Ce este NVMe la SSD-uri: viteze ametitoare si dimensiuni microscopice

Componenta responsabila cu cel mai mare salt de performanta din ultimul deceniu, unitatea de stocare SSD, a devenit deja mai rapida prin variantele NVMe. Ce sunt, ce cerinte obligatorii au si cat costa vei afla citind in continuare.

Despre unitatile SSD (Solid State Drive), am mai discutat pe Shopniac, concluzionand ca un PC sau laptop actual nu ar trebui sa se vanda fara o astfel de componenta. Pur si simplu unitatile mecanice traditionale, HDD-urile adica, nu au nicio sansa cand vine vorba de viteza de citire si scriere a datelor. Iar cum pretul per gigabyte al SSD-urilor este in continua scadere este posibil ca HDD-ul la un moment dat sa piarda si acest avantaj.

Cam toate gadgeturile din ziua de azi folosesc deja memorie flash non-volatila, unitatile magnetice clasice ramanand comune doar in calculatoare desktop, laptopuri, unitati NAS si servere. SSD-ul nu mai este deci viitorul ci prezentul, iar in prezent ai de ales intre mai multe tipuri de unitati SSD, cele mai rapide fiind cele ce folosesc standardul NVMe.

Merita insa diferenta de pret intre NVMe si SATA? Care este diferenta reala de viteza si ce iti trebuie pentru a putea instala un SSD NVMe? Voi incerca sa iti raspund la aceste intrebari in capitolele urmatoare.

Ce este NVMe si ce avantaje ofera?

nvm express logo

Acronimul NVMe vine de la Non-Volatile Memory Express si se refera la unitati SSD conectate prin intemediul liniilor PCI-Express de pe placa de baza, direct la procesorul sistemului de cele mai multe ori. Spre deosebire, SSD-urile traditionale conectate prin interfata SATA (Serial ATA) nu comunica direct cu procesorul sistemului, fiind conectate intermediar cu alt chip sau controller de pe placa de baza. Acesta actioneaza cumva ca un traducator.

Cu cat reusesim sa furnizam mai repede date procesorului cu atat performanta sistemului creste. Practic un SSD NVMe poate comunica mult mai rapid cu procesorul, fiind conectat direct cu acesta. Stiu, o placa de baza are aproximativ dimensiunile unei coli de hartie A4, deci cand vorbim de distante discutam despre 10 – 20 centimetri, insa orice milimetru si intermediar inlaturat conteaza cand vine vorba de calculatoare, chiar si atunci cand transmisia se face cu viteza luminii.

Fata de un SSD conectat prin SATA, interfata NVMe are foarte multe avantaje. Am pus cele mai importante caracteristici ale celor doua standarde in tabelul de mai jos (sursa), daca iti plac cifrele:

Serial ATA (S-ATA sau sATA)NVMe (Non-Volatile Memory eXpress)
Interfata conceputa initial pentru HDDInterfata conceputa pentru memorie flash
O coada de comenzi64.000 de comenzi (64K)
Maxim 32 de comenzi in coadaMaxim 64.000 de comenzi per coada (64K)
Utilizare mai mare a procesoruluiUtilizare mica a procesorului pentru comenzi
Latenta 6 microsecundeLatenta 2.8 microsecunde
Comunica cu un controller separat SATAComunica direct cu procesorul
In jur de ~100.000 de operatiuni pe secunda (IOPS)Peste ~1.000.000 de operatiuni pe secunda (IOPS)
Viteza maxima teoretica: 6Gbps (SATA III)Viteza maxima teoretica 64Gbps (PCI 4.0 x4)

Se vede deci clar pe hartie ca SSD-urile NVMe au potentialul de a fi mult mai rapide ca cele “traditionale” SATA. Asa se intampla si in practica, nu doar in teorie. In plus, formatul fizic NVMe il face mult mai potrivit instalarii in laptopuri subtiri (ultrabook-uri), unde ocupa un spatiu infim.

Conectorii: M.2 vs PCI-Express

In clipa de fata cele mai populare modalitati de a conecta un SSD care foloseste interfata de comunicare NVMe este prin intermediul unui slot M.2 (Next Generation Form Factor sau NGFF) sau direct pe placa baza, unde se conecteaza si placile video, de sunet, retea samd, adica prin conectorul PCI-Express. Cele din urma sunt modele mai rar intalnite si nu pot fi instalate intr-un calculator desktop. Nu au loc fizic intr-un laptop, si pentru ca nu au spatiu si pentru ca acestea nu sunt dotate cu conectori PCI-Express.

sloturi PCI-E si M.2 pe placa de baza

Indiferent de modelul ales, M.2 sau PCI-E, un avantaj fata de SSD-urile SATA este ca nu necesita cabluri de conectare. Cele SATA urma folosesc doua cabluri, unul pentru alimentare, unul pentru transfer de date, in timp ce unitatile NVMe se alimenteaza direct din slot.

Trebuie sa mentionez un aspect important, si anume ca exista unitati SSD care comunica prin protocolul SATA si care se conecteaza la placa de baza prin conector M.2, acelasi folosit si de NVMe. Avantajul este doar cel al dimensiunilor reduse, performanta fiind limitata de protocolul SATA.

Va trebui sa fii atent deci cand cumperi, atat la ce interfata de comunicare foloseste SSD-ul (NVMe fiind de preferat SATA-ului) si la specificatiile placii de baza care mentioneaza tipul conectorului M.2. Exista sloturi M.2 care suporta doar NVMe, doar SATA sau ambele. Este putin confuz, deci trebuie sa fii atent ca sa nu ai suprize neplacute la instalare.

Concluzia este ca nu are sens sa cumperi un SSD SATA M.2 pentru ca iti ocupa un slot pretios de pe placa de baza, fara sa aduca vreun beneficiu de performanta. Placile de baza moderne vin cu 6, 8, 10 sau chiar mai multe porturi SATA si doar 1, 2, maxim 3 porturi M.2, nu toate conectate direct la procesor. Poti totusi folosi si sloturile PCI-Express ale placii de baza cu un SSD NVME cu slot M.2 folosind un adaptor.

adaptor pci express m.2

SSD M.2 montat pe adaptor PCI-Express

La montarea fizica trebuie sa fii atent la urmatoarele:

  • Conector M.2 – lungimea SSD-ului si cea a slotului. Lungimile standard fiind 30, 42, 60, 80 sau 110 mm, cea mai uzuala fiind cea de 80 mm;
  • Conector PCI-E – lungimea slotului trebuie sa fie mai mare ca cea a conectorului. Se poate insa monta un conector mai mic intr-un slot mai lung, liniile PCI-Express care fac contact fiind activate automat, restul ramanand nefolosite.

NVMe vs SATA vs HDD: cat de mare este diferenta de viteza?

Un lucru foarte important la care trebuie sa fii atent cand cumperi un SSD NVMe este la viteza conectorului de pe placa de baza si cea a modelului ales, pentru a te asigura ca beneficiezi de maximul de performanta posibil.

Sunt doua caracteristici la care trebuie sa fii atent in acest caz: numarul de linii PCI-Express folosite (uzual x4, dar exista si modele mai ieftine, cu doar x2 linii) si protocolul PCI-Express utilizat (uzual PCI-E 3.0, insa incep sa apara si modele PCI-E 4.0, care dubleaza practic viteza maxima). Din fericire nu trebuie sa potrivesti neaparat numarul de si versiunea PCI-E, acestea functionand oricum, cat timp slotul si SSD-ul comunica pe NVMe, doar ca o vor face la o viteza mai redusa (cel mai mic numitor comun).

SATA IIIPCI-E 3.0 x4PCI-E 4.0 x4
6 Gbps teoretic, 550 MB/s practic32 Gbps teoretic, 4000 MB/s practic (1 GB/s per linie)64 Gbps teoretic, 8000 MB/s practic  (2 GB/s per linie)

Acestea sunt insa doar cifre teoretice, asa ca am pus mai jos o poza cu teste sintetice realizate de mine pe trei unitati de stocare diferite: hard-disk de laptop de 5400 RPM (cel mai rau caz posibil), un SSD tipic SATA3 si unul NVMe pe PCI-Express 3.0 x4.

performanta SSD NVME vs SSD SATA3 vs HDD laptop 5400RPM

Diferentele sunt graitoare, zic eu. In practica nu vei simti o diferenta atat de mare intre un SSD SATA si unul NVMe daca nu utilizezi programe care salveaza si citesc date des. Sistemul de operare porneste mai repede, aplicatiile se deschid mai fluent si intregul sistem pare ca raspunde la comenzi mai bine in cazul unui SSD NVMe, insa diferenta nu este la fel de mare ca atunci cand ai trecut prima oara de la HDD la SSD. Tin sa mentionez asta pentru ca cifrele de performanta nu se regasesc intotdeauna in practica.

SSD-urile NVMe si racirea corespunzatoare

Un ultim lucru as vrea sa mentionez despre NVMe, un dezavantaj fata de un model SATA montat in carcasa de 2.5 inch (acelasi format un un hard disk de laptop) si anume performanta de racire, adica de fapt lipsa acesteia.

Din cauza dimensiunilor reduse ale unitatilor M.2 de cele mai multe ori acestea vin fara niciun fel de radiator. Componentele sunt proiectate sa reziste la temperaturi inalte, temperaturi pe care le si ating in practica. Nu este chiar neobisnuit pentru un SSD NVMe sa se incalzeasca pana la 80 – 90 de grade, la doar cateva grade de punctul la care componentele incetinesc pentru a se proteja singure (throttling), moment in care si performanta scade corespunzator. Spre comparatie SSD-ul Intel SATA 3 nu depaseste 40 de grade in timpul acelorasi teste, chiar daca este montat intr-o zona din carcasa prost ventilata.

Aceste temperaturi ma fac sa am retineri privind longevitatea in timp a acestor unitati, ce putin cele din primele generatii. Spun asta pentru ca modelul meu Samsung a atins 82 de grade Celsius in timp ce l-am testat pentru acest articol, in conditiile in care este instalat intr-o carcasa ventilata bine si este racit suplimentar de niste radiatoare pe care le-am instalat singur.

temperatura ssd nvme

Exista bineinteles si modele cu radiator care acopera memoriile flash si controller-ul (procesorul SSD-ului), insa acestea nu pot fi instalate in laptop-uri, si uneori in desktop-uri, din cauza restrictiilor de spatiu din jurul conectorilor. Pe viitor totusi ma astept ca eficienta energetica a noilor generatii sa isi spuna cuvantul si sa vedem acesta problema rezolvata. Pana atunci insa va trebui sa ne multumim cu solutii ca cea de mai jos.

ssd pci-e 4.0 nvme cu radiator

Cateva modele recomandate de SSD-uri NVMe:

  • Samsung 970 EVO, PRO – pana la 2 TB capacitate, PCI-E 3.0 x4, 3500 MB/s citire, 3300 MB/s scriere, 80 mm;
  • Kingston A2000 – pana la 1TB, PCI-E 3.0 x4, 2200 MB/s citire, 1900 MB/s scriere, 80 mm;
  • Patrion Viper – pana la 2 TB capacitate, PCI-E 3.0 x4, 3300 MB/s citire, 3100 MB/s scriere, 80 mm, radiator;
  • Corsair Force MP600 – capacitati pana la 2 TB, PCI-E 4.0 x4, 4950 MB/s citire, 4250 MB/s scriere, 80 mm, radiator.

Ca o concluzie mie personal imi este clar ca SSD-urile NVMe reprezinta cea mai buna solutie pentru performanta. Preturile sunt in scadere, deci si acest dezavantaj fata de SSD-urile SATA se va rezolva in perioada urmatoare. NVMe reprezinta o solutie care merita, daca ai reusit sa scapi deja de HDD-uri. Altfel este mai important sa treci totul pe memorie flash in prima faza, iar daca reusesti sa „pescuiesti” un NMVe la pret bun nu sta prea mult pe ganduri.

Sper ca iti plac produsele recomandate de noi! Shopniac foloseste linkuri de afiliere in articolele sale si primeste un comision ori de cate ori cumperi din magazinele online afiliate. Acest lucru nu afecteaza in niciun fel pretul platit de tine. Mai multe detalii.

JP - editor Shopniac
JP - Pentru mine s-au inventat magazinele de haine online pentru ca urasc sa umblu din magazin in magazin, sa probez zeci de articole si sa mai si compar preturile. In rest sunt pasionat de gadgeturi si filme, lucruri care imi ocupa mai mult timp decat ar trebui.
Te abonezi gratuit la newsletter si primesti ghidul Cum cumperi in siguranta pe Internet

Vrem sa auzim si parerea ta:

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Cititorii Shopniac apreciaza discutiile animate, politicoase si te roaga sa-i respecti, chiar daca nu esti de acord cu toate afirmatiile lor. Iti multumim!

Continutul de pe Shopniac este disponibil gratuit datorita reclamelor pe care ti le afisam. Te rugam sa dezactivezi Ad Blocker-ul atunci cand intri pe site-ul nostru. Iti multumim.

Folosim cookie-uri fara de care site-ul nu poate functiona corespunzator. Nu colectam date personale pentru profilarea utilizatorilor.  Sunt de acord  Afla mai multe  Detalii despre cookie-uritracker

tracker Abonatii la newsletter primesc ghidul Cum cumperi in siguranta pe Internet