NVMe vs. SATA: Která technologie SSD je rychlejší?

Jednotky NVMe jsou nyní v úložišti počítače velkým problémem, a to z dobrého důvodu. Nejen, že disk NVMe (SSD) ponechává většinu starších disků SSD v prachu, ale je také neuvěřitelně rychlý ve srovnání se standardními 3,5 a 2,5palcovými disky.

NVMe vs. SATA III

Vezměme si například 1 TB Samsung 860 Pro, 2,5palcový SSD s maximální sekvenční rychlostí čtení 560 megabajtů za sekundu (MB / s). Jeho nástupce, NVMe založené na 960 Pro, je více než šestkrát rychlejší a má nejvyšší rychlost 3 500 MB / s.

Je to proto, že disky pre-NVMe se připojují k PC přes SATA III, což je třetí revize rozhraní počítačové sběrnice Serial ATA. NVMe je zatím rozhraní hostitelského řadiče pro novější a pokročilejší SSD.

SATA III a NVMe jsou termíny, které se nejčastěji používají k rozlišení mezi starými školními jednotkami a novými výhodami, které každý chce. NVMe však není stejný typ technologie jako SATA III.

Později se dostaneme k tomu, proč používáme výrazy „SATA III“ a „NVMe“ pro pozdější srovnání technologií.

Co je SATA III?

V roce 2000 byla zavedena SATA, která nahradila standard Parallel ATA, který mu předcházel. SATA nabízí rychlejší připojení, což ve srovnání s předchůdcem znamenalo výrazně lepší výkon. SATA III se zavedla o osm let později s maximální přenosovou rychlostí 600 MB / s.

Komponenty SATA III používají pro zasunutí do notebooku specifický typ konektoru a pro připojení k základní desce stolního počítače specifický typ kabelu.

Jakmile je disk připojen k počítačovému systému přes SATA III, práce je hotová jen z poloviny. Aby měnič skutečně mluvil se systémem, potřebuje rozhraní hostitelského řadiče. Tato úloha patří AHCI, což je nejběžnější způsob, jak disky SATA III komunikovat s počítačovým systémem.

Po mnoho let si SATA III a AHCI vedly skvěle, a to i v počátcích SSD. AHCI však byla optimalizována pro vysoce latentní rotující média, nikoli nízkou latenci, energeticky nezávislé úložiště jako SSD, vysvětlil zástupce výrobce disků Kingston.

Jednotky SSD se staly tak rychle, že nakonec nasytily připojení SATA III. SATA III a AHCI prostě nemohly poskytnout dostatečnou šířku pásma pro stále schopnější SSDS.

S rozšiřujícími se rychlostmi a schopnostmi pohonu bylo hledání lepší alternativy. A naštěstí se již používalo na PC.

Co je PCIe?

PCIe je další hardwarové rozhraní. Nejznámější je způsob, jakým se grafická karta zasouvá do stolního počítače, ale používá se také pro zvukové karty, rozšiřující karty Thunderbolt a disky M.2 (více o nich později).

Pokud se podíváte na základní desku (viz výše), můžete snadno zjistit, kde jsou sloty PCIe. Většinou přicházejí ve variantách x16, x8, x4 a x1. Tato čísla udávají, kolik pruhů přenosu dat má slot. Čím vyšší je počet pruhů, tím více dat můžete kdykoli přesunout, a proto grafické karty používají sloty x16.

Na obrázku výše je také slot M.2, přímo pod horním slotem x16. Sloty M.2 mohou využívat až čtyři pruhy, takže jsou x4.

Klíčové sloty PCIe v libovolném počítači mají pruhy připojené k CPU pro nejlepší možný výkon. Zbytek slotů PCIe se připojuje k čipové sadě. To také podporuje poměrně rychlé připojení k CPU, ale ne tak rychlé jako přímé připojení.

V současné době se používají dvě generace PCIe: 3.0 (nejběžnější) a 4.0. V polovině roku 2019 bylo rozhraní PCIe 4.0 zcela nové a podporováno pouze na procesorech AMD Ryzen 3000 a základních deskách X570. Verze 4, jak byste očekávali, je rychlejší.

Většina komponent však dosud nenasycuje maximální šířku pásma PCIe 3.0. Přestože je PCIe 4.0 působivý, pro moderní počítače to ještě není nutnost.

SOUVISEJÍCÍ: PCIe 4.0: Co je nového a proč na tom záleží

NVMe přes PCIe

PCIe je tedy jako SATA III; oba se používají k připojení jednotlivých komponent k počítačovému systému. Stejně jako SATA III potřebuje AHCI, než může pevný disk nebo SSD komunikovat s počítačovým systémem, disky založené na PCIe se spoléhají na hostitelský řadič, který se nazývá non-volatile memory express (NVMe).

Proč ale nemluvíme o discích SATA III versus PCIe nebo AHCI versus NVMe?

Důvod je docela jasný. O discích jsme vždy hovořili jako o SATA, jako SATA, SATA II a SATA III - žádné překvapení.

Když výrobci disků začali vyrábět disky PCIe, nastalo krátké období, během kterého jsme hovořili o jednotkách PCIe SSD.

Toto odvětví však nemělo žádné standardy, které by se dalo srovnávat, jako tomu bylo u disků SATA. Místo toho, jak vysvětlil Western Digital, společnosti používaly AHCI a vytvořily vlastní ovladače a firmware pro spuštění těchto jednotek.

To byl nepořádek a AHCI stále nebyla dost dobrá. Jak nám vysvětlil Kingston, pro lidi bylo také obtížnější adoptovat disky, které byly rychlejší než SATA, protože spíše než plug-and-play museli instalovat speciální ovladače.

Nakonec se průmysl shromáždil kolem standardu, který se stal NVMe a nahradil AHCI. Nový standard byl mnohem lepší, mělo smysl začít mluvit o NVMe. A zbytek, jak se říká, je historie.

NVMe bylo postaveno s ohledem na moderní SSD disky založené na PCIe. Jednotky NVMe jsou schopny přijímat mnohem více příkazů najednou než mechanické pevné disky SATA III nebo SSD. Díky kombinaci s nižší latencí jsou disky NVMe rychlejší a rychlejší.

Jak vypadají disky NVMe?

Pokud dnes nakupujete disk založený na NVMe, potřebujete gumovou pásku M.2. M.2 popisuje tvar disku - nebo, pro naše účely, jak vypadá. Jednotky M.2 mají obvykle až 1 TB úložného prostoru, ale jsou dostatečně malé, aby udržely mezi palcem a ukazováčkem.

Jednotky M.2 se připojují ke speciálním slotům M.2 PCIe, které podporují až čtyři cesty přenosu dat. Tyto disky jsou obvykle založeny na NVMe, ale můžete také najít disky M.2, které používají SATA III - přečtěte si pozorně jejich obal.

M.2 založené na SATA III nejsou v dnešní době tak běžné, ale existují. Mezi oblíbené příklady patří WD Blue 3D NAND a Samsung 860 Evo.

SOUVISEJÍCÍ: Co je rozšiřující slot M.2 a jak jej mohu použít?

Měli byste vypustit disky SATA III?

Zatímco NVMe je fantastické, zatím není důvod vzdát se disků SATA III. I přes omezení SATA III je to pro sekundární úložiště stále dobrá volba.

Každý, kdo například staví nový počítač, by udělal dobře, kdyby pro svou zaváděcí jednotku a primární úložiště použil jednotku M.2 NVMe. Jako sekundární úložiště by pak mohl přidat levnější pevný disk nebo 2,5palcový disk SSD s větší kapacitou.

Může to být pěkný nápad, aby celé vaše úložiště běželo přes PCIe. Právě teď jsou však disky NVMe omezeny na přibližně 2 TB. Vyšší kapacity jsou také neúnosně drahé. Rozpočet 1 TB, M.2 NVMe disk běžně stojí asi 100 $ (což je zhruba to, co stojí 2 TB vysoce výkonné pevné disky SATA III).

Ceny se samozřejmě mohou změnit, protože získáváme jednotky M.2 s ještě vyšší kapacitou. Kingston uvedl, že můžeme očekávat, že disky M.2 s kapacitami 4 a 8 TB uvidíme kolem začátku roku 2021.

Do té doby je nejlepší volbou kombinace M.2 se sekundárními SSD a pevnými disky.

Stejná myšlenka platí i pro notebooky. Pokud kupujete nové zařízení, podívejte se na zařízení s úložištěm NVMe flash a volnou 2,5palcovou pozicí pro pevný disk SATA III nebo SSD.

Ne všechny disky NVMe jsou však vytvořeny stejně. Rozhodně se vyplatí přečíst si recenze na cílovém disku, než si jeden zakoupíte.

Pokud máte nový stolní počítač nebo notebook, je pravděpodobné, že má sloty M.2, které podporují NVMe. Upgradování počítače stojí za to!