem aștepta să vedem unități M.2 cu capacități de 4 și 8 TB la începutul anului 2021.

Până atunci, combinația de M.2 cu SSD-uri secundare și hard disk-uri este cea mai bună opțiune.

Aceeași idee se aplică și în cazul laptopurilor. Dacă achiziționați o platformă nouă, căutați una cu stocare flash NVMe și un bay de rezervă de 2,5 inchi pentru un hard disk SATA III sau SSD.

Nu toate unitățile NVMe sunt create la fel, totuși. Cu siguranță merită să citiți recenziile despre unitatea țintă înainte de a achiziționa una.

Dacă aveți un PC desktop sau un laptop mai nou, există șanse ca acesta să aibă sloturi M.2 care acceptă NVMe. Actualizarea PC-ului dvs. merită!”