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NVMe vs SATA vs M.2: Qual é a diferença quando se trata de SSDs?

Classificando seu SSD: fatores de forma, interfaces e protocolos

O domínio do armazenamento, como é o caso de qualquer outra tecnologia, está cheio de jargões e terminologias exclusivos da própria tecnologia. O grande volume de termos pode rapidamente se tornar desconcertante para o consumidor médio, especialmente aqueles que não estão familiarizados com os componentes do PC.

Um dos equívocos mais comuns reside nas diferenças e conexões entre fatores de forma, interfaces e protocolos. Lançar alguma luz sobre o que esses termos implicam e sua importância na arquitetura de unidade de estado sólido (SSD) pode ajudar os consumidores a navegar no mercado enquanto se preparam para sua próxima compra.

Fatores de forma explicados

Os fatores de forma são um conceito fácil de entender; o fator de forma define a composição física de um SSD em termos de tamanho, formato e tipo de conector usado. Como diz o velho ditado, “a forma segue a função”, o formato de um SSD já pode dizer muito sobre seu funcionamento interno. Há uma ampla gama de fatores de forma, como M.2, placas de expansão, mSATA, no entanto, nos dias de hoje, dois fatores de forma são os mais comuns nos mercados de consumo:

  • SSDs de 2,5 polegadas: possivelmente ainda o fator de forma mais comum até hoje. Ao usar o mesmo formato dos discos rígidos (HD) tradicionais, um SSD de 2,5 polegadas foi a substituição natural para os consumidores que buscavam atualizar seu armazenamento no momento em que foram lançados. No mercado consumidor, os SSDs de 2,5 polegadas são normalmente combinados com a interface SATA e, portanto, usam cabos SATA para se conectar a uma placa-mãe. No entanto, em aplicações corporativas e industriais SSDs NVMe de 2,5 polegadas também podem ser encontrados.
  • SSDs M.2 : O fator de forma M.2 é o mais recente e o menor fator de forma SSD disponível. Com base no padrão mSATA (Mini-SATA), o M.2 foi projetado para maximizar o uso de PCB e minimizar sua pegada quando instalado. M.2 SSDs não estão conectados à placa-mãe por meio de cabos; em vez disso, eles são conectados diretamente a um soquete de conexão M.2. Os SSDs M.2 podem usar interface SATA ou PCIe, sendo a última a mais comum entre as duas. Embora, à primeira vista, SATA e PCIe M.2 possam ser parecidos, seus conectores revelarão sua diferença; enquanto o SSD SATA vem equipado com chaves B + M, os drives PCIe usam uma chave M. Uma coisa importante a notar é que outros periféricos como placas Wi-Fi também podem fazer uso de conectores M.2, mas assim como no caso de SATA e PCIe, a chave do conector será diferente.

Um olhar mais atento: interfaces e protocolos

Um SSD se conecta a um host usando uma combinação de interface e protocolo. A interface se refere aos elementos físicos da conexão, enquanto o protocolo é o conjunto de regras, padrões e comandos que definem a comunicação entre o SSD e o sistema host. A combinação de ambos os fatores é um dos elementos definidores que os consumidores devem prestar atenção ao escolher um SSD. A combinação de interface e protocolo define o desempenho em termos de largura de banda, latência e escalabilidade de um determinado SSD.

  • AHCI SATA : O anexo serial AT, mais conhecido como SATA, ainda é a interface mais comum para conectar um SSD ao seu host. A taxa de transferência do SATA varia de 1 Gb / s para a primeira geração do SATA, até 6 Gb / s para soluções SATA III. SATA faz uso do protocolo de comunicação Advanced Host Controller Interface (AHCI) para controlar a conexão com seu host. O AHCI foi originalmente projetado para a tecnologia de disco giratório e, portanto, apresenta baixo desempenho quando comparado a outros protocolos de comunicação como o NVMe. AHCI faz uso de apenas 1 fila de comando e pode enviar apenas 32 comandos por fila; As IOPs podem atingir até 100K, enquanto sua latência fica em torno de 6 microssegundos.
  • NVMe PCIe: Peripheral Component Interconnect Express, PCIe para abreviar, é um padrão de interface usado para conectar qualquer número de componentes a um host. Dependendo da placa-mãe, o PCIe pode ser usado para conectar placas gráficas, placas Wi-Fi, armazenamento e muito mais. Em termos de armazenamento, o PCIe substitui o SATA como a interface para fornecer a maior largura de banda. A partir de agora, 4 gerações de PCIe foram lançadas, cada uma dobrando a anterior em termos de largura de banda. NVMe é o protocolo de comunicação que regula a conexão entre o SSD PCIe e o host. Ao contrário do AHCI, o NVMe foi projetado para a tecnologia flash e, portanto, apresenta um desempenho superior em comparação ao AHCI. Parte da vantagem do NVMe sobre o AHCI vem do fato de que o NVMe pode se comunicar diretamente com a CPU, enquanto o AHCI deve primeiro passar pelo controlador SATA. NVMe possui até 64 mil filas e pode enviar até 64 mil comandos por fila. Suas IOPs variam em 1 milhão, enquanto ele tem uma latência de apenas 2,8 microssegundos.

Com tudo considerado, podemos ver que as comparações entre M.2, SATA e NVMe são infundadas. Cada um desses termos pertence a diferentes elementos da arquitetura SSD e deve ser comparado apenas com seus substitutos diretos. A verdadeira combinação reside na escolha da combinação certa de fator de forma, interface e protocolo de comunicação.

Como acontece com a maioria das coisas, não existe uma resposta universal. A combinação “certa” depende de suas necessidades individuais e dos recursos de seu sistema. Enquanto um SSD M.2 PCIe NVMe oferece o melhor desempenho em um tamanho menor, o preço mais alto e a necessidade de uma placa-mãe com soquete de conexão M.2 podem restringir os usuários com orçamento limitado ou com placas-mãe mais antigas. Em contraste, SATA ainda pode realizar o trabalho, especialmente se você estiver atualizando de um disco rígido. No entanto, para obter o melhor desempenho e seu sistema à prova de futuro, pode ser sábio investir mais em um NVMe PCIe.

Os preços do SSD estão mais acessíveis do que nunca; A tecnologia QLC (consulte NAND e células: SLC, QLC, TLC e MLC explicados ) é um dos desenvolvimentos tecnológicos que impulsionaram a queda nos preços dos SSD. Além disso, os fabricantes oferecem uma ampla variedade de opções, desde soluções SATA e sem DRAM até drives PCIe 4.0 para atender às necessidades individuais dos consumidores.


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Domingos Massissa

Estudante de Engª Informática, editor do portal amante do mundo NERD, onde engloba cinema tecnologia e Gamers.

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