NVMe против SATA: какая технология SSD быстрее?

Накопители NVMe сейчас занимают важное место среди компьютерных хранилищ, и не зря. Твердотельный накопитель (SSD) NVMe не только оставляет позади большинство старых твердотельных накопителей, но и невероятно быстр по сравнению со стандартными 3,5- и 2,5-дюймовыми накопителями.

NVMe против SATA III

Возьмём, к примеру, 2,5-дюймовый твердотельный накопитель Samsung 860 Pro ёмкостью 1 ТБ с максимальной скоростью последовательного чтения 560 мегабайт в секунду (МБ/с). Его преемник, Samsung 960 Pro на базе NVMe, более чем в шесть раз быстрее, и имеет максимальную скорость 3500 МБ/с.

Это связано с тем, что накопители до NVMe подключаются к ПК через SATA III, третью версию интерфейса компьютерной шины Serial ATA. Между тем, NVMe — это интерфейс хост-контроллера для новых, более совершенных твердотельных накопителей.

SATA III и NVMe — это термины, которые чаще всего используются для различия между дисками старой школы и новыми моделями, которые все хотят. Однако NVMe — это не тот же тип технологии, что и SATA III.

Позже мы выясним, почему мы используем термины «SATA III» и «NVMe» для сравнения.

Связанная статья: Что такое диски NVMe и стоит ли их покупать?

Что такое SATA III?

В 2000 году был представлен SATA, который заменил предшествующий ему стандарт Parallel ATA. SATA предлагал более высокоскоростные соединения, что означало значительно более высокую производительность по сравнению с его предшественником. SATA III был выпущен восемь лет спустя с максимальной скоростью передачи 600 МБ/с.

Компоненты SATA III используют разъём определённого типа для подключения к ноутбуку и кабель определённого типа для подключения к материнской плате настольного ПК.

Как только диск подключён к компьютерной системе через SATA III, работа сделана только наполовину. Чтобы привод действительно мог взаимодействовать с системой, ему необходим интерфейс хост-контроллера. Эту работу делает AHCI, который является наиболее распространенным способом взаимодействия дисков SATA III с компьютерной системой.

В течение многих лет SATA III и AHCI работали превосходно, в том числе на заре SSD. Однако AHCI был оптимизирован для вращающихся носителей с высокой задержкой, а не для энергонезависимых хранилищ с низкой задержкой, таких как твердотельные накопители, пояснил представитель производителя дисков Kingston.

Твердотельные накопители стали настолько быстрыми, что в конечном итоге они перегрузили соединение SATA III. SATA III и AHCI просто не могли обеспечить достаточную пропускную способность для расширяющихся возможностей SSD.

С расширением скоростей привода и расширением возможностей начался поиск лучшей альтернативы. И, к счастью, он уже использовался на ПК.

Что такое PCIe?

PCIe — ещё один аппаратный интерфейс. Он наиболее известен как способ подключения видеокарты к настольному ПК, но он также используется для звуковых карт, карт расширения Thunderbolt и накопителей M.2 (подробнее об этом позже).

Если вы посмотрите на материнскую плату (см. выше), вы легко увидите, где находятся слоты PCIe. В основном они бывают в вариантах x16, x8, x4 и x1. Эти числа показывают, сколько линий передачи данных имеет слот. Чем больше количество полос, тем больше данных вы можете перемещать одновременно, поэтому видеокарты используют слоты x16.

На изображении выше также есть слот M.2, прямо под верхним слотом x16. Слоты M.2 могут использовать до четырёх дорожек, таким образом, они x4.

Ключевые слоты PCIe на любом компьютере имеют линии, подключённые к процессору для обеспечения максимальной производительности. Остальные слоты PCIe подключаются к чипсету. Это также поддерживает довольно быстрое соединение с процессором, но не такое быстрое, как прямое соединение.

В настоящее время используются два поколения PCIe: 3.0 (наиболее распространённое) и 4.0. По состоянию на середину 2019 года PCIe 4.0 был совершенно новым и поддерживался только на процессорах AMD Ryzen 3000 и материнских платах X570. Версия 4, как и следовало ожидать, быстрее.

Однако большинство компонентов ещё не достигают максимальной пропускной способности PCIe 3.0. Итак, хотя PCIe 4.0 впечатляет, для современных компьютеров он пока не является необходимостью.

Связанная статья: PCIe 4.0: что нового и почему это важно

NVMe через PCIe

Таким образом, PCIe похож на SATA III; они оба используются для подключения отдельных компонентов к компьютерной системе. Точно так же, как SATA III нуждается в AHCI, прежде чем жёсткий диск или твердотельный накопитель сможет взаимодействовать с компьютерной системой, диски на основе PCIe полагаются на хост-контроллер, называемый энергонезависимой памятью Express (NVMe).

Но почему мы не говорим о SATA III в сравнении с дисками PCIe или AHCI в сравнении с NVMe?

Причина довольно проста. Мы всегда называли диски, основанными на SATA, как SATA, SATA II и SATA III, и это неудивительно.

Когда производители дисков начали выпускать диски PCIe, был короткий период, в течение которого мы говорили о твердотельных накопителях PCIe.

Однако в отрасли не было никаких стандартов, вокруг которых можно было бы сплотиться, как это было с дисками SATA. Вместо этого, как объяснил Western Digital, компании использовали AHCI и создали свои собственные драйверы и прошивки для работы этих накопителей.

Это был беспорядок, и AHCI все ещё был недостаточно хорош. Как объяснил нам Kingston, людям было труднее использовать диски, которые были быстрее, чем SATA, потому что вместо того, чтобы подключать и играть, им также приходилось устанавливать специальные драйверы.

В конце концов, индустрия объединилась вокруг стандарта, который стал NVMe и заменил AHCI. Новый стандарт был настолько лучше, что имел смысл заговорить о NVMe. А в остальном, как говорится, уже история.

NVMe был разработан с учётом современных твердотельных накопителей на базе PCIe. Накопители NVMe могут одновременно принимать значительно больше команд, чем механические жёсткие диски или твердотельные накопители SATA III. Это в сочетании с более низкой задержкой делает диски NVMe более быстрыми и отзывчивыми.

Как выглядят диски NVMe?

Если вы сегодня идёте в магазин за накопителем на базе NVMe, вам нужен M.2 gumstick («жевательная резинка»). M.2 описывает форм-фактор накопителя или, для наших целей, его внешний вид. Накопители M.2 обычно имеют около 1 ТБ памяти, но они достаточно малы, поместиться между большим и указательным пальцами.

Диски M.2 подключаются к специальным слотам M.2 PCIe, которые поддерживают до четырёх каналов передачи данных. Эти диски обычно основаны на NVMe, но вы также можете найти диски M.2, которые используют SATA III — просто внимательно прочтите информацию на упакове.

M.2 на базе SATA III в наши дни не так уж распространены, но они существуют. Некоторые популярные примеры — WD Blue 3D NAND и Samsung 860 Evo.

Связанная статья: Что такое слот расширения M.2 и как его использовать?

Стоит ли сбрасывать со счетов SATA III для дисков?

Хотя NVMe — это фантастическая по скорости технология, нет причин отказываться от дисков SATA III. Несмотря на ограничения SATA III, он по-прежнему является хорошим выбором для вторичного хранилища.

Например, любому, кто собирает новый компьютер, будет полезно использовать диск M.2 NVMe в качестве загрузочного (системного) диска и основного хранилища. Затем он мог бы добавить более дешёвый жёсткий диск или 2,5-дюймовый твердотельный накопитель большей ёмкости в качестве вторичного хранилища.

Было бы неплохо, если бы все ваше хранилище работало через PCIe. Однако прямо сейчас диски NVMe ограничены примерно 2 ТБ. Более высокие мощности также непомерно дороги. Бюджетный диск M.2 NVMe емкостью 1 ТБ обычно стоит около 100 долларов (примерно столько же стоит высокопроизводительный жёсткий диск SATA III на 2 ТБ).

Цены, конечно, могут измениться, когда мы получим диски M.2 ещё большей ёмкости. Kingston сказал, что мы можем ожидать появления дисков M.2 емкостью 4 и 8 ТБ примерно в начале 2021 года.

До тех пор лучшим вариантом будет сочетание M.2 с дополнительными твердотельными накопителями и жёсткими дисками.

Та же идея применима к ноутбукам. Если вы покупаете новый компьютер, ищите его с флэш-памятью NVMe и запасным 2,5-дюймовым отсеком для жёсткого диска SATA III или SSD.

Однако не все диски NVMe одинаковы. Определённо стоит прочитать отзывы о вашем целевом диске, прежде чем покупать его.

Если у вас новый настольный ПК или ноутбук, скорее всего, в нем есть слоты M.2, поддерживающие NVMe. Обновление ПК того стоит!

Рекомендуется Вам:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

wp-puzzle.com logo