NVMe vs SATA: milline SSD-tehnoloogia on kiirem?

NVMe-draivid on praegu arvutite salvestamisel suur asi ja seda põhjusega. NVMe pooljuhtketas (SSD) ei jäta enamikku vanemaid SSD-sid tolmu, vaid see põleb kiiresti ka tavaliste 3,5- ja 2,5-tolliste draividega võrreldes.

NVMe vs SATA III

Võtame näiteks 1 TB Samsung 860 Pro, 2,5-tollise SSD, mille maksimaalne järjestikune lugemiskiirus on 560 megabaiti sekundis (MB / s). Selle järeltulija, NVMe-põhine 960 Pro, on sellest üle kuue korra kiirem, tippkiirusega 3500 MB / s.

Seda seetõttu, et NVMe-eelsed draivid ühenduvad arvutiga SATA III kaudu, mis on Serial ATA arvutibussi liidese kolmas versioon. NVMe on samal ajal uuemate, täiustatud SSD-de hostikontrolleri liides.

SATA III ja NVMe on terminid, mida kasutatakse kõige sagedamini vanakooli draivide ja igaühe soovitud uue kuumuse eristamiseks. NVMe ei ole siiski sama tüüpi tehnoloogia kui SATA III.

Uurime, miks kasutame terminite „SATA III” ja „NVMe” abil tehnoloogiaid hiljem võrrelda.

Mis on SATA III?

2000. aastal võeti kasutusele SATA, mis asendas sellele eelnenud Parallel ATA standardit. SATA pakkus kiiremat ühendust, mis tähendas eelkäijaga võrreldes oluliselt paremat jõudlust. SATA III käivitus kaheksa aastat hiljem maksimaalse edastuskiirusega 600 MB / s.

SATA III komponendid kasutavad sülearvuti pesamiseks teatud tüüpi pistikut ja lauaarvuti emaplaadiga ühendamiseks teatud tüüpi kaablit.

Kui draiv on SATA III kaudu arvutisüsteemiga ühendatud, on töö alles poolik. Selleks, et draiv süsteemiga tegelikult räägiks, on tal vaja hostikontrolleri liidest. See töö kuulub AHCI-le, mis on kõige levinum viis SATA III draividel arvutisüsteemiga suhelda.

Aastaid toimisid SATA III ja AHCI suurepäraselt, sealhulgas ka SSD-de algusaegadel. Kuid AHCI oli optimeeritud suure latentsusega pöörleva andmekandja jaoks, mitte madala latentsusega, püsimatu salvestusruumi jaoks nagu SSD-d, selgitas draivitootja Kingstoni esindaja.

Tahkis-draivid muutusid nii kiireks, et need küllastasid lõpuks SATA III ühenduse. SATA III ja AHCI lihtsalt ei suutnud piisavalt võimekate SSDS-de jaoks piisavalt ribalaiust pakkuda.

Sõidukiiruse ja võimete laienedes otsiti paremat alternatiivi. Ja õnneks oli see juba arvutites kasutusel.

Mis on PCIe?

PCIe on veel üks riistvaraliides. Seda tuntakse kõige paremini kui graafikakaardi pesa lauaarvutisse, kuid seda kasutatakse ka helikaartide, Thunderbolti laienduskaartide ja M.2-draivide jaoks (rohkem neist hiljem).

Kui vaatate emaplaati (vt eespool), näete hõlpsasti PCIe pesade asukohta. Neid on enamasti variantides x16, x8, x4 ja x1. Need numbrid näitavad, kui palju pesa andmesideradasid on. Mida suurem on sõiduradade arv, seda rohkem andmeid saab korraga liigutada, mistõttu graafikakaardid kasutavad x16 pesasid.

Ülaloleval pildil, otse ülemise x16 pesa all, on ka M.2 pesa. M.2 pesades saab kasutada kuni nelja rada, seega on need x4.

Igas arvutis on võtmetähtsusega PCIe pesadel parimal võimalikul jõudlusel protsessoriga ühendatud rajad. Ülejäänud PCIe pesad ühenduvad kiibistikuga. See toetab ka üsna kiiret ühendust protsessoriga, kuid mitte nii kiiresti kui otsesed ühendused.

Praegu on kasutusel kaks PCIe põlvkonda: 3.0 (kõige tavalisem) ja 4.0. Alates 2019. aasta keskpaigast oli PCIe 4.0 uhiuus ja seda toetasid ainult AMD Ryzen 3000 protsessorid ja X570 emaplaadid. 4. versioon, nagu võite arvata, on kiirem.

Kuid enamik komponente pole PCIe 3.0 maksimaalset ribalaiust veel küllastunud. Ehkki PCIe 4.0 on muljetavaldav, pole see tänapäevaste arvutite jaoks veel hädavajalik.

SEOTUD:PCIe 4.0: mis on uut ja miks see on oluline

NVMe üle PCIe

PCIe on siis nagu SATA III; neid mõlemaid kasutatakse üksikute komponentide ühendamiseks arvutisüsteemiga. Täpselt nagu SATA III vajab AHCI-d enne, kui kõvaketas või SSD suudab arvutisüsteemiga suhelda, toetuvad PCIe-põhised kettad hosti kontrollerile, mida nimetatakse mittelenduva mälu ekspressiks (NVMe).

Aga miks me ei räägi SATA III versus PCIe draividest või AHCI versus NVMe?

Põhjus on üsna sirgjooneline. Oleme alati viidanud draividest SATA-põhistele, nagu SATA, SATA II ja SATA III - see pole seal üllatus.

Kui draivitootjad hakkasid PCIe-draive tootma, oli lühike periood, mille jooksul me rääkisime PCIe SSD-dest.

Sellel tööstusel ei olnud aga ühtegi standardit, kuidas ringi liikuda, nagu SATA-draividega. Selle asemel, nagu selgitas Western Digital, kasutasid ettevõtted AHCI-d ja ehitasid nende draivide käitamiseks oma draiverid ja püsivara.

See oli segadus ja AHCI polnud ikka veel piisavalt hea. Nagu Kingston meile selgitas, oli ka inimestel keerulisem SATA-st kiiremaid draive omaks võtta, sest plug-and-play kogemuse asemel pidid nad installima ka spetsiaalsed draiverid.

Lõpuks koondus tööstus standardi ümber, millest sai NVMe ja mis asendas AHCI. Uus standard oli nii palju parem, et oli mõtet hakata rääkima NVMe-st. Ja ülejäänu, nagu öeldakse, on ajalugu.

NVMe ehitati kaasaegseid PCIe-põhiseid SSD-sid silmas pidades. NVMe draivid suudavad korraga vastu võtta tunduvalt rohkem käske kui SATA III mehaanilised kõvakettad või SSD-d. See muudab madalama latentsusega NVMe-draivid kiiremaks ja reageerivamaks.

Kuidas NVMe draivid välja näevad?

Kui lähete täna ostma NVMe-põhist draivi, on teil vaja M.2 kummipulka. M.2 kirjeldab ajami vormitegurit - või meie otstarbel selle välimust. M.2-draividel on tavaliselt kuni 1 TB salvestusruumi, kuid need on piisavalt väikesed, et neid pöidla ja nimetissõrme vahel hoida.

M.2-draivid ühenduvad spetsiaalsete M.2 PCIe pesadega, mis toetavad kuni nelja andmeriba andmeedastust. Need draivid on tavaliselt NVMe-põhised, kuid võite leida ka M.2-draive, mis kasutavad SATA III-d - lihtsalt lugege pakendit hoolikalt.

SATA III-põhised M.2-d pole tänapäeval nii levinud, kuid siiski olemas. Mõned populaarsed näited on WD Blue 3D NAND ja Samsung 860 Evo.

SEOTUD:Mis on M.2 laienduspesa ja kuidas seda kasutada?

Kas peaksite SATA III draive tühjendama?

Kuigi NVMe on fantastiline, pole veel põhjust SATA III draividest loobuda. Vaatamata SATA III piirangutele on see siiski hea valik teisese salvestamise jaoks.

Kõigil, kes ehitavad näiteks uut arvutit, oleks hea, kui kasutaksite oma alglaadimisketta ja esmase salvestusruumi jaoks M.2 NVMe draivi. Seejärel võiks ta teisese mälumahuna lisada odavama kõvaketta või suurema mahutavusega 2,5-tollise SSD.

Võib olla tore mõte, kui kogu teie salvestusruum töötab PCIe kaudu. Kuid praegu on NVMe draivid piiratud umbes 2 TB-ga. Suurem võimsus on ka ülemäära kallis. Eelarveline 1 TB M.2 NVMe-draiv maksab tavaliselt umbes 100 dollarit (umbes nii maksab 2 TB suure jõudlusega SATA III kõvaketas).

Hinnakujundus võib muidugi muutuda, kui saame veelgi suurema võimsusega M.2-draivid. Kingston ütles, et 2021. aasta alguses võime oodata 4 ja 8 TB mahutavaid M.2-draive.

Seni on parim valik M.2 kombinatsioon sekundaarsete SSD-de ja kõvaketastega.

Sama idee kehtib ka sülearvutite kohta. Kui ostate uue puurseadme, otsige seda NVMe välkmäluseadmega ja SATA III kõvaketta või SSD jaoks varuosa 2,5-tollise pesaga.

Kõiki NVMe-draive pole siiski võrdselt loodud. Kindlasti tasub enne selle ostmist lugeda oma sihtketta arvustusi.

Kui teil on uus lauaarvuti või sülearvuti, on tõenäoline, et sellel on NVMe toetavad M.2 pesad. Arvuti täiendamine on seda väärt!