NVMe vs SATA: Care este diferența?
Când vine vorba de o tehnologie de stocare superioară, NVMe se află într-o ligă de sine stătătoare. Chiar și la prima vedere, diferențele de performanță dintre NVMe și SATA sunt impresionante. Driverele de comunicare și interfața dintre NVMe și SATA sunt complet diferite. SATA utilizează drivere AHCI care sunt concepute pentru hard disk drive-uri (HDD) cu tehnologie spinning, în timp ce driverul NVMe este conceput special pentru SSD-urile cu tehnologie flash. În plus, NVMe este capabil să profite de socket-urile PCIe pentru a comunica între interfața de stocare și CPU-ul sistemului, pentru o mai mare influență. Dacă această confruntare ar fi un eveniment sportiv, ar fi ca și cum am compara o cursă de F1 cu o cursă de superturisme.
La prima vedere, deși ambele sunt rapide, compararea acestor două tipuri de SSD-uri evidențiază diferențele dintre ele. Și merită să analizați aceste diferențe atunci când vă evaluați nevoile, dorințele și cerințele.
SSD-uri SATA
Tehnologia Serial ATA (SATA) a fost introdusă în anul 2000 ca o îmbunătățire a tehnologiei Parallel ATA existente, care era limitată de dimensiunea cablurilor, costuri, performanță și funcționalitate. Ambele tehnologii erau suficiente pentru unitățile de hard disk (HDD), care erau mult mai puțin performante decât SSD-urile de astăzi. Apariția SSD-urilor bazate pe SATA a demonstrat că busul ATA și-a atins limita de performanță. În timp ce HDD-urile puteau atinge doar 50-120 MB/s în ceea ce privește performanța de scriere, SSD-urile puteau satura busul SATA la 550 MB/s. În ciuda limitării bus-ului, este obișnuit să se observe o îmbunătățire a performanței generale a sistemului de 10-15 ori atunci când se utilizează SSD-uri bazate pe SATA în locul tehnologiei HDD tradiționale.
AHCI
AHCI - Advanced Host Controller Interface (Interfața avansată a controlerului gazdă) este un mod de comunicare conceput în jurul anului 2004 pentru a îmbunătăți performanța și utilitatea dispozitivelor de stocare conectate SATA. A fost conceput pentru HDD și a introdus o singură coadă de cereri de stocare cu o adâncime de până la 32 de comenzi. Acest lucru a însemnat că HDD-urile puteau obține un randament și o performanță mai mari, dar implementarea va deveni în viitor un blocaj pentru tehnologia controlerului SSD. De exemplu, HDD-urile ar putea atinge până la 200 de operații de intrare/ieșire pe secundă (IOPS), în timp ce SSD-urile bazate pe SATA ar putea atinge până la 100.000 IOPS și ar fi limitate în mod artificial în ceea ce privește performanța de către bus-ul SATA.
SSD-uri NVMe
Tehnologia Non-Volatile Memory Express (NVMe) a fost introdusă în 2011 pentru a rezolva diversele blocaje ale interfeței SATA și ale protocoalelor de comunicare. Tehnologia NVMe utilizează bus-ul PCIe, în loc de bus-ul SATA, pentru a debloca un potențial enorm de lățime de bandă pentru dispozitivele de stocare. PCIe 4.0 (versiunea actuală) oferă până la 32 de benzi și, teoretic, poate transfera date cu până la 64.000 MB/s, în comparație cu limita de 600 MB/s a specificațiilor SATA III. Specificația NVMe permite, de asemenea, 65535 de cozi de comenzi, care pot avea până la 65536 de comenzi pe coadă. Reamintim că SSD-urile bazate pe SATA sunt limitate la o singură coadă cu o adâncime de numai 32 de comenzi pe coadă. Tehnologia NVMe creează un potențial masiv pentru dispozitivele de stocare prin creșterea eficienței, a performanței și a interoperabilității pe o gamă largă de sisteme. Se consideră în general că această tehnologie va deveni noul standard al industriei.
Formate SSD
HDD-urile au, de obicei, o lățime de 2,5 sau 3,5 inci, iar majoritatea SSD-urilor bazate pe SATA au o lățime de 2,5 inci și o grosime de 7 mm, unitățile NVMe au o serie de formate noi care le permit să se potrivească într-o varietate de dispozitive.
- M.2 - Reducerea dimensiunii fizice a unităților de stocare în formatul M.2 garantează omniprezența viitoare a acestor dispozitive de stocare. 22 se referă la lățime, iar 30/42/80/110 se referă la lungime în milimetri. În prezent, M.2 2280 suportă SATA, este, de asemenea, cel mai comun format pentru SSD-uri NVMe. Pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește și se micșorează, acest lucru se poate schimba.
- U.2 - Acestea sunt dispozitive de stocare mai costisitoare, cu performanțe și rezistență mai mari, întâlnite de obicei în mediile de stocare din centrele de date/întreprinderi.
- Carduri PCIe adiționale - Aceste SSD-uri NVMe de înaltă performanță și-au croit drum în sistemele care nu adoptaseră încă socluri pentru a acomoda formatul M.2.
Performanța SSD pe scurt
NVMe este un protocol de stocare conceput special pentru SSD-uri. Odată cu eliminarea stratului intermediar SATA HBA, NVMe permite SSD-urilor să comunice direct cu CPU prin intermediul bus-ului PCIe, deschizând canale pentru îmbunătățiri revoluționare ale performanțelor. Pentru a pune lucrurile în perspectivă, limita de performanță a bus-ului SATA III este de 6 Gb/s, ceea ce înseamnă că un SSD SATA poate oferi un debit maxim de 550 MB/s după costuri suplimentare. O singură linie PCIe 3.0 poate oferi un debit de 1GB/s (bidirecțional), astfel încât un SSD PCIe 3x4 poate atinge un debit de până la 4GB/s la citire/scriere. Această cifră crește până la 8GB/s (bidirecțional) pentru SSD-urile PCIe Gen 4X4. Limitarea performanței se mută aici de la protocol la suportul NAND, care a cunoscut o dezvoltare extraordinară în ultimii ani, permițând producătorilor să strecoare cea mai mare densitate și performanță în cele mai mici formate.
Latența protocolului este, de asemenea, mult redusă cu NVMe datorită traseului de date scurtat și optimizat, permițând o latență mai mică decât în cazul SATA/SAS. Gestionarea cozilor de așteptare în dispozitivele NVMe este, de asemenea, gestionată mai eficient de către CPU, datorită semnalizării de procesare I/O, care reduce în mod semnificativ costurile de utilizare a procesorului. În plus, dispozitivele NVMe sunt acceptate de majoritatea sistemelor de operare majore datorită efortului masiv de dezvoltare realizat în ultimul deceniu.
Sursă: kingston.com
