NVMe diskovi su trenutno veoma popularni u svetu skladištenja podataka za računare, i to sa dobrim razlogom. Ne samo da NVMe solid-state disk (SSD) nadmašuje većinu starijih SSD-ova, već je i znatno brži u poređenju sa standardnim hard diskovima od 3,5 i 2,5 inča.
NVMe nasuprot SATA III
Uzmimo za primer 1TB Samsung 860 Pro, 2,5-inčni SSD sa maksimalnom sekvencijalnom brzinom čitanja od 560 megabajta u sekundi (MB/s). Njegov naslednik, 960 Pro baziran na NVMe tehnologiji, je više od šest puta brži, sa maksimalnom brzinom od 3.500 MB/s.
Ova razlika u brzini proizilazi iz činjenice da se diskovi pre NVMe standarda povezuju sa računarom putem SATA III interfejsa, treće revizije serijske ATA računarske magistrale. NVMe je, sa druge strane, interfejs kontrolera domaćina namenjen novijim, naprednijim SSD-ovima.
Termini SATA III i NVMe se najčešće koriste za razlikovanje tradicionalnih diskova i savremene tehnologije koju svi traže. Međutim, NVMe nije ista vrsta tehnologije kao SATA III.
Detaljnije ćemo objasniti zašto koristimo termine „SATA III“ i „NVMe“ prilikom poređenja ovih tehnologija.
Šta je SATA III?
SATA je predstavljen 2000. godine kao zamena za paralelni ATA standard koji mu je prethodio. SATA je doneo brže veze, što je rezultiralo značajnim poboljšanjem performansi u odnosu na prethodnika. SATA III je lansiran osam godina kasnije sa maksimalnom brzinom prenosa od 600 MB/s.
SATA III komponente koriste specifičan tip konektora za slotove u laptopovima, kao i posebnu vrstu kabla za povezivanje sa matičnom pločom desktop računara.
Jednom kada je disk povezan sa računarom putem SATA III, posao je tek na pola puta završen. Da bi disk zaista komunicirao sa sistemom, potreban je kontroler domaćina. Taj zadatak obavlja AHCI, najčešći način na koji SATA III diskovi ostvaruju komunikaciju sa računarskim sistemom.
Dugo godina, SATA III i AHCI su radili izuzetno dobro, uključujući i rane dane SSD tehnologije. Međutim, AHCI je optimizovan za rotirajuće medije sa visokom latencijom, a ne za skladištenje bez pokretnih delova i sa niskom latencijom kao što su SSD-ovi, kako je objasnio predstavnik kompanije Kingston, proizvođača diskova.
SSD uređaji su postali toliko brzi da su na kraju iscrpeli mogućnosti SATA III veze. SATA III i AHCI jednostavno nisu mogli da obezbede dovoljan protok podataka za sve sposobnije SSD-ove.
Sa povećanjem brzine i mogućnosti diskova, potraga za boljom alternativom je postala neophodna, a srećom, već je bila prisutna u računarima.
Šta je PCIe?
PCIe je još jedan hardverski interfejs. Najpoznatiji je po tome što se koristi za povezivanje grafičkih kartica sa matičnom pločom desktop računara, ali se takođe koristi za zvučne kartice, Thunderbolt kartice za proširenje i M.2 diskove (o kojima će biti reči kasnije).
Ako pogledate matičnu ploču, lako možete primetiti gde se nalaze PCIe slotovi. Oni se uglavnom javljaju u varijantama x16, x8, x4 i x1. Ovi brojevi označavaju broj traka za prenos podataka koje slot ima. Što je veći broj traka, više podataka može da se prenese u datom trenutku, zbog čega grafičke kartice koriste x16 slotove.
Na gornjoj slici se takođe vidi M.2 slot, koji se nalazi tačno ispod gornjeg x16 slota. M.2 slotovi mogu da koriste do četiri trake, što ih čini x4 slotovima.
Ključni PCIe slotovi na svakom računaru imaju trake koje su povezane direktno sa procesorom (CPU) radi ostvarivanja najboljih mogućih performansi. Preostali PCIe slotovi se povezuju sa čipsetom. To takođe omogućava prilično brzu vezu sa CPU-om, ali ne tako brzu kao direktne veze.
Trenutno su u upotrebi dve generacije PCIe: 3.0 (najčešća) i 4.0. Od sredine 2019. godine, PCIe 4.0 je bio potpuno nov i podržan je samo na AMD-ovim Ryzen 3000 procesorima i X570 matičnim pločama. Verzija 4, kao što se i očekuje, je brža.
Međutim, većina komponenti još uvek ne koristi maksimalan propusni opseg koji nudi PCIe 3.0. Zbog toga, iako je PCIe 4.0 impresivan, on još uvek nije neophodan za savremene računare.
NVMe preko PCIe
Dakle, PCIe je sličan SATA III po tome što se koristi za povezivanje pojedinačnih komponenti sa računarom. Baš kao što je SATA III potreban AHCI da bi hard disk ili SSD mogao da komunicira sa sistemom, diskovi bazirani na PCIe tehnologiji se oslanjaju na kontroler domaćina koji se naziva Non-Volatile Memory Express (NVMe).
Ali zašto onda ne govorimo o SATA III nasuprot PCIe diskovima, ili AHCI nasuprot NVMe?
Razlog je prilično jednostavan. Uvek smo govorili o diskovima koji su zasnovani na SATA tehnologiji, kao što su SATA, SATA II i SATA III – tu nema nikakvog iznenađenja.
Kada su proizvođači diskova počeli da proizvode PCIe diskove, postojao je kratak period kada smo govorili o PCIe SSD-ovima.
Međutim, industrija nije imala standarde za objedinjavanje kao što je to bio slučaj sa SATA diskovima. Umesto toga, kao što je Western Digital objasnio, kompanije su koristile AHCI i pravile sopstvene drajvere i firmver za pokretanje tih diskova.
To je bio haos, a AHCI još uvek nije bio dovoljno dobar. Kako nam je Kingston objasnio, ljudima je takođe bilo teže da prihvate diskove koji su bili brži od SATA, jer su umesto plug-and-play iskustva morali da instaliraju posebne drajvere.
Na kraju, industrija se ujedinila oko standarda koji je postao NVMe i zamenio AHCI. Novi standard je bio toliko bolji da je imalo smisla početi govoriti o NVMe tehnologiji. A ostalo je, kako se kaže, istorija.
NVMe je dizajniran imajući u vidu moderne SSD-ove bazirane na PCIe tehnologiji. NVMe diskovi su u stanju da prihvate mnogo više komandi odjednom u odnosu na SATA III mehaničke hard diskove ili SSD-ove. To, u kombinaciji sa manjom latencijom, čini NVMe diskove bržim i odzivnijim.
Kako izgledaju NVMe diskovi?
Ako danas želite da kupite disk zasnovan na NVMe tehnologiji, ono što tražite je M.2 disk. M.2 opisuje oblik diska, odnosno kako on izgleda. M.2 diskovi obično imaju kapacitet do oko 1 TB memorije, ali su dovoljno mali da možete da ih držite između palca i kažiprsta.
M.2 diskovi se povezuju na posebne M.2 PCIe slotove koji podržavaju do četiri trake za prenos podataka. Ovi uređaji su obično zasnovani na NVMe tehnologiji, ali možete pronaći i M.2 diskove koji koriste SATA III – samo pažljivo pročitajte pakovanje.
M.2 diskovi zasnovani na SATA III nisu toliko česti u današnje vreme, ali još uvek postoje. Neki popularni primeri su WD Blue 3D NAND i Samsung 860 Evo.
Da li treba da odbacite SATA III diskove?
Iako je NVMe fantastičan, još uvek nema razloga da odustajete od SATA III diskova. Uprkos ograničenjima SATA III, on je i dalje dobar izbor za sekundarno skladištenje.
Na primer, svako ko sklapa novi računar, trebalo bi da koristi M.2 NVMe disk za primarno skladištenje i operativni sistem. Zatim bi mogao da doda jeftiniji hard disk ili 2,5-inčni SSD većeg kapaciteta kao sekundarno skladište.
Možda bi bila dobra ideja da celokupno skladište funkcioniše preko PCIe tehnologije. Međutim, trenutno su NVMe diskovi ograničeni na oko 2 TB kapaciteta. Veći kapaciteti su takođe izuzetno skupi. Budžetski M.2 NVMe disk od 1 TB obično košta oko 100 dolara (što je otprilike cena SATA III hard diskova visokih performansi od 2 TB).
Cene bi se, naravno, mogle promeniti kako se budu pojavljivali M.2 diskovi sa još većim kapacitetom. Kingston je najavio da možemo da očekujemo M.2 diskove sa kapacitetom od 4 i 8 TB negde početkom 2021. godine.
Do tada, kombinacija M.2 sa sekundarnim SSD-ovima i hard diskovima je najbolja opcija.
Ista ideja važi i za laptopove. Ako kupujete novi uređaj, potražite onaj koji ima NVMe fleš memoriju i rezervno ležište od 2,5 inča za SATA III hard disk ili SSD.
Međutim, nisu svi NVMe diskovi isti. Definitivno se isplati pročitati recenzije o disku koji planirate da kupite pre same kupovine.
Ako imate novi desktop računar ili laptop, velike su šanse da on već ima M.2 slotove koji podržavaju NVMe tehnologiju. Nadogradnja računara se definitivno isplati!