NVMe frente a M.2 frente a SATA

Los SSD se están volviendo más asequibles en estos días, lo que los hace más convencionales. No es raro ver un SSD incluso en máquinas económicas. Esperamos que los SSD reemplacen casi por completo a los HDD mecánicos tradicionales en un futuro próximo.

Pero si bien solo tenía que preocuparse por el tamaño y la velocidad del disco duro al comprar un disco duro mecánico, debe lidiar con jergas técnicas como NVMe, M.2 y SATA cuando busca un SSD.

En este artículo, explicamos exactamente qué significan estos términos y cómo pueden afectar su elección de SSD para su sistema.

sata

SATA-datos-y-conector-de-alimentación

Serial ATA (SATA) es una interfaz de bus de computadora para conectar medios de almacenamiento masivo a una computadora. Fue diseñado para reemplazar el antiguo estándar Parallel ATA. Cuando se lanzó, se introdujeron características como un tamaño de cable más pequeño, intercambio en caliente nativo, velocidad de transferencia de datos más rápida, etc.

Utiliza un conector combinado de datos y alimentación. El conector de datos tiene 7 pines mientras que el conector de alimentación tiene 15 pines.

La arquitectura SATA consta de tres capas de protocolo diferentes:

  1. capa fisica
  2. capa de conexión
  3. transporte bajo

capa fisica

La capa física define las propiedades físicas y eléctricas de SATA y el subsistema de cifrado. Se encarga de detectar si hay dispositivos SATA conectados e inicializar la conexión.

capa de conexión

La capa de enlace asume el control una vez que se completa la inicialización del enlace por parte de la capa física. Es responsable de transmitir y recibir estructuras de información de marco (FIS) a través de la conexión SATA. Los FIS son paquetes que contienen información de control o datos de carga útil. Cada paquete contiene un encabezado que identifica el tipo de carga útil y la carga útil.

transporte bajo

La capa de transporte permite el montaje y desmontaje de FIS. Para transmitir datos, la capa de transporte agrega el encabezado FIS a la carga útil e informa a la capa de enlace de datos que se prepare para la transmisión.

Cuando se reciben datos, la capa de enlace de datos informa a la capa de transporte de los datos entrantes. La capa de transporte luego inspecciona y elimina el encabezado FIS e informa (éxito o falla) a la capa de comando.

Revisiones de SATA y compatibilidad con SSD

La interfaz SATA ha pasado por 10 revisiones hasta el momento. La última versión es SATA Revisión 3.5. El protocolo SATA III es utilizado actualmente por dispositivos modernos, si se implementa, y puede lograr velocidades de transferencia de datos de hasta 600 MB/s.

El estándar SATA se desarrolló originalmente para comunicarse con discos duros mecánicos. A partir de la revisión 3.1, el protocolo SATA introdujo mSATA como característica. mSATA se centró en mejorar el rendimiento de los SSD.

Si bien SATA se adapta perfectamente para abordar la velocidad de transferencia de los discos duros mecánicos, la llegada de una interfaz NVMe basada en PCIe más nueva y más rápida significó que las unidades SSD eventualmente dejarían de usar SATA como interfaz.

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ventajas:

  • La interfaz SATA ofrece un ancho de banda mucho mayor que la antigua interfaz PATA.
  • Compatible con discos duros mecánicos.
  • Menos costoso que las unidades NVMe, especialmente para unidades de alta capacidad.
Desventajas:

  • Más lento que la interfaz NVMe.
  • Reemplazado pronto

NVMe

¿Mi placa base es compatible con NVMe?

Non-Volatile Memory Express (NVMe) es una especificación de interfaz para acceder a un medio de almacenamiento no volátil conectado a la computadora a través de un bus PCIe. Es un protocolo de acceso a memoria no uniforme (NUMA) que puede muestrear datos arbitrarios mucho más rápido que los discos duros mecánicos tradicionales.

Está diseñado específicamente para maximizar los beneficios de los SSD. La tecnología NVMe enfatiza el acceso simultáneo y minimiza la latencia.

NVMe también elimina las capas de aplicaciones innecesarias presentes en el protocolo SATA para crear una conexión directa entre los flashes NAND y la CPU, lo que da como resultado una transferencia de datos más eficiente y una latencia reducida.

Una de las mayores diferencias entre SATA y NVMe es que SATA usa la interfaz de controlador de host avanzado (AHCI) con una profundidad de cola máxima de un comando y cada cola solo puede contener 32 comandos. Esto se debe a que AHCI fue diseñado para medios magnéticos giratorios.

Mientras tanto, NVMe tiene una profundidad de cola máxima de 65535 colas, donde cada cola puede transportar 65535 trabajos. Como protocolo NUMA, NVMe se beneficia de las CPU de varios núcleos, donde cada núcleo puede hacerse cargo de una cola.

Las unidades NVMe modernas en buses PCIe 3.0 y 4.0 son capaces de velocidades de transferencia de datos de alrededor de 2400 MB/s y 6900 MB/s, respectivamente. La próxima interfaz de bus PCIe 5.0 puede aumentar esta tasa de transferencia a 13 800 MB/s.

Debido a las diferencias fundamentales en las arquitecturas de interfaz de los discos mecánicos y NVMe, los discos mecánicos no pueden usar esta interfaz.

ventajas:

  • La interfaz de almacenamiento más rápida disponible.
  • Implementación flexible de factores de forma.
  • Rendimiento de almacenamiento flash NAND más eficiente que SATA.
Desventajas:

  • Significativamente más caro que SATA.
  • Problema de compatibilidad con discos duros antiguos

M.2

M.2

M.2, también conocido como factor de forma de próxima generación (NGFF), es un factor de forma para unidades de estado sólido (SSD). Escuchará este término con bastante frecuencia cuando trabaje con SSD, pero a diferencia de NVMe y SATA, esta no es una interfaz para almacenamiento. De hecho, los SSD M.2 pueden usar interfaces NVMe y SATA, según la implementación.

Los módulos M.2 son rectangulares y parecen una memoria RAM. Tienen un conector de borde de 75 pines en un extremo y un solo tornillo en el otro extremo para mantener el módulo en su lugar.

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El estándar M.2 permite módulos con un ancho de 12, 16, 22 y 30 mm, dependiendo del dispositivo M.2 conectado. Puede admitir varios dispositivos como Wi-Fi, Bluetooth, NFC, radio digital, SSD, etc. Los SSD M.2 tienen 22 mm de ancho.

La longitud de un dispositivo M.2 puede ser de 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 y 100 mm. Las dimensiones de un módulo M.2 se pueden identificar por su nombre. Por ejemplo, un SSD 2280 indica que el SSD tiene un grosor de 22 mm y una longitud de 80 mm. Para instalar este SSD, asegúrese de que su sistema tenga una ranura 2280 M.2.

La especificación M.2 admite una sola conexión de interfaz PCIe x4 o SATA III.

ventajas:

  • Las unidades M.2 pueden usar el protocolo NVMe, que permite transferencias de datos mucho más rápidas que las unidades SATA con un factor de forma de 2,5 pulgadas.
  • Las unidades M.2 son más fáciles de instalar.
  • Las unidades M.2 son compactas y livianas, lo cual es particularmente deseable en dispositivos de clase ultrabook.
Desventajas:

  • Los dispositivos M.2 suelen ser más caros que sus equivalentes SATA de 2,5 pulgadas.
  • Incompatibilidad con dispositivos más antiguos que no tengan ranura M.2.
  • Debido a que las unidades M.2 NVMe usan el bus PCIe, hay menos buses disponibles para otros dispositivos

Comparación entre interfaces NVMe y SATA

velocidad de transferencia de datos

Velocidad de transferencia de datos del disco duro

El estándar NVMe fue diseñado para funcionar con dispositivos SSD en una interfaz de bus PCIe. El bus PCIe ya es mucho más rápido que la interfaz SATA. Además, los SSD son mucho más rápidos que los discos duros mecánicos. La imagen de qué interfaz elegir si está buscando velocidad no podría ser más clara que durante el día.

Además, la interfaz SATA más rápida de la actualidad es de 600 MB/s, mientras que la velocidad de transferencia máxima teórica de la interfaz NVMe continúa aumentando con el desarrollo de la tecnología de bus PCIe. Mientras que una unidad NVMe estándar conectada a un bus PCIe 3.0 normalmente puede alcanzar alrededor de 2000-3000 MB/s, las unidades construidas con el próximo estándar PCIe 5.0 son compatibles, obtienen alrededor de 12000-13000 MB/s.

Cuando se trata de velocidad de transferencia de datos, no hay competencia. NVMe es el claro ganador.

factor de forma

diferentes conectores SSD

La generación actual de SSD NVMe tiende a presentar un factor de forma M.2. Si bien las unidades más antiguas usaban factores de forma AIC o U.2, estos son relativamente raros en estos días. Estar limitado al factor de forma M.2 significa que las opciones de dispositivos son relativamente limitadas cuando se trata de unidades NVMe.

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Por otro lado, las unidades SATA suelen utilizar un factor de forma de 2,5 pulgadas, pero también están disponibles en factores de forma M.2, lo que permite una gama más amplia de unidades.

apoyo a los padres

Debido a que es un estándar de interfaz más nuevo, casi no hay soporte heredado cuando se trata de NVMe. Además, la interfaz no está diseñada para ser compatible con discos duros mecánicos.

La interfaz SATA, por otro lado, está diseñada para usarse con discos duros mecánicos. La compatibilidad con versiones anteriores también significa que puede emparejar una unidad que cumpla con las especificaciones SATA 3 con una interfaz SATA 2 o incluso SATA 1.

eficiencia de costo

precio cuesta dolares

Las unidades NVMe y las SSD en general tienden a ser más caras que las HDD. Si bien la brecha no es tan grande en estos días con dispositivos de menor capacidad (alrededor de 128-256 GB), la relación de costos puede duplicarse rápidamente o más cuando comienza a buscar dispositivos con 1 TB o más de capacidad.

Como resultado, las unidades SATA suelen ser menos costosas que NVMe para soluciones de almacenamiento masivo.

NVMe o SATA: ¿qué interfaz elegir?

Como vimos al comparar las unidades NVMe y SATA, está claro que si desea una tasa de transferencia de datos mucho más rápida, debe comprar una unidad NVMe. Esto le brinda un tiempo de arranque mucho más rápido, una mejor carga de aplicaciones, los juegos se cargan más rápido y puede transferir datos entre unidades mucho más rápido.

Sin embargo, las unidades NVMe son más caras. Entonces, si está buscando comprar una unidad de almacenamiento masivo, probablemente pueda optar por un dispositivo SATA. Esto es especialmente cierto si es un consumidor de medios, ya que las unidades NVMe prácticamente no ofrecen ninguna ventaja al reproducir archivos de audio y video.

Sin embargo, en última instancia, su elección de qué interfaz usar está limitada por si su dispositivo la admite o no. Si tiene una PC o computadora portátil más antigua que solo admite la interfaz SATA, no puede usar una unidad NVMe en ella.

La buena noticia es que la mayoría de los dispositivos nuevos son compatibles con los estándares NVMe y SATA y vienen con varias bahías para unidades M.2 y SATA de 2,5 pulgadas para instalar los medios de almacenamiento que elija. Puede mezclar y combinar para una eficiencia óptima.

Tabla de diferencias de NVMe y SATA

factor NVMe sata
velocidad Unidad PCI 5.0 x4 con una capacidad de 13800 MB/s Limitado a 600 MB/s
factor de forma M.2, U.2, AIC M.2, factores de forma de 2,5 pulgadas
apoyo a los padres no Compatible con versiones anteriores de SATA.
eficiencia de costo Muy caro para grandes cantidades. Más barato para cantidades más grandes.

Gracias por leer absolutoyrelativo.com. ¡Hasta la próxima!

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