Os SSDs estão ficando mais acessíveis e, portanto, mais populares atualmente. Não é incomum ver um SSD em máquinas orientadas para o orçamento. Esperamos que, em um futuro próximo, os SSDs substituam quase totalmente os HDDs mecânicos tradicionais.
Mas, embora você só precise se preocupar com o tamanho do HDD e RPM se quiser comprar um HDD mecânico, terá para lidar com jargões como NVMe, M.2 e SATA se você deseja obter um SSD.
Neste artigo, explicaremos exatamente o que esses termos significam e como eles podem afetar seu escolha de qual SSD obter para o seu sistema.
SATA
Serial-ATA (SATA) é uma interface de barramento de computador para conectar mídia de armazenamento em massa a um computador. Ele foi projetado para substituir o antigo padrão Parallel-ATA. Quando introduzido, introduziu recursos como tamanho de cabo reduzido, troca a quente nativa, taxa de transferência de dados mais rápida, etc.
Ele usa um conector combinado de dados e energia. O conector de dados tem 7 pinos enquanto o conector de alimentação tem 15 pinos.
A arquitetura SATA consiste em três camadas de protocolo diferentes:
Camada física Camada de linkCamada de transporte
Camada física >
A camada física define as características físicas e elétricas do SATA e o subsistema de codificação. É responsável por detectar se os dispositivos SATA estão conectados e a inicialização do link.
Camada de link
A camada de link assume o controle assim que a inicialização do link é concluída pela camada física. Ele é responsável pela transmissão e recepção de Estruturas de Informação de Quadros (FISs) sobre o link SATA. FISs são pacotes contendo informações de controle ou dados de carga útil. Cada pacote contém um cabeçalho identificando o tipo de carga útil e a carga útil.
Camada de Transporte
A camada de transporte trata da montagem e desmontagem de FISs. Para transmitir dados, a camada de transporte anexa o cabeçalho de controle FIS à carga útil e informa a camada de enlace para se preparar para a transmissão.
Quando os dados são recebidos, a camada de enlace informa a camada de transporte dos dados recebidos. A camada de transporte então inspeciona o cabeçalho FIS e o remove, e relata (sucesso ou erro) para a camada de comando.
Revisões SATA e suporte SSD
A interface SATA teve 10 revisões até aqui. A versão mais recente é a revisão SATA 3.5. O protocolo SATA III é usado atualmente por dispositivos modernos, quando implementado, e é capaz de velocidade de transmissão de dados de até 600 MBps.
O padrão SATA foi originalmente desenvolvido para interface com HDDs mecânicos. A partir da revisão 3.1, o protocolo SATA introduziu o mSATA como um recurso. mSATA focado em melhorar o desempenho dos SSDs.
No entanto, embora o SATA seja perfeitamente adequado para lidar com a taxa de transferência de HDDs mecânicos, a introdução de uma interface NVMe baseada em PCIe mais recente e mais rápida significou que as unidades SSD acabariam deixando de usar o SATA como interface.
Prós: a interface SATA oferece uma largura de banda muito maior do que a interface PATA mais antiga. Compatível com HDDs mecânicos. Mais barato que as unidades NVMe, especialmente para unidades de alta capacidade. Contras: Mais lento que a interface NVMe. Em breve será substituído
NVMe
Non-Volatile Memory Express (NVMe) é uma especificação de interface para acessar uma mídia de armazenamento não volátil conectada ao computador via barramento PCIe. É um protocolo Non-Uniform Memory Access (NUMA), capaz de amostrar dados aleatórios a uma taxa muito mais rápida do que os HDDs mecânicos tradicionais.
Ele foi desenvolvido especificamente para maximizar as vantagens dos SSDs. A tecnologia NVMe enfatiza o acesso simultâneo e minimiza a latência.
O NVMe também remove camadas de aplicativos desnecessárias, presentes no protocolo SATA, para estabelecer um link direto entre flashes NAND e a CPU, resultando em eficiência no transporte de dados e latência reduzida.
Um dos A maior diferença entre SATA e NVMe é que SATA usa Advanced Host Controller Interface (AHCI), que tem uma profundidade máxima de fila de um comando, e cada fila pode carregar apenas 32 comandos. Isso ocorre porque o AHCI foi projetado para operar em mídia magnética rotativa.
Enquanto isso, o NVMe tem uma profundidade máxima de fila de 65.535 filas, com cada fila capaz de transportar 65.535 comandos. Sendo um protocolo NUMA, o NVMe se beneficia de ter CPUs multi-core, com cada núcleo capaz de apropriar-se de uma fila.
Os drives NVMe modernos no barramento PCIe 3.0 e 4.0 são capazes de velocidade de transferência de dados de cerca de 2.400 MB/s e 6.900 MB/s, respectivamente. A próxima interface de barramento PCIe 5.0 é capaz de aumentar essa velocidade de transferência para 13.800 MB/s.
Devido a diferenças fundamentais nas arquiteturas do HDD mecânico e da interface NVMe, os HDDs mecânicos não podem usar essa interface.
Prós: Interface de armazenamento mais rápida disponível. Implementação flexível de fatores de forma. Desempenho mais eficiente com armazenamento flash NAND do que SATA. Contras: Consideravelmente mais caro que SATA. Problema de compatibilidade com HDDs legados
M.2
M.2, também conhecido como Next Generation Form Factor (NGFF), é um fator de forma para unidades de estado sólido (SSDs). Você ouvirá esse termo com bastante frequência ao lidar com SSDs, mas, diferentemente de NVMe e SATA, essa não é uma interface para armazenamento. Na verdade, os SSDs M.2 podem utilizar interfaces NVMe e SATA, dependendo de sua implementação.
Os módulos M.2 têm formato retangular e se parecem com um stick de RAM. Eles têm um conector de borda de 75 pinos em uma extremidade e um parafuso de montagem única na extremidade oposta para manter o módulo preso no lugar.
O padrão M.2 permite módulos de largura de 12, 16, 22 e 30 mm, dependendo do dispositivo M.2 conectado. Ele pode suportar uma variedade de dispositivos, como WiFi, bluetooth, NFC, rádio digital, SSDs, etc. Os SSDs M.2 têm 22 mm de largura.
O comprimento de um dispositivo M.2 pode ser 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 e 100 mm. As dimensões de um módulo M.2 podem ser identificadas com base em seu nome. Por exemplo, um SSD 2280 indica que o SSD tem 22 mm de espessura e 80 mm de comprimento. Se você deseja instalar este SSD, deve certificar-se de ter um slot 2280 M.2 disponível em seu sistema.
A especificação M.2 fornece suporte para um único PCIe x4 ou SATA III conexão de interface.
Prós: As unidades M.2 podem utilizar o protocolo NVMe, permitindo uma transferência de dados muito mais rápida do que as unidades SATA de formato 2,5″. As unidades M.2 são mais fáceis de instalar. As unidades M.2 são compacto e leve, o que é especialmente desejável em dispositivos de classe ultrabook. Contras: os dispositivos M.2 são geralmente mais caros do que seus equivalentes SATA de 2,5″. Incompatibilidade com dispositivos mais antigos que não possuem slot M.2. Como as unidades M.2 NVMe utilizam barramento PCIe, ele reduz o número de barramentos disponíveis para outros dispositivos
Comparação entre interfaces NVMe e SATA
Velocidade de transferência de dados
O padrão NVMe foi projetado para funcionar com dispositivos SSD em um PCIe interface de ônibus. O barramento PCIe já é muito mais rápido que a interface SATA, e acrescente que os SSDs são muito mais rápidos que os HDDs mecânicos, a imagem de qual interface você deve optar se estiver procurando velocidade não poderia ser mais clara do que o dia.
Além disso, a interface SATA mais rápida de hoje é de 600 MB/s, enquanto a velocidade máxima teórica de transmissão da interface NVMe continua aumentando com a evolução da tecnologia de barramento PCIe. Enquanto uma unidade NVMe padrão conectada a um barramento PCIe 3.0 normalmente era capaz de cerca de 2.000-3.000 MB/s, espera-se que as unidades compatíveis com o próximo padrão PCIe 5.0 sejam capazes de transferir em torno de 12.000-13.000 MB/s.
Quando se trata de velocidade de transferência de dados, não há contestação. O NVMe é o vencedor.
Form Factor
A geração atual de SSDs NVMe geralmente é de formato M.2. Embora unidades mais antigas que utilizassem fatores de forma AIC ou U.2, essas são comparativamente raras hoje em dia. Estar restrito ao formato M.2 significa que a seleção de dispositivos é relativamente restrita quando se trata de unidades NVMe.
Por outro lado, as unidades SATA utilizam principalmente o formato de 2,5″, mas também estão disponíveis no formato M. 2 fatores de forma, tornando assim uma escolha mais ampla de seleção de unidade.
Suporte legado
Sendo um padrão de interface mais recente, quase não há suporte legado quando se trata de NVMe. Além disso, a interface não foi projetada para ser compatível com HDDs mecânicos.
A interface SATA, por outro lado, foi projetada para ser usada com HDDs mecânicos. Além disso, a compatibilidade com versões anteriores significa que você pode emparelhar uma unidade com capacidade SATA 3 com uma interface SATA 2 ou mesmo SATA 1.
Eficácia de custo
NVMe dr ives e SSDs em geral são geralmente mais caros que HDDs. Embora a diferença não seja tão grande para dispositivos de menor capacidade (cerca de 128 a 256 GB) atualmente, a taxa de custo pode dobrar rapidamente ou mais quando você começa a procurar dispositivos com 1 TB ou mais de capacidade.
Assim, para soluções de armazenamento em massa, as unidades SATA ainda são geralmente mais econômicas do que NVMe.
NVMe ou SATA: qual interface você deve optar
Como vimos com base em comparação de unidades NVMe e SATA, é claramente óbvio que você deve obter uma unidade NVMe se desejar uma velocidade de transferência de dados muito maior. Isso permite que você tenha um tempo de inicialização muito mais rápido, carregamento de aplicativos aprimorado, jogos serão carregados mais rapidamente e você pode transferir dados entre unidades muito mais rapidamente.
No entanto, as unidades NVMe são mais caras. Assim, se você deseja obter uma unidade para armazenamento em massa, provavelmente poderá optar por um dispositivo SATA. Isso é especialmente verdadeiro se você for um consumidor de mídia, porque as unidades NVMe praticamente não oferecem nenhuma vantagem durante a reprodução de arquivos de áudio e vídeo.
No entanto, no final do dia, sua escolha de interface a ser usada será limitada pelo fato de ser ou não suportado pelo seu dispositivo. Se você tiver um PC ou laptop mais antigo que suporte apenas a interface SATA, não poderá usar uma unidade NVMe nele.
A boa notícia é que a maioria dos novos dispositivos suporta os padrões NVMe e SATA e vem com várias baias de unidade M.2 e 2,5″SATA disponíveis para instalação da mídia de armazenamento de sua escolha. Você pode misturar e combinar para eficiência otimizada.
