NVM Express, Inc.
Las unidades NVMe son muy importantes en el almacenamiento de computadoras hoy en día, y por una buena razón. Un SSD NVMe no solo deja a la mayoría de los SSD más antiguos en el polvo, sino que también es increíblemente rápido en comparación con las unidades estándar de 3,5 y 2,5 pulgadas.
NVMe frente a SATA III
Tomemos, por ejemplo, el Samsung 860 Pro de 1 TB, un SSD de 2,5 pulgadas con una velocidad máxima de lectura secuencial de 560 megabytes por segundo (MB / s). Su sucesor, el 960 Pro basado en NVMe, es más de seis veces más rápido que eso, con una velocidad máxima de 3500 MB / s.
Esto se debe a que las unidades pre-NVMe se conectan a una PC a través de SATA III, la tercera revisión de la interfaz de bus de computadora Serial ATA. NVMe, por otro lado, es la interfaz del controlador de host para SSD más nuevos y avanzados.
SATA III y NVMe son los términos más utilizados para diferenciar las unidades antiguas y las nuevas que todo el mundo quiere. Sin embargo, NVMe no es el mismo tipo de tecnología que SATA III.
Veremos por qué usamos los términos «SATA III» y «NVMe» para comparar tecnologías más adelante.
¿Qué es SATA III?
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En 2000, se introdujo SATA para reemplazar el estándar Parallel ATA que lo precedió. SATA ofrecía conexiones más rápidas, lo que significaba un rendimiento significativamente mejorado con respecto a su predecesor. SATA III se implementó ocho años después con una velocidad de transferencia máxima de 600 MB / s.
Los componentes SATA III utilizan un tipo específico de conector para encajar en una computadora portátil y un tipo específico de cable para conectarse a la placa base de una PC de escritorio.
Una vez que una unidad está conectada al sistema informático a través de SATA III, el trabajo está solo a la mitad. Para que el lector se comunique realmente con el sistema, necesita una interfaz de controlador de host. Este trabajo pertenece a AHCI, que es la forma más común de que las unidades SATA III se comuniquen con un sistema informático.
Durante muchos años, SATA III y AHCI funcionaron admirablemente, incluidos los primeros SSD. Sin embargo, AHCI se ha optimizado para medios rotativos de alta latencia, y no para almacenamiento no volátil de baja latencia como los SSD, explicó un representante del fabricante de unidades Kingston.
Los SSD se volvieron tan rápidos que eventualmente saturaron la conexión SATA III. SATA III y AHCI simplemente no podían proporcionar suficiente ancho de banda para SSD cada vez mejores.
Con el aumento de la velocidad y la capacidad de entrenamiento, se inició la búsqueda de una mejor alternativa. Y, afortunadamente, ya estaba en uso en PC.
¿Qué es PCIe?
PCIe es otra interfaz de hardware. Esto se conoce mejor como la forma en que una tarjeta gráfica encaja en una computadora de escritorio, pero también se usa para tarjetas de sonido, tarjetas de expansión Thunderbolt y unidades M.2 (más sobre esto más tarde).
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Si observa una placa base (ver arriba), puede ver fácilmente dónde están las ranuras PCIe. Están disponibles principalmente en variantes x16, x8, x4 y x1. Estos números indican el número de canales de transmisión de datos en una ranura. Cuanto mayor sea el número de carriles, más datos podrá mover en cualquier momento, razón por la cual las tarjetas gráficas usan ranuras x16.
También hay una ranura M.2 en la imagen de arriba, justo debajo de la ranura superior x16. Las ranuras M.2 pueden usar hasta cuatro carriles, por lo que son x4.
Las ranuras PCIe principales de cualquier computadora tienen carriles conectados al procesador para obtener el mejor rendimiento posible. El resto de las ranuras PCIe se conectan al chipset. Esto también admite una conexión bastante rápida al procesador, pero no tan rápido como las conexiones directas.
Actualmente, se utilizan dos generaciones de PCIe: 3.0 (la más común) y 4.0. A mediados de 2019, PCIe 4.0 era completamente nuevo y solo era compatible con los procesadores Ryzen 3000 y las placas base X570 de AMD. La versión 4, como era de esperar, es más rápida.
Sin embargo, la mayoría de los componentes aún no alcanzan el ancho de banda máximo de PCIe 3.0. Entonces, si bien PCIe 4.0 es impresionante, todavía no es una necesidad para las computadoras modernas.
NVMe en PCIe
PCIe, entonces, es como SATA III; ambos se utilizan para conectar componentes individuales a un sistema informático. Así como SATA III necesita AHCI antes de que un disco duro o SSD pueda comunicarse con un sistema informático, las unidades basadas en PCIe dependen de un controlador de host, llamado memoria no volátil rápida (NVMe).
Pero, ¿por qué no hablamos de unidades SATA III frente a PCIe o AHCI frente a NVMe?
La razón es muy sencilla. Siempre nos hemos referido a las unidades como basadas en SATA, como SATA, SATA II y SATA III, lo cual no es sorprendente.
Cuando los fabricantes de unidades comenzaron a fabricar unidades PCIe, durante un breve período hablamos de las SSD PCIe.
Sin embargo, la industria no tenía estándares en los que apoyarse como lo hizo con las unidades SATA. En cambio, como Western Digital explicado, las empresas han utilizado AHCI y han creado sus propios controladores y firmware para ejecutar estas unidades.
Fue un desastre y AHCI todavía no era lo suficientemente bueno. Como Kingston nos explicó, también era más difícil para las personas adoptar unidades más rápidas que SATA porque, en lugar de una experiencia plug-and-play, también tenían que instalar controladores especiales.
Finalmente, la industria se unió al estándar que se convirtió en NVMe y reemplazó a AHCI. El nuevo estándar era mucho mejor que tenía sentido empezar a hablar de NVMe. Y el resto, como dicen, es historia.
NVMe se diseñó teniendo en cuenta las modernas SSD basadas en PCIe. Las unidades NVMe son capaces de aceptar muchos más comandos a la vez que los discos duros mecánicos o los SSD SATA III. Esto, combinado con una latencia más baja, hace que las unidades NVMe sean más rápidas y con mayor capacidad de respuesta.
¿Qué aspecto tienen las unidades NVMe?
Samsung
Si va a comprar una unidad basada en NVMe hoy, lo que quiere es una barra de borrado M.2. M.2 describe el factor de forma del disco o, para nuestros propósitos, cómo se ve. Las unidades M.2 suelen tener hasta aproximadamente 1 TB de almacenamiento, pero son lo suficientemente pequeñas como para caber entre el pulgar y el índice.
Las unidades M.2 se conectan a ranuras PCIe M.2 especiales que admiten hasta cuatro carriles de transferencia de datos. Estas unidades suelen estar basadas en NVMe, pero también puede encontrar unidades M.2 que utilizan SATA III; solo lea el paquete con atención.
M.2 basado en SATA III no es tan común en estos días, pero existe. Algunos ejemplos populares son los WD Azul 3D NAND y el Samsung 860 Evo.
¿Debería volcar las unidades SATA III?
Si bien NVMe es fantástico, no hay razón para deshacerse de las unidades SATA III por el momento. A pesar de las limitaciones de SATA III, sigue siendo una buena opción para almacenamiento secundario.
Cualquiera que construya una nueva PC, por ejemplo, haría bien en usar una unidad M.2 NVMe para su unidad de arranque y almacenamiento principal. Luego, podrían agregar un disco duro más barato o SSD de 2,5 pulgadas con más capacidad de almacenamiento secundario.
Puede ser una buena idea ejecutar todo su almacenamiento en PCIe. Sin embargo, en este momento, las unidades NVMe están limitadas a alrededor de 2 TB. Las capacidades más altas también son prohibitivas. Una unidad económica NVMe de 1TB M.2 normalmente cuesta alrededor de $ 100 (que es aproximadamente el precio de una unidad de disco duro SATA III de alto rendimiento de 2TB).
Los precios, por supuesto, podrían cambiar a medida que obtengamos unidades M.2 de mayor capacidad. Kingston dijo que podemos esperar ver unidades M.2 con capacidades de 4TB y 8TB en algún momento a principios de 2021.
Hasta entonces, la mejor opción es combinar M.2 con SSD y discos duros secundarios.
La misma idea se aplica a las computadoras portátiles. Si está comprando una nueva plataforma, busque una con almacenamiento flash NVMe y una bahía de repuesto de 2,5 pulgadas para un disco duro SATA III o SSD.
Sin embargo, no todas las unidades NVMe son iguales. Definitivamente vale la pena leer las reseñas de su lector objetivo antes de comprar uno.
Si tiene una computadora de escritorio o computadora portátil más nueva, es probable que tenga ranuras M.2 que admitan NVMe. ¡Vale la pena actualizar su PC!