NVMe vs. SATA: Hvilken SSD-teknologi er hurtigere?

NVMe-drev er en stor ting inden for computerlager lige nu og med god grund. Ikke kun efterlader et NVMe solid state-drev (SSD) de fleste ældre SSD'er i støvet, det flammer også hurtigt sammenlignet med standard 3,5- og 2,5-tommers drev.

NVMe vs. SATA III

Tag for eksempel 1 TB Samsung 860 Pro, en 2,5-tommer SSD med en maksimal sekventiel læsehastighed på 560 megabyte pr. Sekund (MB / s). Dens efterfølger, den NVMe-baserede 960 Pro, er mere end seks gange hurtigere end det med en tophastighed på 3.500 MB / s.

Dette skyldes, at pre-NVMe-drev forbinder til en pc via SATA III, den tredje revision af Serial ATA-computerbusgrænsefladen. NVMe er i mellemtiden vært-controller-interface til nyere, mere avancerede SSD'er.

SATA III og NVMe er de termer, der oftest bruges til at skelne mellem old-school-drev og den nye hotness, som alle ønsker. NVMe er dog ikke den samme type teknologi som SATA III.

Vi undersøger, hvorfor vi bruger udtrykkene "SATA III" og "NVMe" til at sammenligne teknologierne senere.

Hvad er SATA III?

I 2000 blev SATA introduceret for at erstatte den parallelle ATA-standard, der gik forud for den. SATA tilbød højere hastighedsforbindelser, hvilket betød meget forbedret ydeevne sammenlignet med sin forgænger. SATA III rullede ud otte år senere med en maksimal overførselshastighed på 600 MB / s.

SATA III-komponenter bruger en bestemt type stik til at åbne i en bærbar computer og en bestemt type kabel til at oprette forbindelse til et desktop-bundkort.

Når et drev er tilsluttet computersystemet via SATA III, er arbejdet kun halvt udført. For at drevet rent faktisk kan tale med systemet, har det brug for en værtcontrollergrænseflade. Dette job tilhører AHCI, som er den mest almindelige måde for SATA III-drev at tale med et computersystem.

I mange år udførte SATA III og AHCI fremragende, inklusive i de tidlige dage af SSD'er. Imidlertid blev AHCI optimeret til roterende medier med høj latens, ikke lav latens, ikke-flygtig lagring som SSD'er, forklarede en repræsentant fra drevproducenten Kingston.

Solid-state-drev blev så hurtige, at de til sidst mættede SATA III-forbindelsen. SATA III og AHCI kunne simpelthen ikke give tilstrækkelig båndbredde til i stigende grad SSDS.

Med kørehastigheder og kapaciteter, der udvides, søgte man efter et bedre alternativ. Og heldigvis var den allerede i brug på pc'er.

Hvad er PCIe?

PCIe er en anden hardware-interface. Det er bedst kendt som den måde et grafikkort går i en stationær pc, men det bruges også til lydkort, Thunderbolt-udvidelseskort og M.2-drev (mere om dem senere).

Hvis du kigger på et bundkort (se ovenfor), kan du nemt se, hvor PCIe-slots er. De kommer for det meste i varianter x16, x8, x4 og x1. Disse tal angiver, hvor mange baner med datatransmission et slot har. Jo højere antallet af baner, jo flere data kan du flytte på et hvilket som helst tidspunkt, hvorfor grafikkort bruger x16 slots.

Der er også en M.2 slot i billedet ovenfor lige under den øverste x16 slot. M.2 slots kan bruge op til fire baner, så de er x4.

De vigtigste PCIe-slots i enhver computer har baner tilsluttet CPU'en for den bedst mulige ydelse. Resten af ​​PCIe-slots tilsluttes chipset. Dette understøtter også en ret hurtig forbindelse til CPU'en, men ikke så hurtig som de direkte forbindelser.

I øjeblikket er der to generationer af PCIe i brug: 3.0 (den mest almindelige) og 4.0. Fra midten af ​​2019 var PCIe 4.0 helt ny og understøttes kun på AMDs Ryzen 3000-processorer og X570-bundkort. Version 4, som du ville forvente, er hurtigere.

De fleste komponenter mætter dog endnu ikke den maksimale båndbredde for PCIe 3.0. Så selvom PCIe 4.0 er imponerende, er det endnu ikke en nødvendighed for moderne computere.

RELATERET: PCIe 4.0: Hvad er nyt, og hvorfor det betyder noget

NVMe Over PCIe

PCIe er altså som SATA III; de bruges begge til at forbinde individuelle komponenter til et computersystem. Ligesom SATA III har brug for AHCI, før en harddisk eller SSD kan kommunikere med et computersystem, er PCIe-baserede drev afhængige af en værtscontroller, kaldet NVMe (non-volatile memory express).

Men hvorfor taler vi ikke om SATA III versus PCIe-drev eller AHCI versus NVMe?

Årsagen er ret ligetil. Vi har altid omtalt drev som SATA-baserede, som SATA, SATA II og SATA III - ingen overraskelse der.

Da drevproducenter begyndte at fremstille PCIe-drev, var der en kort periode, hvor vi talte om PCIe SSD'er.

Imidlertid havde branchen ingen standarder til at samle sig som med SATA-drev. I stedet for, som Western Digital forklarede, brugte virksomheder AHCI og byggede deres egne drivere og firmware til at køre disse drev.

Det var et rod, og AHCI var stadig ikke godt nok. Som Kingston forklarede os, var det også sværere for folk at vedtage drev, der var hurtigere end SATA, fordi de i stedet for en plug-and-play-oplevelse også måtte installere specielle drivere.

Til sidst samledes branchen omkring den standard, der blev NVMe og erstattede AHCI. Den nye standard var så meget bedre, det var fornuftigt at begynde at tale om NVMe. Og resten er, som de siger, historie.

NVMe blev bygget med moderne PCIe-baserede SSD'er i tankerne. NVMe-drev er i stand til at acceptere langt flere kommandoer på én gang end SATA III mekaniske harddiske eller SSD'er. Det kombineret med lavere latenstid gør NVMe-drev hurtigere og mere lydhør.

Hvordan ser NVMe-drev ud?

Hvis du shopper efter et NVMe-baseret drev i dag, er det du vil have en M.2 gumstick. M.2 beskriver drevets formfaktor - eller, for vores formål, hvordan det ser ud. M.2-drev har normalt op til ca. 1 TB lagerplads, men de er små nok til at holde mellem din tommelfinger og pegefinger.

M.2-drev forbinder til specielle M.2 PCIe-slots, der understøtter op til fire baner med dataoverførsel. Disse drev er normalt NVMe-baserede, men du kan også finde M.2-drev, der bruger SATA III - læs bare emballagen omhyggeligt.

SATA III-baserede M.2'er er ikke så almindelige i disse dage, men de findes. Nogle populære eksempler er WD Blue 3D NAND og Samsung 860 Evo.

RELATERET: Hvad er M.2-udvidelsesstik, og hvordan kan jeg bruge det?

Skal du dumpe SATA III-drev?

Mens NVMe er fantastisk, er der ingen grund til at give op på SATA III-drev endnu. På trods af SATA IIIs begrænsninger er det stadig et godt valg til sekundær lagring.

Enhver, der f.eks. Bygger en ny pc, ville gøre det godt at bruge et M.2 NVMe-drev til sit bootdrev og primære lager. Han kunne derefter tilføje en billigere harddisk eller 2,5-tommer SSD med større kapacitet som sekundær lagring.

Det kan være en god idé at have al din lagerplads kørende over PCIe. Men lige nu er NVMe-drev begrænset til ca. 2 TB. Højere kapaciteter er også uoverkommeligt dyre. Et budget på 1 TB, M.2 NVMe-drev koster normalt omkring $ 100 (hvilket handler om, hvad et 2 TB højtydende SATA III-harddiske koster).

Priser kan naturligvis ændre sig, da vi får endnu højere kapacitet M.2-drev. Kingston sagde, at vi kan forvente at se M.2-drev med 4 og 8 TB kapacitet omkring begyndelsen af ​​2021.

Indtil da er kombinationen af ​​M.2 med sekundære SSD'er og harddiske den bedste mulighed.

Den samme idé gælder for bærbare computere. Hvis du køber en ny rig, skal du kigge efter en med NVMe-flashlager og en ekstra 2,5-tommers plads til en SATA III-harddisk eller SSD.

Ikke alle NVMe-drev er dog skabt ens. Det lønner sig bestemt at læse anmeldelser på dit måldrev, før du køber en.

Hvis du har en ny stationær pc eller bærbar computer, er chancerne for, at den har M.2 slots, der understøtter NVMe. Opgradering af din pc er det værd!