NVMe contra SATA: ¿Cuál es la diferencia?

SSDs SATA

La tecnología Serial ATA (SATA) se introdujo en el 2000 como una mejora de la tecnología Parallel ATA existente, que se veía obstaculizada por el tamaño de cable, el costo, el rendimiento y la funcionalidad. Ambas tecnologías fueron suficientes para las unidades de disco duro (HDDs), que eran sustancialmente menos capaces que los discos de estado sólido (SSDs) actuales. La llegada de los SSDs basados en SATA demostró que el bus ATA había alcanzado su límite de rendimiento. Donde los discos duros solo podían alcanzar 50-120MB/seg en rendimiento de escritura, los SSD podían saturar el bus SATA a 550MB/seg. A pesar de la limitación del bus, es común ver una mejora general del rendimiento del sistema de 10 a 15 veces cuando se utilizan SSD basados en SATA en lugar de la tecnología HDD antigua.

SSDs NVMe

La tecnología de la memoria exprés no volátil (Non-Volatile Memory Express o NVMe) se introdujo en el 2011 para abordar los diversos cuellos de botella de la interfaz SATA y los protocolos de comunicación. La tecnología NVMe utiliza el bus PCIe, en lugar del bus SATA, y así desbloquear un enorme potencial de ancho de banda para los dispositivos de almacenamiento. PCIe 5.0 (la versión actual) ofrece hasta 32 carriles y, en teoría, puede transferir datos hasta 64.000MB/seg en comparación con el límite de especificación de 600MB/seg de SATA III. La especificación NVMe también permite colas de comandos de 65535, que pueden tener hasta 65536 comandos por cola. Recuerde que los SSDs basados en SATA están limitados a una sola cola con una profundidad de solo 32 comandos por cola. La tecnología NVMe crea un potencial enorme para los dispositivos de almacenamiento a través de una mayor eficiencia, rendimiento e interoperabilidad en una amplia gama de sistemas. Se suele creer que la tecnología se convertirá en el nuevo estándar de la industria.

Rendimiento del SSD en un vistazo

NVMe es un protocolo de almacenamiento diseñado específicamente para SSDs. Con la eliminación de la capa intermedia de SATA HBA, NVMe permite que los SSDs se comuniquen directamente con la CPU a través del bus PCIe, lo que abre canales para mejoras de rendimiento revolucionarias. Para ponerlo en perspectiva, el límite de rendimiento del bus SATA III es de 6Gb/seg, lo que significa que un SSD SATA puede ofrecer un rendimiento máximo de 550MB/seg después de la sobrecarga. Un solo carril PCIe 3.0 puede ofrecer 1GB/seg (bidireccional) de rendimiento, por lo que un SSD PCIe 3x4 puede alcanzar un rendimiento de hasta 4GB/seg en lectura/escritura. Eso sube a 8GB/seg (bidireccional) para SSDs PCIe Gen 4X4 La limitación de rendimiento aquí se mueve del protocolo a los medios NAND, que han experimentado un tremendo desarrollo en los últimos años, lo que permite a los fabricantes exprimir la mayor densidad y rendimiento en los factores de forma más pequeños.

La latencia del protocolo también se reduce en gran medida con NVMe, debido a la ruta de datos más corta y optimizada que permite una latencia más baja que SATA/SAS. La gestión de las colas en los dispositivos NVMe también es manejada de manera más eficiente por la CPU debido a la señalización del timbre de procesamiento de E/S que reduce significativamente la sobrecarga de la CPU. Además, los dispositivos NVMe son compatibles con la mayoría de los principales sistemas operativos debido al enorme esfuerzo en su desarrollo que se realizó en la última década.

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