SATA مقابل محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe

إذا كنت تبحث عن SSD لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فستواجه خيارات مختلفة. بعضها بسيط نسبيًا ، مثل السعة والمبلغ الذي ترغب في إنفاقه. قد تكون بعض الخيارات أقل قابلية للفهم بالنسبة لأولئك الذين ليسوا على دراية بالتكنولوجيا. يعد SATA مقابل NVMe أحد هذه الخيارات. لا تشرح الأسماء حقًا ما هو مفيد لها أو ما هي فوائد أي منهما.

ساتا

لقد ذهبنا مؤخرًا بتعمق في SATA . يتكون SATA تقنيًا من جزأين ، ناقل منطقي وموصل مادي. يتم استخدام موصل SATA المادي فقط لأجهزة تخزين SATA ، على الرغم من أنها يمكن أن تكون محركات أقراص ثابتة أو محركات أقراص صلبة. تأتي محركات أقراص SATA بتنسيق 3.5 بوصة أو 2.5 بوصة. تستخدم محركات الأقراص الثابتة عادةً تنسيق 3.5 بوصة للمساحة الإضافية. تحتاج محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة إلى مساحة صغيرة جدًا. لذلك عادة ما تستخدم تنسيق 2.5 بوصة. لا يزال من الممكن استيعابها في فتحات محركات الأقراص مقاس 3.5 بوصة ، على الرغم من أنه قد يلزم وجود محول. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح لك بعض المحولات بتركيب محركي أقراص مقاس 2.5 بوصة في حاوية محرك واحدة مقاس 3.5 بوصة لزيادة كثافة التخزين.

هناك ثلاثة أجيال من ناقل اتصالات SATA. ضاعف كل واحد عرض النطاق الترددي للجيل السابق. ما لم تكن تتعامل مع أجهزة الكمبيوتر القديمة ، فلن تحصل على دعم لمحركات أقراص الحالة الصلبة NVMe على أي حال. سيكون لديك وصول إلى حافلة SATA III. يوفر ناقل SATA III ما يصل إلى 6 جيجا بايت أو 600 ميجا بايت من عرض النطاق الترددي. هذا أسرع بكثير من سرعة نقل محركات الأقراص الصلبة التي تم تصميمها للاتصال. محركات الأقراص الصلبة SSD محدودة وعادة ما تكون في ذروتها عند سرعات نقل تبلغ حوالي 550 ميجا بايت. ترجع سرعة SSD والحد الأقصى للتباين في عرض النطاق الترددي إلى الحمل الزائد للإشارة.

من الممكن أيضًا الحصول على محركات أقراص SATA SSD بتنسيق M.2. عامل الشكل هو الفرق الوحيد بين M.2 SATA SSDs و 2.5 بوصة SATA SSDs. لا يزال لديهم نفس الحد من عرض النطاق الترددي 600 ميغا بايت. باستخدام نفس ناقل SATA للتواصل.

NVMe

NVMe هو أحدث مواصفات الواجهة. مصممة خصيصًا لتحقيق أقصى استفادة من الأداء المعماري لمحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة. تم توحيده في عام 2012 لتوفير طريقة أسرع وأقل زمن انتقال لتوصيل محركات أقراص الحالة الثابتة بأجهزة الكمبيوتر. تم إصدار أول محرك أقراص NVMe في عام 2013 ووفر سرعات قراءة تبلغ 3 جيجابايت ، أي 6 مرات أسرع مما كانت تسمح به SATA. تتوفر محركات أقراص NVMe SSD تجارياً منذ عام 2014.

NVMe من الناحية الفنية ليس ناقل اتصالات مثل SATA. يتم استخدام ناقل PCIe فعليًا لنقل البيانات. عادةً ما يتم استخدام أربعة ممرات PCIe لمحركات أقراص الحالة الثابتة على الرغم من أن بعضها يستخدم ثمانية. تعتمد السرعات الدقيقة التي توفرها محركات أقراص NVMe SSD على عدد ممرات PCIe المخصصة وتوليد PCIe لتلك الممرات. بافتراض الممرات الأربعة القياسية ، يوفر PCIe Gen 3 عرض نطاق ترددي سعة 4 جيجابايت. مثل SATA ، يوفر كل جيل ضعف عرض النطاق الترددي للجيل السابق. يوفر الجيل 4 سعة 8 جيجا بايت على أربعة ممرات ، بينما يوفر الجيل 5 سعة 16 جيجا بايت. ومع ذلك ، فإن PCIe Gen 5 يشهد فقط اعتمادًا ، حيث يكتسب دعمًا للأجهزة.

يمكن لمحركات أقراص NVMe SSD استخدام ثلاثة موصلات قياسية. U.2 هو خيار غير مفضل نسبيًا في السوق التجاري على الرغم من أنه يرى استخدامًا أكبر في مراكز البيانات. يمكن لمحركات الأقراص الصلبة U.2 SSD استخدام ما يصل إلى أربعة ممرات PCIe وعامل شكل محرك 2.5 بوصة. تعد بطاقات AIC أو Add-In من البدائل الأخرى التي يتم توصيلها بفتحات PCIe على اللوحة الأم مثل بطاقة الرسومات.

استخدامات اخرى

يمكن لمحركات AIC SSD استخدام ما يصل إلى 16 فتحة PCIe. ومع ذلك ، يستخدم معظمهم أربعة فقط ، بينما يستخدم البعض ثمانية. تستخدم محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe بشكل أساسي موصل M.2 وعامل الشكل. تقتصر محركات أقراص M.2 SSD على 4 ممرات مثل محركات أقراص U.2. عادةً ما يكون محرك SSD الفعلي نفسه متوازيًا بشكل مسطح مع مستوى اللوحة الأم ، مما يجعل M.2 عامل شكل موفرًا للمساحة للغاية.

حقيقة أن بعض محركات أقراص M.2 SSD يمكنها استخدام ناقل SATA بدلاً من أن تكون NVMe مصدر ارتباك. ومع ذلك ، فإن المنافذ ، وبالتالي محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة ، لها قطع منفصلة "مفاتيح" تشير إلى البروتوكول الذي تستخدمه. منافذ M.2 SATA غير متوافقة مع محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe SSD. تتوفر بعض AICs التي لا توفر في الواقع أي تخزين بنفسها. بدلاً من ذلك ، قاموا بتقسيم ممرات PCIe البالغ عددها 16 إلى أربع فتحات M.2 مدمجة ، والتي يجب أن يتم ملؤها.

إذا كان NVMe أسرع ، فلماذا تحصل على محرك أقراص SATA SSD؟

من الناحية الواقعية ، من السهل التفكير إذا كان لديك خيار مباشر بين محرك أقراص NVMe SSD ومحرك أقراص SATA. عادة ما يكون هناك فرق بسيط للغاية في السعر لنفس السعات بينما فجوة الأداء ضخمة. المشكلة هي ناقل PCIe. تقدم معظم وحدات المعالجة المركزية التجارية ما مجموعه 20 ممرًا قابلاً للاستخدام من PCIe. عادةً ما تأخذ وحدة معالجة الرسومات 16 مسارًا ، مما يترك عددًا كافيًا من ممرات PCIe لمحرك أقراص NVMe SSD واحد.

تقدم بعض اللوحات الأم أكثر من فتحة M.2 متصلة بناقل PCIe ، لكن هذا لا يحدث دائمًا. عندما يحدث ذلك ، غالبًا ما يكون متصلاً بمجموعة الشرائح بدلاً من وحدة المعالجة المركزية مباشرةً. يؤدي ذلك إلى زيادة زمن الوصول ويعني مشاركة النطاق الترددي المتاح مع جميع أجهزة الإدخال والإخراج الأخرى ، بما في ذلك USB و SATA.

لنفترض أنه ليس لديك وحدة معالجة رسومات مخصصة في نظامك وتستخدم فقط رسومات مدمجة. في هذه الحالة ، سيكون لديك المزيد من ممرات PCIe المتاحة. قد تحتاج على الأرجح إلى العثور على AIC الذي يوفر فتحات M.2 أو يوفر مساحة تخزين مباشرة للاستفادة منها. قد تتمكن أيضًا من تعيين وحدة معالجة رسومات مخصصة لاستخدام 8 بدلاً من 16 ممرًا. هذا يحرر المزيد من محركات أقراص NVMe SSD. ومع ذلك ، يمكن أن يتسبب هذا في انخفاض أداء وحدة معالجة الرسومات.

بدائل أخرى

البديل الآخر هو استخدام محركات أقراص الحالة الصلبة SATA. إنها ليست سريعة ، لكنها لا تزال أسرع من محركات الأقراص الصلبة وأسعارها معقولة أكثر مما كانت عليه من قبل. تقدم اللوحات الأم أيضًا عادةً كمية كبيرة من منافذ SATA للاتصال. لذلك يمكنك بشكل عام توصيل عدد غير قليل من محركات أقراص الحالة الصلبة SATA بدون مشكلة.

في الإعداد حيث يكون لديك كل من محركات أقراص الحالة الصلبة SATA و NVMe SSD ، من الأفضل بشكل عام التأكد من تخزين أي شيء حساس للسرعة بشكل خاص على محرك أقراص NVMe SSD الأسرع. على سبيل المثال ، يستفيد نظام التشغيل وملفات الفيديو عالية الدقة وألعاب الفيديو من سرعة الاتصال. يمكن حفظ الملفات الأقل حساسية للسرعة ، مثل المستندات والصور ، على محرك أقراص SATA لأن سرعات القراءة والكتابة الأبطأ لن تحدث فرقًا كبيرًا في الأداء.

الاستنتاجات

تتفوق محركات أقراص NVMe SSD على محركات أقراص الحالة الصلبة SATA من جميع النواحي. هناك ميزة سعرية صغيرة ولكنها ليست مهمة بشكل خاص لمحركات أقراص الحالة الصلبة SATA. ومع ذلك ، يمكن المضي قدمًا في ذلك من خلال شراء محرك أقراص صلبة. تتمثل حالة الاستخدام الأساسية لمحركات أقراص الحالة الصلبة SATA في أجهزة الكمبيوتر الحديثة في إضافة مساحة تخزين لا يمكن توفيرها عبر NVMe. ويرجع ذلك إلى العدد المحدود من ممرات PCIe والموصلات المادية.

تعمل محركات أقراص الحالة الصلبة SATA أيضًا بشكل ممتاز في أجهزة الكمبيوتر القديمة. بافتراض وجود محركات أقراص SSD لنظام التشغيل ، فإنها يمكن أن تتفوق على محركات الأقراص الثابتة وتنفس حياة جديدة في نظام قديم. يمكن تقليل أوقات التمهيد بشكل كبير مع تثبيت نظام التشغيل على SSD. من المؤكد أن محركات أقراص الحالة الصلبة SATA لها مكانها ، ولكنها في الغالب عندما لا يكون NVMe خيارًا.