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In questo articolo descriveremo la differenza tra le unità SSD convenzionali con protocollo SATA 3 e le unità NVMe collegate tramite PCI-E. Spiegheremo quale opzione è migliore e forniremo una descrizione dettagliata del funzionamento della tecnologia SSD con questi standard. Innanzitutto, analizziamo le origini delle unità SSD a stato solido e il motivo per cui sono diventate così popolari negli ultimi tempi.
L'evoluzione delle unità a stato solido
Un disco rigido tradizionale ha parti in movimento. Funziona come un vecchio giradischi. Ha un disco che gira (piatto) e una testina mobile che legge e scrive i dati mentre il disco ruota.
In genere, maggiore è la velocità di rotazione del piatto del disco (7200 RPM, 10.000 RPM, ecc.), più veloce sarà la lettura dei dati memorizzati su di esso. Purtroppo, un disco rigido ha una velocità di lettura limitata. Anche l'attesa del movimento fisico della testina causa ritardi.
SSD sta per "unità a stato solido". Questo tipo di unità non ha parti in movimento. Le unità SSD utilizzano invece chip semiconduttori per memorizzare e campionare le informazioni. Nello specifico, le unità SSD sono costituite da un'enorme schiera di celle di semiconduttori in grado di contenere o meno una carica, che il computer prende come "1" o "0" binario e converte in file di dati visibili sul computer.
La proprietà più interessante delle celle delle unità SSD è che mantengono la presenza o l'assenza di carica anche dopo un'interruzione di corrente. Per questo motivo i dati vengono conservati e non persi. Un server può leggere i dati da un'unità SSD molto più velocemente perché questa tecnologia di memoria flash è semplicemente molto più veloce di quella dei vecchi dischi rigidi meccanici con parti in movimento.
Recentemente sono emersi diversi tipi di unità a stato solido, ovvero SATA 3 e NVMe. Queste unità utilizzano gli array a stato solido descritti in precedenza, ma hanno capacità diverse per motivi diversi.
SATA 3 vs NVMe: qual è la differenza?
La tecnologia utilizzata per leggere e scrivere i dati sull'unità SSD è così veloce che il fattore limitante è il metodo con cui l'unità a stato solido comunica con il sistema.
Un server può utilizzare due metodi diversi per leggere le unità SSD: SATA 3 e NVMe. La connessione SATA 3 viene effettuata collegando la scheda madre e l'unità a stato solido stessa tramite un cavo dati e un cavo di alimentazione.
La connessione NVMe avviene direttamente attraverso il connettore PCI-E della scheda madre, ricevendo l'alimentazione direttamente dalla scheda madre. Inoltre, l'unità NVMe riceve i dati dalla scheda madre più velocemente di una connessione SATA 3. NVMe può trasferire più dati in una sola volta. NVMe può trasferire più dati alla volta perché ha accesso a più linee PCI-E.
Le linee PCI-E sono linee di dati della scheda madre. Ne esiste un numero limitato e alle diverse porte e connettori della scheda madre sono assegnate linee di dati specifiche. Sulle tipiche schede madri moderne si possono vedere connettori di diverse dimensioni che corrispondono al numero di corsie PCI-E disponibili (x1, x2, x4, x16, ecc.).
Di conseguenza, grazie all'elevato numero di linee PCI-E e alla lettura/scrittura diretta attraverso PCI-E, le unità NVMe sono solitamente molto più veloci delle unità SSD SATA.
Tuttavia, l'impatto reale dell'aumento delle prestazioni è solo sulle letture e scritture sequenziali. In poche parole, quando si spostano file di grandi dimensioni, il potenziale di lettura/scrittura di NVMe viene raggiunto solo su file di grandi dimensioni e la differenza di velocità tra questi tipi di unità SSD è meno evidente nelle operazioni quotidiane.
Quindi, per il lavoro normale, NVMe non farà molta differenza. Per l'editing di foto e video, le unità NVMe offrono risultati molto più rapidi. Di seguito sono riportate le velocità tipiche di lettura/scrittura delle unità disco, delle unità SSD SATA 3 e delle unità SSD NVMe quando si lavora con file di grandi dimensioni.
- Unità disco 7200 RPM - velocità media di lettura/scrittura di 80-160 Mbyte/sec.
- SSD SATA 3 - velocità di lettura/scrittura fino a 550 MB/sec.
- SSD NVMe - velocità di lettura/scrittura fino a 3500 Mbyte/sec.
In conclusione, quale scegliere: SATA 3 o NVMe?
Se si intende sostituire un'unità disco tradizionale con un'unità SSD, sia SATA 3 che NVMe garantiscono un notevole aumento della velocità. NVMe è solitamente più costoso di SATA 3, il che rappresenta un problema, dato che le unità SSD SATA 3 non sono affatto economiche.
Le unità NVMe sono molto utili quando è necessario spostare file di grandi dimensioni. Se non si esegue regolarmente l'editing di foto o video o se è necessario memorizzare un gran numero di file di piccole dimensioni, è preferibile utilizzare un'unità SSD SATA 3 standard. A parità di prezzo, si otterrà una quantità di spazio di archiviazione nettamente superiore.
Inoltre, sia NVMe che SATA 3 offrono velocità di avvio vicine durante il normale funzionamento. Sono entrambi così veloci che il collo di bottiglia diventa un altro hardware, come la RAM o la CPU.
Un riepilogo delle differenze tra SATA 3 e NVMe:
- NVMe è un protocollo che consente di leggere e scrivere dati su PCI-E.
- SATA 3 è un protocollo più vecchio che di solito non è veloce come NVMe.
