Unitățile de stocare NVMe se află în centrul atenției în domeniul stocării pentru computere și există motive solide pentru acest lucru. Un SSD NVMe depășește cu mult performanțele majorității SSD-urilor mai vechi și oferă viteze de transfer uimitoare în comparație cu hard disk-urile tradiționale de 3,5 și 2,5 inci.
Comparație: NVMe vs. SATA III
De exemplu, să luăm în considerare un SSD de 2,5 inci, Samsung 860 Pro de 1 TB, care atinge o viteză maximă de citire secvențială de 560 MB/s. Comparativ, succesorul său, modelul 960 Pro, bazat pe NVMe, este de peste șase ori mai rapid, atingând o viteză de până la 3.500 MB/s.
Această diferență de performanță se datorează faptului că unitățile anterioare NVMe utilizează interfața SATA III, a treia generație a standardului Serial ATA. În schimb, NVMe reprezintă interfața controlerului gazdă pentru SSD-urile de ultimă generație.
Termenii SATA III și NVMe sunt utilizați frecvent pentru a distinge între tehnologiile de stocare mai vechi și cele mai recente, mult căutate. Cu toate acestea, NVMe nu este un succesor direct al SATA III, ci o tehnologie diferită.
Vom analiza în detaliu de ce folosim acești termeni pentru a compara tehnologiile de stocare.
Ce reprezintă SATA III?
Standardul SATA a fost introdus în anul 2000, înlocuind vechiul Parallel ATA. SATA a oferit conexiuni mai rapide, ceea ce a dus la performanțe superioare în comparație cu predecesorul său. Opt ani mai târziu, SATA III a fost lansat, oferind o rată de transfer maximă de 600 MB/s.
Unitățile SATA III se conectează la laptopuri prin intermediul unor conectori specifici și la plăcile de bază ale computerelor desktop prin cabluri dedicate.
Conectarea unei unități la un sistem printr-o interfață SATA III este doar primul pas. Pentru ca unitatea să poată comunica efectiv cu sistemul, este necesară o interfață de controler gazdă. Această funcție este îndeplinită de AHCI, cel mai comun mod prin care unitățile SATA III interacționează cu sistemele informatice.
SATA III și AHCI au funcționat bine timp de mulți ani, inclusiv în primele zile ale SSD-urilor. Cu toate acestea, așa cum a explicat un reprezentant al producătorului de unități Kingston, AHCI a fost optimizat pentru medii cu latență mare, nu pentru stocare nevolatilă cu latență scăzută, cum sunt SSD-urile.
Viteza SSD-urilor a crescut atât de mult, încât acestea au ajuns să satureze conexiunea SATA III. SATA III și AHCI nu au putut furniza lățimea de bandă necesară pentru a susține performanța crescută a unităților SSD.
Odată cu evoluția vitezelor și capacităților, a devenit necesară găsirea unei alternative mai performante. Din fericire, o astfel de tehnologie exista deja în computere.
Ce este PCIe?
PCIe este o altă interfață hardware, cunoscută în principal pentru conectarea plăcilor grafice la computerele desktop. Ea este utilizată și pentru plăci de sunet, plăci de expansiune Thunderbolt și unități M.2 (pe care le vom discuta mai târziu).
Pe o placă de bază, puteți vedea cu ușurință sloturile PCIe, care vin în variante x16, x8, x4 și x1. Aceste numere indică numărul de benzi de transfer de date ale fiecărui slot. Cu cât sunt mai multe benzi, cu atât mai multe date pot fi transferate simultan. Din acest motiv, plăcile grafice folosesc sloturi x16.
Imaginea de mai sus prezintă și un slot M.2, situat sub slotul x16 de sus. Sloturile M.2 pot utiliza până la patru benzi, fiind astfel x4.
Sloturile PCIe cheie din orice computer au benzi conectate direct la procesor pentru performanțe maxime. Restul sloturilor PCIe se conectează la chipset. Aceasta asigură o conexiune rapidă la CPU, dar nu la fel de rapidă ca legăturile directe.
În prezent, sunt utilizate două generații PCIe: 3.0 (cea mai comună) și 4.0. Din a doua jumătate a anului 2019, PCIe 4.0 era o tehnologie nouă, fiind acceptată doar de procesoarele AMD Ryzen 3000 și plăcile de bază X570. Versiunea 4, conform așteptărilor, oferă viteze superioare.
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 o necesitate absolută pentru computerele moderne.
NVMe peste PCIe
PCIe este similar cu SATA III; ambele sunt folosite pentru a conecta componente la un sistem informatic. Similar cu modul în care SATA III necesită AHCI pentru ca un hard disk sau SSD să comunice cu sistemul, unitățile bazate pe PCIe utilizează un controler gazdă numit Memorie Non-Volatilă Express (NVMe).
Dar de ce nu facem comparații între unități SATA III și PCIe, sau între AHCI și NVMe?
Motivul este destul de simplu. Ne-am referit întotdeauna la unitățile de stocare prin standardul SATA, precum SATA, SATA II și SATA III.
Când producătorii au început să creeze unități PCIe, am vorbit o scurtă perioadă despre SSD-uri PCIe.
Cu toate acestea, industria nu avea standarde comune pentru unitățile PCIe, așa cum a avut pentru cele SATA. Așa cum a explicat Western Digital, companiile foloseau AHCI și își construiau propriile drivere și firmware pentru a opera aceste unități.
Aceasta a creat o situație confuză, iar AHCI nu a fost o soluție eficientă. După cum a explicat Kingston, era mai dificil pentru utilizatori să adopte unități mai rapide decât SATA, deoarece, în loc de o experiență plug-and-play, trebuiau să instaleze drivere speciale.
În cele din urmă, industria a adoptat standardul NVMe, care a înlocuit AHCI. Noul standard a fost net superior, devenind logică adoptarea termenului NVMe. Iar restul, cum se spune, este istorie.
NVMe a fost creat special pentru SSD-urile moderne, bazate pe PCIe. Unitățile NVMe sunt capabile să gestioneze simultan mai multe comenzi decât hard disk-urile mecanice SATA III sau SSD-urile. Acest aspect, împreună cu o latență mai mică, face ca unitățile NVMe să fie mai rapide și mai receptive.
Cum arată unitățile NVMe?
Dacă doriți să achiziționați o unitate bazată pe NVMe, veți căuta un dispozitiv M.2. M.2 descrie formatul fizic al unității, sau, mai simplu, modul în care arată. Unitățile M.2 au, de obicei, până la aproximativ 1 TB de spațiu de stocare, dar sunt suficient de mici încât pot fi ținute între degetul mare și arătător.
Unitățile M.2 se conectează la sloturi PCIe M.2 speciale, care acceptă până la patru benzi de transfer de date. De obicei, aceste unități sunt bazate pe NVMe, dar puteți găsi și unități M.2 care utilizează SATA III – asigurați-vă că verificați cu atenție ambalajul.
Unitățile M.2 bazate pe SATA III nu sunt atât de răspândite în zilele noastre, dar încă există. Câteva exemple populare sunt WD Blue 3D NAND și Samsung 860 Evo.
Este momentul să renunțăm la unitățile SATA III?
Deși NVMe este o tehnologie performantă, nu este încă cazul să renunțăm la unitățile SATA III. În ciuda limitărilor sale, SATA III rămâne o opțiune bună pentru stocarea secundară.
De exemplu, oricine construiește un computer nou ar face bine să utilizeze o unitate M.2 NVMe pentru sistemul de operare și stocarea primară, completând cu un hard disk mai ieftin sau un SSD de 2,5 inci de capacitate mai mare pentru stocarea secundară.
Ideal, toate unitățile de stocare ar trebui să ruleze pe PCIe. Cu toate acestea, unitățile NVMe sunt limitate în prezent la aproximativ 2 TB, iar cele cu capacități mai mari sunt extrem de costisitoare. Un SSD M.2 NVMe de 1 TB costă, în general, aproximativ 100 de dolari, un preț similar cu cel al unui hard disk SATA III performant de 2 TB.
Prețurile se pot schimba odată cu apariția unităților M.2 de capacitate și mai mare. Kingston a menționat că ne putem aștepta să vedem unități M.2 cu capacități de 4 și 8 TB la începutul anului 2021.
Până atunci, cea mai bună soluție este combinația de unități M.2 cu SSD-uri și hard disk-uri secundare.
Aceeași logică se aplică și laptopurilor. Dacă achiziționați un laptop nou, căutați unul cu stocare flash NVMe și un slot de rezervă de 2,5 inci pentru un hard disk SATA III sau SSD.
Cu toate acestea, nu toate unitățile NVMe oferă aceleași performanțe. Este recomandat să citiți recenziile unității pe care o doriți înainte de a o cumpăra.
Dacă aveți un computer desktop sau un laptop nou, există șanse mari să aibă sloturi M.2 care suportă NVMe. Upgrade-ul sistemului merită cu siguranță!