- NVMe SSD-d kasutavad PCIe ja NVMe protokolli, et pakkuda oluliselt suuremat kiirust, madalamat latentsust ja suuremat paralleelsust kui SATA SSD-d.
- Igapäevases kasutuses on NVMe paremus SATA-ga võrreldes märgatav suurte koopiate, videotöötluse ja suurte töökoormuste puhul, kuid vähem tähelepanuväärne kui hüpe kõvakettalt SSD-le.
- Valiku dikteerivad ühilduvus M.2 PCIe pesadega ja eelarve: SATA on endiselt väga sobiv valik, samas kui NVMe on ideaalne valik jõudluse ja tulevikukindluse tagamiseks.
- NVMe kui peamine draiv ja SATA SSD kui lisamäluseade pakuvad optimaalset tasakaalu kiiruse, mahutavuse ja hinna vahel.
Kui mõtled oma arvuti jõudluse parandamisele, põrkad varem või hiljem kokku klassikalise dilemmaga: NVMe SSD-d versus SATA SSD-d . Paberil on jõudlusnäitajate erinevus tohutu, kuid igapäevases kasutuses pole see alati märgatav ja just siin tekivad kahtlused: kas tasub rohkem raha kulutada? Kas arvuti muutub tõesti oluliselt kiiremaks? Kas see muudab SATA standardi iganenuks?
Lisaks on üsna tavaline, et keegi, kellel juba on SATA SSD (näiteks Samsung 860 EVO ), mõtleb, kas NVMe M.2 paigaldamine emaplaadi vabasse pessa pakub sama olulist paranemist, mida nad kogesid mehaaniliselt kõvakettalt SSD-le üleminekul. Kõvaketaste ja SSD-de vahe oli tohutu , kuid SATA SSD-de ja NVMe SSD-de vahe pole alati nii selge. Vaatleme seda võrdlust hoolikalt, kasutades andmeid ja reaalseid näiteid.
Mis täpselt on SATA SSD ja NVMe SSD?
Enne võrdlusaluste ja praktiliste näidete juurde asumist on oluline selgitada põhimõisteid . Nii SATA kui ka NVMe SSD-d on pooljuhtkettad, mis tähendab, et nad salvestavad andmeid NAND-välkmällu ja neil pole pöörlevaid mehaanilisi osi nagu traditsioonilistel kõvaketastel.
SATA SSD on lihtsalt öeldes "klassikaline" SSD-vorming . See kasutab Serial ATA liidest (tavaliselt SATA III kiirusel 6 Gbps) ja on tavaliselt 2,5-tollise kujuga, sarnaselt sülearvuti kõvakettale. SATA SSD-sid on olemas ka M.2-vormingus, kuid sisemiselt piirab neid siiski SATA protokoll.
NVMe (Non-Volatile Memory Express) SSD on samuti SSD, aga mitte ainult draiv ise, vaid protokollide ja liideste kogum, mis on algusest peale loodud välkmälu jaoks . Need draivid ühenduvad tavaliselt PCI Expressi (PCIe) kaudu , jagades kiire andmesideliini, mida kasutavad sellised komponendid nagu graafikakaart.
Peamine erinevus seisneb selles, et SATA loodi mehaaniliste kõvaketaste jaoks , samas kui NVMe loodi spetsiaalselt SSD-de jaoks, et maksimeerida nende potentsiaali. Sellel on otsene mõju kiirusele, latentsusajale, paralleelsusele ja skaleeritavusele.
Peamised tehnilised erinevused: liides, kiirus ja latentsusaeg
Puhttehnilises võrdluses on NVMe SATA-ga võrreldes hoopis teises liigas . Andmesiini ja protokolli piirangud on määravad, kuigi peame vaatama, kuidas see reaalses kasutuses avaldub.
SATA III liidese teoreetiline piirang on 6 Gbps, mis praktikas tähendab umbes 500–550 MB/s järjestikust lugemis- ja kirjutamiskiirust . Tegelikult saavutavad paljud draivid, näiteks Samsung 860 EVO, reaalsetes testides umbes 450–500 MB/s, mis ei küündi küll päris standardi maksimumini, aga on sellele väga lähedal.
Seevastu NVMe SSD kasutab PCIe radasid. PCIe 3.0 x4 puhul on tavalised kiirused vahemikus 2000 kuni 3500 MB/s , samas kui PCIe 4.0 ulatub 7000 MB/s või isegi kõrgema klassi mudelites. PCIe 5.0 läheb veelgi kaugemale, kahekordistades iga põlvkonnaga saadaolevat ribalaiust.
Selle toores kiiruse erinevusega kaasneb latentsuse tohutu paranemine. Kui SATA SSD-l võib teatud toimingute tegemiseks kuluda umbes 0,1 millisekundit, siis NVMe-draivi puhul võib see aeg langeda mikrosekundite suurusjärku (0,001 ms või vähem) . Üksiku toimingu puhul seda erinevust ei märka, kuid tuhandete sisend-/väljundoperatsioonide (I/O) kuhjumisel muutub süsteemi paindlikkus märgatavaks.
Teine väga oluline tehniline punkt on paralleelsus . SATA toetab 32 sisend-/väljundpäringu järjekorda, samas kui NVMe protokoll lubab kuni 64 000 järjekorda 64 000 käsuga igaühes. See tähendab, et NVMe SSD suudab palju tõhusamalt hakkama saada suure hulga samaaegsete toimingutega.
Ribalaius ja skaleeritavus: miks PCIe on oluline
PCI Expressi kasutamine ei tähenda mitte ainult suuremat töötlemata kiirust, vaid ka palju skaleeritavamat ribalaiust . Iga PCIe rada kannab teatud hulga andmeid sekundis ja NVMe-draivid kasutavad tänapäevastes laua- ja sülearvutites tavaliselt x2- või x4-konfiguratsioone.
Iga uue PCIe põlvkonnaga ribalaius ligikaudu kahekordistub . Seega NVMe PCIe 3.0 x4 draivi PCIe 4.0 x4 järglase ribalaius praktiliselt kahekordistub, ilma füüsilist liidest või M.2 vormitegurit muutmata. See annab tulevastele SSD põlvkondadele ruumi parendusteks ilma standardit nullist uuesti defineerimata.
Seevastu SATA III standard on täiesti fikseeritud: 6 Gbps on selle lagi ja see ei lähe enam kõrgemale . Isegi kui ilmuvad uued SATA-draivid, ei saa need seda piiri ületada; need saavad paraneda ainult muudes aspektides, nagu töökindlus, energiatarve või vastupidavus, kuid mitte püsiva lugemis-/kirjutamiskiiruse osas.
Lisaks võimaldavad PCIe-ühendused professionaalsetes keskkondades väga paindlikke konfiguratsioone: NVMe SSD-sid saab kasutada sellistes vormitegurites nagu U.2, PCIe-kaardid või isegi NVMe-on-Fabric (NVMe-oF) massiivides, mis kohanduvad serverite, pilvesalvestuse ja suurarvutitega . SATA aga taandub algtaseme seadmetele või suure mahutavusega odavatele draividele.
Paralleelsus ja käskude järjekorrad: NVMe salarelv
Üks NVMe vähem nähtavaid, kuid kõige olulisemaid eeliseid on võime käsitleda paralleelseid toiminguid tohutu järjekorrasügavusega . Kuigi SATA lubab ühes järjekorras ainult 32 päringut, toetab NVMe kuni 64 000 käsujärjekorda, millest igaüks sisaldab 64 000 toimingut.
See tähendab, et keskkondades, kus on palju samaaegseid lugemis- ja kirjutamisoperatsioone, näiteks andmebaasides , virtuaalmasinates, renderdamisel või tehisintellekti/masinaõppe ülesannetes, suudab NVMe SSD säilitada palju stabiilsema andmevoo ilma, et süsteem ootama jääks. Protokoll kasutab katkestustele tuginemise asemel ülitõhusat küsitlusmehhanismi, vähendades vastuse latentsust.
Seetõttu on NVMe protokollist saanud ettevõtete ja andmekeskuste töökoormuste puhul de facto standard . See ei tulene mitte ainult selle järjestikusest kiirusest, vaid ka võimest toetada tohutul hulgal väikeseid I/O-operatsioone, mis on just see, mis reaalsetes stsenaariumides salvestussüsteeme koormab.
Sellist küllastust ei saavutata koduarvutis alati, kuid see on märgatav süsteemi paindlikkuses, kui avame palju rakendusi, töötame raskete projektidega, virtualiseerime süsteeme või kombineerime samaaegselt mängimist, voogesitust ja muid ülesandeid.
Reaalses maailmas toimimine: kas see on nii märgatav, nagu räägitakse?
Sünteetilistes võrdlustestides domineerivad NVMe-draivid. SATA SSD on umbes 500 MB/s, samas kui tänapäevane NVMe-draiv võib saavutada kiiruse 2000–7000 MB/s – see on 5–10 korda kiirem järjestikune juurdepääs . Kuid küsimus, mida kõik küsivad, on: kas see erinevus tähendab sama olulist paranemist igapäevases kasutuses?
Kui võrrelda kõvaketast ja SSD-d, on hüpe tähelepanuväärne: süsteem, mille käivitamine varem võttis rohkem kui minuti, käivitub nüüd sekunditega, programmid avanevad peaaegu koheselt ja sujuvuse tunne on dramaatiliselt paranenud. Üleminek kõvakettalt SSD-le muudab mängu reegleid.
SATA SSD-lt NVMe SSD-le uuendamisel on kogemus aga nüansirikkam. Operatsioonisüsteemi käivitusaeg võib veidi paraneda, kuid see ei lühene 30 sekundilt 2 sekundile; pigem on erinevused mõnesekundilised, kuna nii SATA kui ka NVMe on väikesemahuliste juhuslike lugemiste puhul juba väga kiired.
Erinevus on kõige märgatavam selliste ülesannete puhul nagu väga suurte failide kopeerimine või teisaldamine . Näiteks 50 GB filmi kopeerimine SATA SSD-le võib võtta mitu minutit, samas kui keskmise/tipptasemel NVMe-draivile saab selle tehtud vähem kui 30 sekundiga, eeldusel, et ka ülejäänud ahel (allikas ja sihtkoht) on tõhus.
See on märgatav ka mahukate video-, heli- või fotoprojektide laadimisel, suurte teekide importimisel, koodi kompileerimisel või tööde puhul, mis pidevalt liigutavad gigabaite ja gigabaite andmeid . Sellistes olukordades on järjestikune kiirus ja parem järjekorra haldamine üliolulised.
Mängimine: Kas SATA SSD piirab teid NVMe-ga võrreldes?
Üks levinumaid vaidlusi puudutab mängimist. Paljud kasutajad mõtlevad, kas mängu installimine SATA SSD-le NVMe-ketta asemel toob kaasa oluliselt halvema laadimisaja või isegi madalama kaadrisageduse . Aus vastus on, et mõju kaadrisagedusele on minimaalne või puudub üldse; salvestusruum mõjutab peamiselt laadimisaega ja kurikuulsat andmevoogesituse põhjustatud katkestust.
SATA SSD-ga on kõvakettaga võrreldes juba tohutu edasiminek näha. Menüüd, kaardid ja laadimisekraanid on drastiliselt vähenenud. NVMe-le üleminek võib mõnes tänapäevases mängus tõepoolest paar sekundit aega kokku hoida , eriti väga nõudlikes avatud maailmades, mis pidevalt tekstuure ja andmeid laadivad, kuid edasiminek pole tavaliselt nii dramaatiline, kui toored kiirusnäitajad näitavad.
Mõnes mängus, mis on optimeeritud kiire salvestusruumi paremaks ärakasutamiseks (eriti uue põlvkonna konsoolidel ja nende PC-ekvivalentidel), võib hea NVMe-draiv laadimisaegu veelgi lühendada ja stseenide voogesitust sujuvamaks muuta . Tänapäeval ei "riku" kvaliteetne SATA SSD aga mängukogemust ega põhjusta katastroofilisi jõudlusprobleeme.
Kui oled juba ostnud hea hinnaga 2TB SATA SSD ja mängid 1080p või 1440p resolutsiooniga moodsa graafikaprotsessoriga, siis mängukogemuse erinevust mõjutavad peamiselt graafikakaart, protsessor ja RAM-i maht . NVMe-le uuendamine on tore edasiminek, kuid mitte hädavajalik, kui sul on võimekas SATA-draiv.
Mitme ülesande täitmine, videotöötlus ja suur töökoormus
Professionaalseks või edasijõudnutele mõeldud kasutamiseks on NVMe palju soodsam. Kui töötate 4K või 8K videotöötluse, suurte mitmekanaliliste heliprojektide või ulatuslike fototeekidega , on NVMe-draivi järjestikuse ja juhusliku lugemise ja kirjutamise kiirusel oluline roll.
Väga kõrge eraldusvõimega video esitamisel otse draivilt võib SATA SSD jõuda oma piirini ja põhjustada kerget katkestust, kui andmeedastuskiirus on väga kõrge ja seda kombineeritakse muude paralleelsete toimingutega. NVMe-draiv saab tänu suuremale ribalaiusele suurte failide pideva lugemisega palju sujuvamalt hakkama.
Tõsise multitegumtöötluse korral, kus on avatud mitu rasket rakendust, virtuaalmasinad, brauserid täis vahelehti ja taustal failiedastus, aitavad NVMe kiiremad juurdepääsuajad ja suurem samaaegne sisend-/väljundvõimsus süsteemil tunduda „paindlikum“, ilma mikrotõrgete või hetkeliste hangumisteta.
Tehisintellekti, masinõppe või andmeanalüüsi ülesannete jaoks, kus mällu laaditakse sageli suuri infomahtusid ja mudeleid, sobib NVMe ideaalselt praegustesse vajadustesse . Tegelikult on NVMe protokoll välja töötatud paralleelselt nende tehnoloogiatega just selliste stsenaariumide katmiseks.
Ühilduvus: Kas saate oma arvutisse NVMe-draivi installida?
Enne NVMe SSD ostmist tuleks kontrollida , kas teie emaplaat või sülearvuti seda tüüpi draivi toetab . Enamikul viimase 5-7 aasta arvutitest on M.2 pesa, kuid mitte kõik M.2 pesad pole võrdsed.
Mõned M.2 pesad toetavad ainult SATA-draive; see tähendab, et nad sarnanevad füüsiliselt NVMe-draiviga, kuid toimivad sisemiselt nagu SATA SSD ja on piiratud umbes 550 MB/s-ga. NVMe eeliste kasutamiseks peab pesa otseselt toetama PCIe/NVMe-d. See on tavaliselt märgitud emaplaadi või sülearvuti spetsifikatsioonides.
Vanemates seadmetes, millel on ainult SATA-pistikud, pole NVMe M.2 SSD-d võimalik natiivselt kasutada, kuna selle pesaga pole ühendatud PCIe-liine. Sellistel juhtudel on parim uuendus ikkagi 2,5-tollise SATA SSD paigaldamine, mis on juba tohutu samm kõvakettaga võrreldes.
Tänapäevastes süsteemides töötab NVMe aga sujuvalt kõigi praeguste operatsioonisüsteemidega (Windows, Linux, macOS ühilduvatel seadmetel, järgmise põlvkonna konsoolid jne). See on loomulik valik, kui teie riistvara seda võimaldab, olgu see siis koduseks, professionaalseks või mängukasutuseks.
Hind: hind gigabaidi kohta ja hinna ja kvaliteedi suhe
Kulude poolest on SATA SSD-d üldiselt siiski odavamad kui nende NVMe-versioonid, eriti suurema mahutavuse korral. Tuntud kaubamärgi 2,5-tollise, 1 TB SATA SSD-d võib leida üsna mõistliku hinnaga, samas kui sarnaste spetsifikatsioonidega NVMe-versioon maksab tavaliselt rohkem.
Siiski on NVMe kasvav populaarsus hindu langetanud ja tänapäeval pole hinnavahe gigabaidi kohta enam nii märkimisväärne kui mõned aastad tagasi. Paljudes tootesarjades on 1 TB või 2 TB SATA-ketta ja NVMe-ketta hinnavahe jõudluse paranemist arvestades suhteliselt väike.
Ettevõtte keskkonnas asjad muutuvad: professionaalse kvaliteediga NVMe SSD-d (mis on vastupidavad, pakuvad täiustatud andmekaitset ning serverite ja salvestusmassiivide funktsioone) võivad ulatuda väga kõrgete hindadega. Sellistel juhtudel õigustab investeering tohutut jõudlust ja töökindlust, mida need pakuvad ööpäevaringse töökoormuse korral.
Keskmise kasutaja jaoks, kes sirvib veebi, vaatab multimeediasisu ning salvestab dokumente ja fotosid, võib SATA SSD olla piiratud eelarve korral kõige mõistlikum valik. Kuid nõudlikele mänguritele, sisuloojatele ja professionaalidele on NVMe-draivi väike hinnalisa tavaliselt seda väärt.
Kas NVMe muudab SATA praktikas iganenuks?
Puhttehnoloogilisest vaatenurgast edestab NVMe SATA-d peaaegu kõigis olulistes aspektides: kiiruses, latentsuses, paralleelsuses, skaleeritavuses ja ühilduvuses tänapäevaste töökoormustega. Kuna tarkvara, mängud ja tehisintellekti tööriistad kasvavad pidevalt nii suuruse kui ka keerukuse poolest, on turusuundumus selge: NVMe-st on saamas uus standard.
See aga ei tähenda, et SATA SSD-d oleksid iganenud. Need sobivad ideaalselt kiireks ja odavaks teiseseks salvestusruumiks , mahu suurendamiseks süsteemides, millel on juba esmane NVMe-draiv, vanemate arvutite jaoks, millel puudub M.2 PCIe pesa, või kasutajatele, kes soovivad lihtsalt reageerivat süsteemi ilma pankrotti minemata.
Kaasaegses arvutis on väga mõistlik konfiguratsioon kasutada NVMe-draivi süsteemidraivina ja nõudlikumate programmide ja mängude jaoks ning täiendada seda ühe või mitme SATA SSD-ga (või isegi kõvakettaga) suurte teekide, varukoopiate, filmide, fotode ja muude andmete salvestamiseks, mis on juurdepääsuaja suhtes vähem tundlikud.
Tegelikkus on see, et paljudel juhtudel pole pudelikaelaks enam salvestusruum, vaid protsessori, graafikakaardi või isegi tarkvara optimeerimine. Seetõttu pole alati mõtet head SATA SSD-d vahetada vaid laadimisaja lühendamiseks, kui te ei pea iga päev suuri andmemahtusid teisaldama.
Kui teie arvutil on vaba M.2 PCIe pesa ja teie eelarve seda võimaldab, on NVMe SSD tulevikuks kõige tasakaalustatum valik: see pakub kiirust, väikest latentsusaega ja paremat reageerimisvõimet nõudlikes olukordades , saab hästi hakkama kaasaegsete mängude ja ressursimahukate rakendustega ning selle hind pole enam liiga kõrge. SATA jääb samal ajal hinna/mahutavuse kuningaks vähem kriitiliste kasutusalade jaoks ja ideaalse täiendusena heale NVMe-kettale.
