NVMe устройствата са голяма работа в компютърното съхранение в момента и с добра причина. Не само, че NVMe SSD устройство (SSD) оставя повечето по-стари SSD дискове в праха, но също така е много бързо в сравнение със стандартните 3,5- и 2,5-инчови устройства.
Съдържание
NVMe срещу SATA III
Вземете, например, 1 TB Samsung 860 Pro, 2,5-инчов SSD с максимална скорост на последователно четене от 560 мегабайта в секунда (MB/s). Неговият наследник, Базиран на NVMe 960 Pro, е повече от шест пъти по-бърз от това, с максимална скорост от 3500 MB/s.
Това е така, защото устройствата преди NVMe се свързват към компютър чрез SATA III, третата ревизия на интерфейса на Serial ATA компютърна шина. Междувременно NVMe е интерфейсът на хост контролера за по-нови, по-напреднали SSD дискове.
SATA III и NVMe са термините, които най-често се използват за разграничаване между дискове от старата школа и новата актуалност, която всеки иска. NVMe обаче не е от същия тип технология като SATA III.
Ще разберем защо използваме термините „SATA III“ и „NVMe“, за да сравним технологиите по-късно.
Какво е SATA III?
През 2000 г. беше въведен SATA, за да замени предшестващия го стандарт Parallel ATA. SATA предлагаше по-висока скорост на връзки, което означаваше значително подобрена производителност в сравнение с предшественика си. SATA III се появи осем години по-късно с максимална скорост на трансфер от 600 MB/s.
Компонентите SATA III използват специфичен тип конектор за слот в лаптоп и специфичен тип кабел за свързване към дънна платка на настолен компютър.
След като устройството е свързано към компютърната система чрез SATA III, работата е само наполовина свършена. За да може устройството действително да разговаря със системата, то се нуждае от интерфейс на хост контролера. Тази работа принадлежи на AHCI, което е най-често срещаният начин за SATA III устройства да общуват с компютърна система.
В продължение на много години SATA III и AHCI се представяха възхитително, включително през първите дни на SSD. Въпреки това, AHCI е оптимизиран за въртящи се носители с висока латентност, а не за ниско латентно, енергонезависимо съхранение като SSD, обясни представител на производителя на устройства Kingston.
Твърдотелните устройства станаха толкова бързи, че в крайна сметка наситиха SATA III връзката. SATA III и AHCI просто не можеха да осигурят достатъчно честотна лента за все по-способни SSDS.
С разширяването на скоростите и възможностите на задвижването започна търсенето на по-добра алтернатива. И за щастие вече се използваше на компютри.
Какво е PCIe?
PCIe е друг хардуерен интерфейс. Най-известен е като начинът, по който графичната карта се поставя в настолен компютър, но се използва и за звукови карти, карти за разширение Thunderbolt и M.2 устройства (повече за тях по-късно).
Ако погледнете дънната платка (вижте по-горе), лесно можете да видите къде са PCIe слотовете. Те се предлагат предимно във варианти x16, x8, x4 и x1. Тези числа показват колко ленти за предаване на данни има слотът. Колкото по-голям е броят на лентите, толкова повече данни можете да преместите по всяко време, поради което графичните карти използват x16 слотове.
Има и M.2 слот на изображението по-горе, точно под горния x16 слот. M.2 слотовете могат да използват до четири ленти, така че те са x4.
Ключовите PCIe слотове във всеки компютър имат ленти, свързани към процесора за възможно най-добра производителност. Останалите PCIe слотове се свързват към чипсета. Това също така поддържа доста бърза връзка с процесора, но не толкова бърза, колкото директните връзки.
В момента се използват две поколения PCIe: 3.0 (най-често срещаният) и 4.0. Към средата на 2019 г. PCIe 4.0 беше съвсем нов и се поддържаше само от процесори Ryzen 3000 на AMD и дънни платки X570. Версия 4, както бихте очаквали, е по-бърза.
Повечето компоненти обаче все още не насищат максималната честотна лента на PCIe 3.0. Така че, докато PCIe 4.0 е впечатляващ, той все още не е необходимост за съвременните компютри.
NVMe през PCIe
PCIe, тогава, е като SATA III; и двете се използват за свързване на отделни компоненти към компютърна система. Точно както SATA III се нуждае от AHCI, преди твърд диск или SSD да може да комуникира с компютърна система, PCIe-базираните устройства разчитат на хост контролер, наречен експресна енергонезависима памет (NVMe).
Но защо не говорим за SATA III срещу PCIe устройства или AHCI срещу NVMe?
Причината е доста ясна. Винаги сме наричали устройствата базирани на SATA, като SATA, SATA II и SATA III – не е изненада.
Когато производителите на дискове започнаха да правят PCIe устройства, имаше кратък период, през който говорихме за PCIe SSD.
Въпреки това, индустрията нямаше никакви стандарти, които да се обединят, както беше със SATA устройствата. Вместо това, като Western Digital обясни, компаниите използваха AHCI и изградиха свои собствени драйвери и фърмуер за стартиране на тези устройства.
Това беше бъркотия и AHCI все още не беше достатъчно добър. Както ни обясни Kingston, за хората също е било по-трудно да приемат дискове, които са по-бързи от SATA, защото вместо plug-and-play опит, те също трябва да инсталират специални драйвери.
В крайна сметка индустрията се обедини около стандарта, който стана NVMe и замени AHCI. Новият стандарт беше толкова по-добър, че имаше смисъл да започнем да говорим за NVMe. А останалото, както се казва, е история.
NVMe е създаден с мисъл за модерни, PCIe-базирани SSD дискове. NVMe устройствата могат да приемат значително повече команди наведнъж, отколкото SATA III механични твърди дискове или SSD. Това, в комбинация с по-ниска латентност, прави NVMe устройствата по-бързи и по-отзивчиви.
Как изглеждат NVMe устройствата?
Ако отидете да пазарувате за устройство, базирано на NVMe днес, това, което искате, е M.2 gumstick. M.2 описва форм фактора на устройството — или за нашите цели как изглежда. M.2 устройствата обикновено имат до около 1 TB място за съхранение, но са достатъчно малки, за да държат между палеца и показалеца.
M.2 устройствата се свързват със специални M.2 PCIe слотове, които поддържат до четири ленти за пренос на данни. Тези устройства обикновено са базирани на NVMe, но можете да намерите и M.2 устройства, които използват SATA III — просто прочетете внимателно опаковката.
Базираните на SATA III M.2 не са толкова често срещани в наши дни, но съществуват. Някои популярни примери са WD Blue 3D NAND и на Samsung 860 Evo.
Трябва ли да изхвърлите SATA III устройства?
Въпреки че NVMe е фантастичен, все още няма причина да се отказвате от SATA III устройства. Въпреки ограниченията на SATA III, той все още е добър избор за вторично съхранение.
Всеки, който създава нов компютър, например, би се справил добре да използва M.2 NVMe устройство за неговото зареждане и основно хранилище. След това той може да добави по-евтин твърд диск или 2,5-инчов SSD с по-голям капацитет като вторично съхранение.
Може да е добра идея цялата ви памет да работи през PCIe. В момента обаче NVMe устройствата са ограничени до около 2 TB. По-високите мощности също са непосилно скъпи. Бюджетно 1 TB, M.2 NVMe устройство обикновено струва около $100 (което е приблизително колко струва 2 TB високопроизводителни SATA III твърди дискове).
Цената, разбира се, може да се промени, тъй като получаваме M.2 устройства с още по-висок капацитет. Kingston каза, че можем да очакваме да видим M.2 дискове с 4 и 8 TB капацитет около началото на 2021 г.
Дотогава комбинацията от M.2 с вторични SSD и твърди дискове е най-добрият вариант.
Същата идея важи и за лаптопите. Ако купувате нова платформа, потърсете такава с флаш памет NVMe и резервно 2,5-инчово отделение за SATA III твърд диск или SSD.
Не всички NVMe устройства обаче са създадени еднакви. Определено си струва да прочетете отзиви за целевото устройство, преди да закупите такъв.
Ако имате нов настолен компютър или лаптоп, има вероятност той да има M.2 слотове, които поддържат NVMe. Надстройката на вашия компютър си заслужава!