- NVMe SSD diskai naudoja PCIe ir NVMe protokolą, kad užtikrintų žymiai didesnį greitį, mažesnį delsos laiką ir didesnį lygiagretumą nei SATA SSD diskai.
- Kasdien naudojant, NVMe pranašumas, palyginti su SATA, pastebimas atliekant dideles kopijas, redaguojant vaizdo įrašus ir atliekant didelius darbo krūvius, tačiau mažiau įspūdingas nei perėjimas nuo HDD prie SSD.
- Suderinamumas su M.2 PCIe lizdais ir biudžetas lemia pasirinkimą: SATA išlieka labai tinkamas pasirinkimas, o NVMe yra idealus pasirinkimas, jei reikia našumo ir ateities poreikių.
- NVMe disko kaip pagrindinio disko ir SATA SSD kaip antrinės atminties derinys siūlo optimalų greičio, talpos ir kainos balansą.
Jei galvojate apie kompiuterio našumo atnaujinimą, anksčiau ar vėliau susidursite su klasikine dilema: NVMe SSD ir SATA SSD . Teoriškai našumo rodiklių skirtumas yra didžiulis, tačiau kasdien naudojant skirtumas ne visada pastebimas, ir čia kyla abejonių: ar verta išleisti daugiau pinigų? Ar jūsų kompiuteris tikrai bus žymiai greitesnis? Ar dėl to SATA standartas tampa nebeaktualus?
Be to, gana dažnai SATA SSD diską (pavyzdžiui, „ Samsung 860 EVO“ ) turintis asmuo svarsto, ar įdėjus NVMe M.2 diską į pagrindinės plokštės laisvą lizdą, bus pasiektas toks pat reikšmingas pagerėjimas, kokį jie patyrė perjungdami nuo mechaninio kietojo disko prie SSD. Skirtumas tarp HDD ir SSD diskų buvo milžiniškas , tačiau skirtumas tarp SATA SSD ir NVMe SSD diskų ne visada toks aiškus. Atidžiai palyginkime šį variantą, remdamiesi duomenimis ir realiais pavyzdžiais.
Kas tiksliai yra SATA SSD ir NVMe SSD?
Svarbu išsiaiškinti pagrindines sąvokas prieš pradedant nagrinėti lyginamuosius testus ir praktinius pavyzdžius. Tiek SATA, tiek NVMe SSD yra kietojo kūno diskai, tai reiškia, kad jie saugo duomenis NAND „flash“ atmintyje ir neturi besisukančių mechaninių dalių, kaip tradiciniai HDD.
SATA SSD, paprastai tariant, yra „klasikinis“ SSD formatas . Jis naudoja nuosekliąją ATA sąsają (dažniausiai SATA III, esant 6 Gbps greičiui), ir paprastai būna 2,5 colio formos, panašiai kaip nešiojamojo kompiuterio kietasis diskas. SATA SSD taip pat egzistuoja M.2 formos, tačiau juos vis tiek riboja SATA protokolas.
NVMe (Non-Volatile Memory Express) SSD taip pat yra SSD, bet vietoj paties disko tai yra protokolų ir sąsajų rinkinys, sukurtas nuo nulio „flash“ atminčiai . Šie diskai paprastai jungiasi per PCI Express (PCIe) , dalindamiesi didelės spartos juosta, kurią naudoja tokie komponentai kaip vaizdo plokštė.
Pagrindinis skirtumas yra tas, kad SATA buvo sukurta mechaniniams kietiesiems diskams , o NVMe buvo specialiai sukurta SSD diskams, siekiant maksimaliai padidinti jų potencialą. Tai turi tiesioginės įtakos greičiui, delsai, lygiagretumui ir mastelio keitimui.
Pagrindiniai techniniai skirtumai: sąsaja, greitis ir delsa
Grynai techniniu požiūriu NVMe yra visai kitoje lygoje nei SATA . Duomenų magistralės ir protokolo apribojimai daro didelę įtaką, nors dar pamatysime, kaip tai bus panaudota realiomis sąlygomis.
SATA III sąsajos teorinė riba yra 6 Gbps, o tai praktiškai reiškia apie 500–550 MB/s nuoseklaus skaitymo ir rašymo greitį . Iš tiesų, daugelis diskų, tokių kaip „Samsung 860 EVO“, realiuose bandymuose pasiekia apie 450–500 MB/s greitį, o tai ne visai pasiekia standarto maksimumą, bet yra labai arti jo.
Tuo tarpu NVMe SSD naudoja PCIe linijas. Naudojant PCIe 3.0 x4, įprastas greitis yra nuo 2000 iki 3500 MB/s , o PCIe 4.0 pasiekia 7000 MB/s ar net daugiau aukščiausios klasės modeliuose. PCIe 5.0 žengia dar toliau, su kiekviena karta padvigubindama turimą pralaidumą.
Šį neapdoroto greičio skirtumą lydi didžiulis delsos pagerėjimas. Kai SATA SSD diskas tam tikroms operacijoms atlikti gali užtrukti apie 0,1 milisekundės, NVMe diskas gali užtrukti iki mikrosekundžių (0,001 ms ar mažiau) . Šio skirtumo nepastebėsite atliekant vieną izoliuotą operaciją, tačiau kai susikaupia tūkstančiai įvesties / išvesties (I / O) operacijų, sistemos lankstumas tampa pastebimas.
Kitas labai svarbus techninis aspektas yra lygiagretumas . SATA palaiko 32 įvesties/išvesties užklausų eilę, o NVMe protokolas leidžia iki 64 000 eilių su 64 000 komandų kiekvienoje. Tai reiškia, kad NVMe SSD gali daug efektyviau apdoroti daugybę vienu metu atliekamų operacijų.
Pralaidumas ir mastelio keitimas: kodėl PCIe yra toks svarbus
„PCI Express“ naudojimas reiškia ne tik didesnį duomenų greitį, bet ir daug labiau keičiamo dydžio pralaidumą . Kiekviena „PCIe“ linija per sekundę perduoda tam tikrą duomenų kiekį, o NVMe diskai šiuolaikiniuose staliniuose ir nešiojamuosiuose kompiuteriuose paprastai naudoja x2 arba x4 konfigūracijas.
Su kiekviena nauja PCIe karta pralaidumas maždaug padvigubėja . Taigi, NVMe PCIe 3.0 x4 disko, kaip ir jo įpėdinio PCIe 4.0 x4, pralaidumas praktiškai padvigubėja, nekeičiant fizinės sąsajos ar M.2 formos koeficiento. Tai suteikia erdvės tobulėjimui būsimose SSD kartose, nereikalaujant iš naujo apibrėžti standarto nuo nulio.
Tuo tarpu SATA III standartas yra visiškai fiksuotas: 6 Gbps yra jo lubos ir ji neketina pakilti aukščiau . Net jei atsiras naujų SATA diskų, jie negalės peržengti šios ribos; jie gali pagerėti tik kitais aspektais, tokiais kaip patikimumas, energijos suvartojimas ar ilgaamžiškumas, bet ne nuolatiniu skaitymo / rašymo greičiu.
Be to, PCIe jungtys leidžia naudoti labai lanksčias konfigūracijas profesionalioje aplinkoje: NVMe SSD diskus galima naudoti tokiuose formatuose kaip U.2, PCIe kortelės arba net NVMe-on-Fabric (NVMe-oF) masyvuose, pritaikant juos serveriams, debesies saugykloms ir pagrindiniams kompiuteriams . Tuo tarpu SATA vis labiau naudojama pradinio lygio įrangoje arba didelės talpos, nebrangiuose diskuose.
Lygiagretumas ir komandų eilės: slaptasis NVMe ginklas
Vienas iš mažiau matomų, bet svarbiausių NVMe privalumų yra gebėjimas apdoroti lygiagrečias operacijas su didžiuliu eilių gyliu . Nors SATA leidžia tik 32 užklausas vienoje eilėje, NVMe palaiko iki 64 000 komandų eilių su 64 000 operacijų kiekvienoje.
Tai reiškia, kad aplinkose, kuriose vienu metu atliekama daug skaitymo ir rašymo operacijų, pvz. , duomenų bazėse , virtualiose mašinose, vizualizavimo ar dirbtinio intelekto / mašininio mokymosi užduotyse, NVMe SSD gali palaikyti daug stabilesnį duomenų srautą, sistemai neužstrigiant laukiant. Protokolas naudoja labai efektyvų apklausos mechanizmą, o ne vien tik pasikliauja pertraukimais, taip sumažindamas atsako delsą.
Todėl įmonių ir duomenų centrų darbo krūviuose NVMe protokolas tapo faktiniu standartu . Taip yra ne tik dėl nuoseklaus greičio, bet ir dėl gebėjimo palaikyti didžiulį skaičių mažų įvesties / išvesties operacijų, o tai yra būtent tai, kas realiomis aplinkybėmis kelia įtampą saugojimo sistemoms.
Toks prisotinimas namų kompiuteryje ne visada pasiekiamas, tačiau tai pastebima sistemos lankstume, kai atidarome daug programų, dirbame su sunkiais projektais, virtualizuojame sistemas arba tuo pačiu metu deriname žaidimus, transliacijas ir kitas užduotis.
Realaus pasaulio našumas: ar jis toks pastebimas, kaip sakoma?
Sintetiniuose etaloniniuose testuose dominuoja NVMe diskai. SATA SSD diskas pasiekia apie 500 MB/s greitį, o modernus NVMe diskas gali pasiekti 2000–7000 MB/s greitį – tai 5–10 kartų greitesnė nuoseklioji prieiga . Tačiau visi klausia: ar šis skirtumas reiškia panašų reikšmingą kasdienio naudojimo pagerėjimą?
Lyginant HDD su SSD, šuolis yra įspūdingas: sistema, kuriai anksčiau paleisti prireikdavo daugiau nei minutės, dabar paleidžiama per kelias sekundes, programos atidaromos beveik akimirksniu, o sklandumo pojūtis gerokai pagerėjo. Perėjimas nuo HDD prie SSD keičia žaidimo taisykles.
Tačiau atnaujinant iš SATA SSD į NVMe SSD, patirtis yra niuansuotesnė. Operacinės sistemos paleidimo laikas gali šiek tiek pagerėti, bet ne nuo 30 sekundžių iki 2; greičiau matysite kelių sekundžių skirtumą, nes tiek SATA, tiek NVMe jau yra labai greiti atliekant nedidelio masto atsitiktinius nuskaitymus.
Skirtumas labiausiai pastebimas atliekant tokias užduotis kaip labai didelių failų kopijavimas ar perkėlimas . Pavyzdžiui, 50 GB filmo nukopijavimas į SATA SSD diską gali užtrukti kelias minutes, o į vidutinės / aukštos klasės NVMe diską tai galima padaryti per mažiau nei 30 sekundžių, jei likusi grandinės dalis (šaltinis ir paskirties vieta) taip pat veikia efektyviai.
Tai taip pat pastebima apkraunant didelius vaizdo, garso ar nuotraukų projektus, importuojant dideles bibliotekas, kompiliuojant kodą arba atliekant užduotis, kurios nuolat perkelia gigabaitus duomenų . Tokiose situacijose nuoseklus greitis ir geresnis eilių valdymas yra labai svarbūs.
Žaidimai: Ar SATA SSD diskas jus riboja, palyginti su NVMe?
Vienas iš dažniausiai kylančių ginčų yra susijęs su žaidimais. Daugelis vartotojų svarsto, ar žaidimo įdiegimas SATA SSD diske, o ne NVMe diske, žymiai pablogins įkėlimo laiką ar net sumažins kadrų dažnį (FPS) . Sąžiningas atsakymas yra tas, kad poveikis kadrų dažniui yra minimalus arba jo visai nėra; daugiausia įtakos turi atmintis ir liūdnai pagarsėjęs duomenų srauto sukeliamas strigimas.
Su SATA SSD jau matote didžiulį patobulinimą, palyginti su HDD. Meniu, žemėlapių ir įkėlimo ekranų yra gerokai mažiau. Perėjimas prie NVMe iš tiesų gali sutrumpinti kai kuriuose šiuolaikiniuose žaidimuose laiką keliomis sekundėmis , ypač labai reikliose atvirojo pasaulio platformose, kuriose nuolat kraunamos tekstūros ir duomenys, tačiau pagerėjimas paprastai nėra toks ryškus, kaip rodo neapdoroti greičio skaičiai.
Kai kuriuose žaidimuose, optimizuotuose geriau išnaudoti greitą saugyklą (ypač naujos kartos konsolėse ir jų atitikmenyse kompiuteriams), geras NVMe diskas gali dar labiau sutrumpinti įkėlimo laiką ir sklandžiau transliuoti scenas . Tačiau šiandien kokybiškas SATA SSD diskas „nesugadina“ žaidimo patirties ir nesukelia katastrofiškų našumo problemų.
Jei jau įsigijote 2 TB SATA SSD už gerą kainą ir žaidžiate 1080p arba 1440p raiška su modernia GPU, jūsų žaidimų patirtį pirmiausia pakeis vaizdo plokštė, procesorius ir RAM kiekis . Atnaujinimas į NVMe yra geras patobulinimas, bet nebūtinas, jei turite galingą SATA diską.
Daugiafunkcinis darbas, vaizdo įrašų redagavimas ir dideli darbo krūviai
Profesionaliam arba pažengusiam naudojimui NVMe yra daug pranašesnis. Jei dirbate su 4K arba 8K vaizdo įrašų redagavimu, dideliais kelių takelių garso projektais arba didelėmis nuotraukų bibliotekomis , NVMe disko nuoseklus ir atsitiktinis skaitymo ir rašymo greitis daro didelį skirtumą.
Leidžiant labai didelės raiškos vaizdo įrašus tiesiai iš disko, SATA SSD diskas gali pasiekti savo ribas ir šiek tiek užstrigti, jei duomenų perdavimo sparta yra labai didelė ir ji derinama su kitomis lygiagrečiomis operacijomis. NVMe diskas, dėl didesnio pralaidumo, daug sklandžiau tvarko nuolatinį didelių failų skaitymą.
Atliekant sudėtingą daugiaprogramį darbą, kai atidarytos kelios didelės programos, virtualios mašinos, naršyklės pilnos skirtukų ir foninis failų perdavimas, greitesnis NVMe prieigos laikas ir didesnė vienalaikio įvesties / išvesties talpa padeda sistemai atrodyti „lanksčiau“, be mikrotrūkimų ar momentinių užstrigimų.
Dirbtinio intelekto, mašininio mokymosi ar duomenų analizės užduotims, kai į atmintį dažnai įkeliami dideli informacijos ir modelių kiekiai, NVMe puikiai atitinka dabartinius poreikius . Tiesą sakant, NVMe protokolas buvo sukurtas lygiagrečiai su šiomis technologijomis būtent tokio tipo scenarijams.
Suderinamumas: Ar galite įdiegti NVMe diską savo kompiuteryje?
Prieš skubėdami pirkti NVMe SSD, turėtumėte patikrinti , ar jūsų pagrindinė plokštė arba nešiojamas kompiuteris iš tikrųjų palaiko šio tipo diskus . Daugumoje pastarųjų 5–7 metų kompiuterių yra M.2 lizdas, tačiau ne visi M.2 lizdai yra vienodi.
Kai kurie M.2 lizdai palaiko tik SATA diskus; tai yra, jie fiziškai primena NVMe diską, bet viduje veikia kaip SATA SSD ir yra apriboti iki maždaug 550 MB/s. Norint pasinaudoti NVMe privalumais, lizdas turi aiškiai palaikyti PCIe/NVMe. Tai paprastai nurodoma pagrindinės plokštės arba nešiojamojo kompiuterio specifikacijose.
Senesniuose įrenginiuose, turinčiuose tik SATA jungtis, NVMe M.2 SSD disko negalima naudoti natūraliai, nes prie šio lizdo nėra prijungtų PCIe linijų. Tokiais atvejais geriausias atnaujinimas vis tiek yra įdiegti 2,5 colio SATA SSD diską, kuris jau yra didžiulis šuolis, palyginti su HDD.
Tačiau šiuolaikinėse sistemose NVMe sklandžiai veikia su visomis dabartinėmis operacinėmis sistemomis („Windows“, „Linux“, „macOS“ suderinamuose įrenginiuose, naujos kartos konsolėmis ir kt.). Tai natūralus pasirinkimas, jei jūsų aparatinė įranga tai leidžia, nesvarbu, ar tai būtų naudojimas namuose, profesionaliai, ar žaidžiant.
Kaina: kaina už GB ir kainos bei kokybės santykis
Kalbant apie kainą, SATA SSD diskai vis dar paprastai yra pigesni nei jų NVMe analogai, ypač didesnės talpos. 2,5 colio, 1 TB SATA SSD diską iš gerai žinomo prekės ženklo galima rasti už gana priimtiną kainą, o NVMe versija su panašiomis specifikacijomis paprastai kainuoja brangiau.
Nepaisant to, didėjantis NVMe populiarumas sumažino kainas, ir šiandien kainos skirtumas už GB nebėra toks didelis, kaip prieš kelerius metus. Daugelyje produktų linijų kainų skirtumas tarp 1 TB arba 2 TB SATA disko ir NVMe disko yra santykinai mažas, atsižvelgiant į našumo pagerėjimą.
Įmonių aplinkoje padėtis keičiasi: profesionalios klasės NVMe SSD diskai (pasižymintys dideliu patvarumu, pažangia duomenų apsauga ir serverių bei saugojimo masyvų funkcijomis) gali būti labai brangūs. Tokiais atvejais investiciją pateisina didžiulis našumas ir patikimumas, kurį jie siūlo esant 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę trunkančiam darbo krūviui.
Vidutiniam vartotojui, kuris naršo internete, žiūri multimedijos turinį ir saugo dokumentus bei nuotraukas, SATA SSD vis dar gali būti protingiausias pasirinkimas, jei biudžetas ribotas. Tačiau reikliems žaidėjams, turinio kūrėjams ir profesionalams nedidelė NVMe disko kaina paprastai yra verta to.
Ar NVMe praktiškai paverčia SATA pasenusiu?
Grynai technologiniu požiūriu NVMe beveik visais svarbiais aspektais akivaizdžiai lenkia SATA : greitį, delsą, lygiagretumą, mastelio keitimą ir suderinamumą su šiuolaikiniais darbo krūviais. Kadangi programinė įranga, žaidimai ir dirbtinio intelekto įrankiai toliau auga ir tampa vis sudėtingesni, rinkos tendencija aiški: NVMe tampa naujuoju standartu.
Tačiau tai nereiškia, kad SATA SSD diskai yra pasenę. Jie išlieka idealiai tinkantys kaip greitas ir nebrangus antrinis saugojimas , norint padidinti talpą sistemose, kuriose jau yra pagrindinis NVMe diskas, senesniuose kompiuteriuose, kuriuose nėra M.2 PCIe lizdo, arba vartotojams, kurie tiesiog nori greitai reaguojančios sistemos neištuštindami piniginės.
Šiuolaikiniame kompiuteryje labai protinga konfigūracija yra naudoti NVMe diską kaip sistemos diską ir sudėtingesnėms programoms bei žaidimams , o jį papildyti vienu ar keliais SATA SSD (arba net HDD) diskais, kad būtų galima saugoti dideles bibliotekas, atsargines kopijas, filmus, nuotraukas ir kitus duomenis, kurie yra mažiau jautrūs prieigos laikui.
Realybė tokia, kad daugeliu atvejų kliūtis yra ne saugykla, o procesoriaus, grafikos procesoriaus ar net programinės įrangos optimizavimas. Todėl ne visada prasminga keisti gerą SATA SSD diską vien tam, kad sutrumpintumėte įkėlimo laiką keliomis sekundėmis, jei nereikia kasdien perkelti didelių duomenų kiekių.
Jei jūsų kompiuteryje yra laisvas M.2 PCIe lizdas ir jūsų biudžetas leidžia, NVMe SSD yra labiausiai subalansuotas pasirinkimas ateičiai: jis pasižymi greičiu, mažu delsos laiku ir geresniu reagavimu sudėtingose situacijose , gerai susidoroja su šiuolaikiniais žaidimais ir daug išteklių reikalaujančiomis programomis, o jo kaina nebėra pernelyg didelė. Tuo tarpu SATA išlieka kainos ir talpos karaliumi mažiau svarbiems tikslams ir kaip puikus gero NVMe disko papildymas.
