SSDs SATA x NVMe

Se você está procurando um SSD para o seu computador, encontrará várias opções. Alguns deles são relativamente simples, como capacidade e quanto você está disposto a gastar. Algumas opções podem ser menos compreensíveis para quem não está familiarizado com a tecnologia. SATA vs. NVMe é uma dessas opções. Os nomes realmente não explicam para que servem ou quais são os benefícios de qualquer um deles.

SATA

Recentemente, nos aprofundamos no SATA . SATA tecnicamente tem duas partes, um barramento lógico e um conector físico. O conector SATA físico é usado apenas para dispositivos de armazenamento SATA, embora possam ser HDDs ou SSDs. As unidades SATA vêm em formato de 3,5 polegadas ou 2,5 polegadas. Os HDDs normalmente usam o formato de 3,5 polegadas para o espaço extra. SSDs precisam de muito pouco espaço. Portanto, geralmente use o formato de 2,5 polegadas. Eles ainda podem caber em compartimentos de unidade de 3,5 polegadas, embora um adaptador possa ser necessário. Além disso, alguns adaptadores permitem encaixar duas unidades de 2,5 polegadas em um compartimento de unidade de 3,5 polegadas para maior densidade de armazenamento.

Existem três gerações do barramento de comunicação SATA. Cada um dobrou a largura de banda da geração anterior. A menos que você esteja lidando com computadores antigos, você não teria suporte para SSDs NVMe de qualquer maneira. Você terá acesso ao barramento SATA III. O barramento SATA III oferece até 6 Gbs ou 600 MB de largura de banda. Isso é significativamente mais rápido do que a velocidade de transferência dos HDDs aos quais ele foi projetado para se conectar. SSDs, são limitados e geralmente atingem velocidades de transferência de cerca de 550 MB. A velocidade do SSD e a discrepância máxima da largura de banda são devidas à sobrecarga de sinalização.

Também é possível obter SSDs SATA no formato M.2. O fator de forma é a única diferença entre os SSDs M.2 SATA e os SSDs SATA de 2,5 polegadas. Eles ainda têm a mesma limitação de largura de banda de 600 MBs. Usando o mesmo barramento SATA para se comunicar.

NVMe

NVMe é uma especificação de interface mais recente. Projetado especificamente para aproveitar ao máximo o desempenho arquitetônico dos SSDs. Foi padronizado em 2012 para fornecer uma maneira mais rápida e com menor latência de conectar SSDs a computadores. A primeira unidade NVMe foi lançada em 2013 e oferecia velocidades de leitura de 3 GB, 6 vezes mais rápidas do que o SATA permitiria. Os SSDs NVMe estão disponíveis comercialmente desde 2014.

O NVMe não é tecnicamente um barramento de comunicação como o SATA. O barramento PCIe é realmente usado para transferir dados. Normalmente, quatro pistas PCIe são usadas para SSDs, embora alguns usem oito. As velocidades exatas que os SSDs NVMe oferecem dependem do número de faixas PCIe atribuídas e da geração de PCIe dessas faixas. Assumindo as 4 faixas padrão, o PCIe Gen 3 oferece 4 GB de largura de banda. Como o SATA, cada geração fornece o dobro da largura de banda da geração anterior. A geração 4 oferece 8 GB em quatro faixas, enquanto a geração 5 oferece 16 GB. O PCIe Gen 5 está apenas vendo a adoção, no entanto, à medida que ganha suporte de hardware.

Os SSDs NVMe podem usar três conectores padrão. U.2 é uma opção relativamente desfavorecida no mercado comercial, embora seja mais usada em data centers. Os SSDs U.2 podem usar até quatro pistas PCIe e o fator de forma da unidade de 2,5 polegadas. AIC ou Add-In Cards são outras alternativas que se conectam aos slots PCIe na placa-mãe como uma placa gráfica.

Outros usos

Os SSDs AIC podem usar até 16 pistas PCIe. No entanto, a maioria usa apenas quatro, com alguns usando oito. Os SSDs NVMe usam principalmente o conector M.2 e o fator de forma. Os SSDs M.2 são limitados a 4 pistas como unidades U.2. O próprio SSD real normalmente fica paralelo ao plano da placa-mãe, tornando o fator de forma M.2 extremamente eficiente em termos de espaço.

O fato de alguns SSDs M.2 poderem usar o barramento SATA em vez de ser NVMe é uma fonte de confusão. As portas e, portanto, os SSDs, no entanto, possuem “chaves” recortadas distintas que indicam qual protocolo eles usam. As portas M.2 SATA não são compatíveis com SSDs NVMe. Alguns AICs estão disponíveis e não fornecem nenhum armazenamento. Em vez disso, eles dividem as 16 pistas PCIe em quatro slots M.2 integrados, que precisam ser preenchidos.

Se o NVMe for mais rápido, por que você compraria um SSD SATA?

Realisticamente, é óbvio se você tiver uma escolha direta entre um SSD NVMe e um SATA. Normalmente, há muito pouca diferença de preço para as mesmas capacidades, enquanto a diferença de desempenho é enorme. O problema é o barramento PCIe. A maioria das CPUs comerciais oferece um total de 20 pistas PCIe utilizáveis. Uma GPU normalmente ocupa 16 pistas, deixando apenas pistas PCIe suficientes para um SSD NVMe.

Algumas placas-mãe oferecem mais de um slot M.2 conectado ao barramento PCIe, mas isso nem sempre acontece. Quando isso acontece, geralmente é conectado ao chipset e não diretamente à CPU. Isso aumenta a latência e significa que a largura de banda disponível é compartilhada com todos os outros dispositivos IO, incluindo USB e SATA.

Suponha que você não tenha uma GPU dedicada em seu sistema e apenas use gráficos integrados. Nesse caso, você terá mais pistas PCIe disponíveis. Você provavelmente precisaria encontrar um AIC que oferecesse slots M.2 ou fornecesse armazenamento diretamente para aproveitá-los. Você também pode definir uma GPU dedicada para usar 8 em vez de 16 pistas. Isso libera um pouco mais para SSDs NVMe. No entanto, isso pode causar uma queda no desempenho da GPU.

Outras Alternativas

A outra alternativa é usar SSDs SATA. Eles não são tão rápidos, mas ainda são mais rápidos do que os HDDs e são muito mais acessíveis do que costumavam ser. As placas-mãe também costumam oferecer uma quantidade sólida de portas SATA para conectividade. Portanto, geralmente você pode conectar alguns SSDs SATA sem problemas.

Em uma configuração em que você possui SSDs SATA e NVMe, geralmente é melhor garantir que qualquer coisa que seja particularmente sensível à velocidade seja armazenada no SSD NVMe mais rápido. Por exemplo, o sistema operacional, os arquivos de vídeo de alta resolução e os videogames se beneficiam de uma conectividade mais rápida. Arquivos menos sensíveis à velocidade, como documentos e fotos, podem ser salvos na unidade SATA, pois as velocidades de leitura e gravação mais lentas não farão muita diferença no desempenho.

Conclusões

Os SSDs NVMe superam os SSDs SATA em todos os aspectos. Há uma vantagem de preço pequena, mas não particularmente significativa, para os SSDs SATA. No entanto, isso pode ser levado ainda mais longe com a compra de um HDD. O principal caso de uso para SSDs SATA em computadores modernos é adicionar espaço de armazenamento que simplesmente não pode ser fornecido por NVMe. Isso se deve ao número limitado de pistas PCIe e conectores físicos.

Os SSDs SATA também funcionam perfeitamente em computadores mais antigos. Supondo que existam drivers SSD para o sistema operacional, eles podem superar os HDDs e dar nova vida a um sistema antigo. Os tempos de inicialização podem ser significativamente reduzidos se o sistema operacional estiver instalado no SSD. Os SSDs SATA certamente têm seu lugar, mas é principalmente quando o NVMe não é uma opção.