SATA vs NVMe SSD

Ha SSD-t keres a számítógépéhez, számos lehetőséggel kell szembenéznie. Némelyikük viszonylag egyszerű, például a kapacitás és az, hogy mennyit hajlandó költeni. Néhány lehetőség kevésbé érthető azok számára, akik nem ismerik a technológiát. A SATA vs. NVMe az egyik ilyen lehetőség. A nevek nem igazán magyarázzák meg, mire jók, vagy milyen előnyei vannak bármelyiknek.

SATA

Nemrég mélyrehatóan foglalkoztunk a SATA- val . A SATA technikailag két részből áll, egy logikai buszból és egy fizikai csatlakozóból. A fizikai SATA-csatlakozó csak SATA-tárolóeszközökhöz használható, bár ezek lehetnek HDD-k vagy SSD-k. A SATA meghajtók 3,5 hüvelykes vagy 2,5 hüvelykes formátumban kaphatók. A merevlemezek általában a 3,5 hüvelykes formátumot használják az extra helyhez. Az SSD-k nagyon kevés helyet igényelnek. Ezért általában a 2,5 hüvelykes formátumot használja. Ezek továbbra is elférnek a 3,5 hüvelykes meghajtórekeszekben, bár szükség lehet adapterre. Ezenkívül egyes adapterek lehetővé teszik, hogy két 2,5 hüvelykes meghajtót helyezzen el egy 3,5 hüvelykes meghajtórekeszbe a nagyobb tárolási sűrűség érdekében.

A SATA kommunikációs busznak három generációja van. Mindegyik megduplázta az előző generáció sávszélességét. Hacsak nem régi számítógépekkel van dolgod, amúgy sem támogatnád az NVMe SSD-ket. Hozzáférhet a SATA III buszhoz. A SATA III busz akár 6 Gbs vagy 600 MB sávszélességet kínál. Ez lényegesen gyorsabb, mint a csatlakoztatásra tervezett HDD-k átviteli sebessége. Az SSD-k korlátozottak, és általában körülbelül 550 MB átviteli sebességnél érik el a csúcsot. Az SSD-sebesség és a maximális sávszélesség eltérése a jelzési többletnek köszönhető.

Lehetőség van SATA SSD-k beszerzésére M.2 formátumban is. A formai tényező az egyetlen különbség az M.2 SATA SSD és a 2,5 hüvelykes SATA SSD között. Továbbra is ugyanaz a sávszélesség-korlátozás, 600 MB. Ugyanazt a SATA buszt használja a kommunikációhoz.

NVMe

Az NVMe egy újabb interfész specifikáció. Kifejezetten az SSD-k architekturális teljesítményének teljes kihasználására tervezték. 2012-ben szabványosították, hogy gyorsabb és alacsonyabb késleltetésű módot biztosítson az SSD-k számítógépekhez való csatlakoztatásához. Az első NVMe meghajtót 2013-ban adták ki, és 3 GB-os olvasási sebességet kínált, hatszor gyorsabban, mint amit a SATA megengedett volna. Az NVMe SSD-k 2014 óta kaphatók a kereskedelemben.

Az NVMe technikailag nem egy kommunikációs busz, mint a SATA. A PCIe busz valójában adatátvitelre szolgál. Általában négy PCIe sávot használnak az SSD-khez, bár néhányan nyolcat. Az NVMe SSD-k által kínált pontos sebesség a hozzárendelt PCIe-sávok számától és a sávok PCIe-generációjától függ. A szabványos 4 sávot feltételezve a PCIe Gen 3 4 GB sávszélességet kínál. A SATA-hoz hasonlóan minden generáció kétszer akkora sávszélességet biztosít, mint az előző generáció. A Gen 4 8 GB-ot ad négy sávon, míg a Gen 5 16 GB-ot. A PCIe Gen 5 azonban még csak most kerül bevezetésre, mivel hardveres támogatást kap.

Az NVMe SSD-k három szabványos csatlakozót használhatnak. Az U.2 viszonylag előnytelen opció a kereskedelmi piacon, bár az adatközpontokban nagyobb hasznát látják. Az U.2 SSD-k legfeljebb négy PCIe sávot és a 2,5 hüvelykes meghajtó formátumát használhatják. Az AIC vagy a bővítőkártyák más alternatívák, amelyek grafikus kártyaként csatlakoztathatók az alaplap PCIe-nyílásaihoz.

Egyéb felhasználások

Az AIC SSD-k legfeljebb 16 PCIe sávot használhatnak. A legtöbb azonban csak négyet használ, néhányan nyolcat. Az NVMe SSD-k elsősorban az M.2-es csatlakozót és az alaktényezőt használják. Az M.2 SSD-k 4 sávra korlátozódnak, mint az U.2 meghajtók. Maga a tényleges SSD jellemzően az alaplap síkjával párhuzamosan helyezkedik el, így az M.2 rendkívül helytakarékos kialakítású.

Az a tény, hogy egyes M.2 SSD-k használhatják a SATA buszt, nem pedig NVMe-ként, zavart okoz. A portoknak és így az SSD-knek azonban külön kivágott „kulcsai” vannak, amelyek jelzik, hogy melyik protokollt használják. Az M.2 SATA portok nem kompatibilisek az NVMe SSD-kkel. Vannak olyan AIC-k, amelyek maguk nem biztosítanak tárhelyet. Ehelyett a 16 PCIe sávot négy fedélzeti M.2 slotra osztották, amelyeket fel kell tölteni.

Ha az NVMe gyorsabb, miért venne SATA SSD-t?

Valójában semmi gond, ha közvetlenül választhat az NVMe SSD és a SATA között. Jellemzően nagyon kicsi az árkülönbség ugyanazon kapacitások mellett, miközben a teljesítménykülönbség óriási. A probléma a PCIe busz. A legtöbb kereskedelmi CPU összesen 20 használható PCIe sávot kínál. Egy GPU általában 16 sávot foglal el, így csak egy NVMe SSD számára elegendő PCIe sáv marad.

Egyes alaplapok egynél több M.2 bővítőhelyet kínálnak a PCIe buszhoz csatlakoztatva, de ez nem mindig történik meg. Amikor ez megtörténik, gyakran a chipkészlethez kapcsolódik, nem pedig közvetlenül a CPU-hoz. Ez növeli a késleltetést, és azt jelenti, hogy a rendelkezésre álló sávszélesség megoszlik az összes többi IO-eszközzel, beleértve az USB-t és a SATA-t is.

Tegyük fel, hogy nincs dedikált GPU a rendszerében, és csak integrált grafikát használ. Ebben az esetben több elérhető PCIe sáv lesz. Valószínűleg olyan AIC-t kell találnia, amely M.2 bővítőhelyeket kínál, vagy közvetlenül tárhelyet biztosít, hogy kihasználhassa őket. Azt is beállíthatja, hogy egy dedikált GPU 8 sáv helyett 16 sávot használjon. Ez több megtakarítást jelent az NVMe SSD-k számára. Ez azonban a GPU teljesítményének csökkenését okozhatja.

Egyéb alternatívák

A másik alternatíva a SATA SSD használata. Nem olyan gyorsak, de még mindig gyorsabbak, mint a HDD-k, és sokkal olcsóbbak, mint korábban. Az alaplapok általában jó mennyiségű SATA-portot is kínálnak a csatlakozáshoz. Így általában probléma nélkül csatlakoztathat jó néhány SATA SSD-t.

Ha SATA és NVMe SSD-ket is használ, általában jobb, ha minden, ami különösen érzékeny a sebességre, a gyorsabb NVMe SSD-n tárolódik. Például az operációs rendszer, a nagy felbontású videofájlok és a videojátékok számára előnyös a gyorsabb csatlakozás. A kevésbé sebességérzékeny fájlok, például dokumentumok és fényképek menthetők a SATA-meghajtóra, mivel a lassabb olvasási és írási sebesség nem befolyásolja a teljesítményt.

Következtetések

Az NVMe SSD-k minden tekintetben felülmúlják a SATA SSD-ket. A SATA SSD-k esetében van egy kicsi, de nem különösebben jelentős árelőny. Ezt azonban még tovább lehet vinni egy merevlemez megvásárlásával. A SATA SSD-k elsődleges felhasználási esete a modern számítógépekben az, hogy olyan tárhelyet kell hozzáadni, amely egyszerűen nem biztosítható az NVMe-n keresztül. Ennek oka a PCIe sávok és fizikai csatlakozók korlátozott száma.

A SATA SSD-k a régebbi számítógépeken is kiválóan működnek. Feltételezve, hogy léteznek SSD-illesztőprogramok az operációs rendszerhez, ezek felülmúlhatják a HDD-ket, és új életet lehelhetnek egy régi rendszerbe. A rendszerindítási idő jelentősen csökkenthető, ha az operációs rendszert az SSD-re telepítik. A SATA SSD-knek minden bizonnyal megvan a maguk helye, de ez többnyire akkor van, amikor az NVMe nem választható.