NVMe срещу SATA: Коя SSD технология е по-бърза?

NVMe устройствата са голяма работа в компютърното съхранение в момента и с добра причина. Не само, че NVMe SSD устройството (SSD) оставя повечето по-стари SSD дискове на прах, но също така пламти бързо в сравнение със стандартните 3,5- и 2,5-инчови устройства.

NVMe срещу SATA III

Вземете например 1 TB Samsung 860 Pro, 2,5-инчов SSD с максимална скорост на последователно четене от 560 мегабайта в секунда (MB / s). Наследникът му, базиран на NVMe 960 Pro, е повече от шест пъти по-бърз от това, с максимална скорост от 3500 MB / s.

Това е така, защото устройствата преди NVMe се свързват с компютър чрез SATA III, третата ревизия на интерфейса на компютърната шина Serial ATA. Междувременно NVMe е интерфейсът на хост контролера за по-нови, по-усъвършенствани SSD.

SATA III и NVMe са термините, които най-често се използват за разграничаване между дисковете от старата школа и новата горещина, която всеки иска. NVMe обаче не е от същия тип технология като SATA III.

Ще разберем защо използваме термините „SATA III“ и „NVMe“, за да сравним технологиите по-късно.

Какво е SATA III?

През 2000 г. SATA беше въведен, за да замести предшестващия го стандарт Parallel ATA. SATA предлага по-високоскоростни връзки, което означава значително подобрена производителност в сравнение с предшественика си. SATA III стартира осем години по-късно с максимална скорост на трансфер от 600 MB / s.

Компонентите на SATA III използват специфичен тип конектор за поставяне в лаптоп и специфичен тип кабел за свързване към дънната платка на настолния компютър.

След като едно устройство е свързано към компютърната система чрез SATA III, работата е свършена само наполовина. За да може устройството да разговаря със системата, то се нуждае от интерфейс на хостов контролер. Тази работа принадлежи на AHCI, което е най-често срещаният начин за SATA III устройства да говорят с компютърна система.

В продължение на много години SATA III и AHCI се представиха прекрасно, включително по време на ранните дни на SSD. AHCI обаче е оптимизиран за въртяща се среда с висока латентност, а не с ниска латентност, енергонезависими хранилища като SSD, обясни представител на производителя на устройства Kingston.

Твърдотелните дискове станаха толкова бързи, че в крайна сметка наситиха връзката SATA III. SATA III и AHCI просто не можеха да осигурят достатъчно честотна лента за все по-способни SSDS.

С разширяването на скоростите на задвижване и възможностите се търсеше по-добра алтернатива. И, за щастие, вече се използваше на компютри.

Какво е PCIe?

PCIe е друг хардуерен интерфейс. Най-известен е като начина, по който графичната карта се поставя в настолен компютър, но се използва и за звукови карти, разширителни карти Thunderbolt и M.2 устройства (повече за тях по-късно).

Ако погледнете дънната платка (вижте по-горе), лесно можете да видите къде са слотовете PCIe. Те се предлагат най-вече във варианти x16, x8, x4 и x1. Тези числа показват колко ленти за предаване на данни има слот. Колкото по-голям е броят на лентите, толкова повече данни можете да преместите по едно и също време, поради което графичните карти използват x16 слотове.

Има и M.2 слот на изображението по-горе, точно под горния слот x16. M.2 слотовете могат да използват до четири ленти, като по този начин те са x4.

Ключовите PCIe слотове на всеки компютър имат ленти, свързани към процесора за възможно най-добра производителност. Останалите PCIe слотове се свързват към чипсета. Това също поддържа доста бърза връзка с процесора, но не толкова бързо, колкото директните връзки.

В момента се използват две поколения PCIe: 3.0 (най-често срещаният) и 4.0. Към средата на 2019 г. PCIe 4.0 беше чисто нов и се поддържаше само от процесорите Ryzen 3000 на AMD и дънните платки X570. Версия 4, както бихте очаквали, е по-бърза.

Повечето компоненти обаче все още не насищат максималната честотна лента на PCIe 3.0. Така че, въпреки че PCIe 4.0 е впечатляващ, все още не е необходимост за съвременните компютри.

СВЪРЗАНИ: PCIe 4.0: Какво ново и защо е важно

NVMe над PCIe

Тогава PCIe е като SATA III; и двамата се използват за свързване на отделни компоненти към компютърна система. Точно както SATA III се нуждае от AHCI, преди твърдият диск или SSD да могат да комуникират с компютърна система, базираните на PCIe устройства разчитат на хостов контролер, наречен енергонезависима памет express (NVMe).

Но защо не говорим за SATA III срещу PCIe устройства или AHCI срещу NVMe?

Причината е доста ясна. Винаги сме наричали устройствата базирани на SATA, като SATA, SATA II и SATA III - няма изненада там.

Когато производителите на устройства започнаха да правят PCIe устройства, имаше кратък период, през който говорихме за PCIe SSD.

Въпреки това, индустрията няма никакви стандарти, за да се обедини, както при SATA устройствата. Вместо това, както обясни Western Digital, компаниите използваха AHCI и създадоха свои собствени драйвери и фърмуер, за да стартират тези устройства.

Това беше бъркотия и AHCI все още не беше достатъчно добър. Както ни обясни Кингстън, за хората също беше по-трудно да приемат дискове, които са по-бързи от SATA, тъй като вместо да използват plug-and-play, те също трябваше да инсталират специални драйвери.

В крайна сметка индустрията се обедини около стандарта, който стана NVMe и замени AHCI. Новият стандарт беше много по-добър, имаше смисъл да започнем да говорим за NVMe. А останалото, както се казва, е история.

NVMe е създаден с мисъл за модерни, базирани на PCIe SSD. NVMe устройствата могат да приемат значително повече команди наведнъж, отколкото механичните твърди дискове или SSD дискове SATA III. Това, в комбинация с по-ниска латентност, прави NVMe дисковете по-бързи и по-отзивчиви.

Как изглеждат NVMe устройствата?

Ако отидете да пазарувате NVMe-базирано устройство днес, това, което искате, е M.2 гумен стик. M.2 описва форм-фактора на устройството - или за нашите цели как изглежда. M.2 устройствата обикновено имат до около 1 TB място за съхранение, но те са достатъчно малки, за да се държат между палеца и показалеца.

M.2 устройствата се свързват със специални M.2 PCIe слотове, които поддържат до четири ленти за пренос на данни. Тези устройства обикновено са базирани на NVMe, но можете да намерите и M.2 устройства, които използват SATA III - просто прочетете внимателно опаковката.

Базираните на SATA III M.2 не са толкова често срещани в наши дни, но съществуват. Някои популярни примери са WD Blue 3D NAND и Samsung 860 Evo.

СВЪРЗАНИ: Какво представлява слотът за разширение M.2 и как мога да го използвам?

Трябва ли да зарежете дискове SATA III?

Въпреки че NVMe е фантастичен, все още няма причина да се отказвате от SATA III устройствата. Въпреки ограниченията на SATA III, той все още е добър избор за вторично съхранение.

Всеки, който прави нов компютър например, би било добре да използва M.2 NVMe устройство за неговото устройство за зареждане и основно хранилище. След това той може да добави по-евтин твърд диск или 2,5-инчов SSD с по-голям капацитет като вторично хранилище.

Може би е хубава идея цялото ви хранилище да работи през PCIe. В момента обаче NVMe устройствата са ограничени до около 2 TB. По-високият капацитет също е твърде висок. Бюджетното устройство с размер 1 TB, M.2 NVMe обикновено струва около 100 щ.д.

Ценообразуването, разбира се, може да се промени, тъй като получаваме M.2 устройства с още по-голям капацитет. Кингстън каза, че можем да очакваме да видим M.2 устройства с капацитет 4 и 8 TB около началото на 2021 г.

Дотогава комбинацията от M.2 със вторични SSD и твърди дискове е най-добрият вариант.

Същата идея се отнася и за лаптопите. Ако купувате нова платформа, потърсете такава с NVMe флаш памет и резервен 2,5-инчов отсек за SATA III твърд диск или SSD.

Не всички NVMe устройства обаче са създадени равни. Определено си струва да прочетете отзиви на целевото устройство, преди да го закупите.

Ако имате нов настолен компютър или лаптоп, има шансове да има M.2 слотове, които поддържат NVMe. Надстройката на вашия компютър си заслужава!