Dyski półprzewodnikowe (SSD) są obecnie bardzo popularne i z biegiem lat zyskały popularność w zastosowaniach korporacyjnych i klienckich, zastępując tradycyjne dyski twarde (HDD). Jedną z najlepszych cech dysków SSD jest to, że w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, nie mają one ruchomych części i wykorzystują tę samą technologię pamięci półprzewodnikowej, która występuje również w innych formach pamięci flash. W krótkim czasie dyski SSD przeszły z niszy dla entuzjastów techniki do głównego nurtu technologii pamięci masowej, z której korzystają prawie wszyscy, aby zwiększyć szybkość reakcji swojego komputera. W związku z tym, dyski SSD Flash występują w dwóch podstawowych typach: SATA i PCIe. Typowe konsumenckie dyski SSD wykorzystują interfejs SATA do podłączenia do komputera, natomiast dysk PCIe podłącza się bezpośrednio do magistrali PCI.
Co to jest SATA?
Serial ATA, czyli potocznie SATA, to najbardziej rozpowszechniony interfejs do podłączania dysków półprzewodnikowych. Dyski SSD SATA łączą się z systemem hosta za pomocą interfejsu SATA stosowanego przez większość dysków magnetycznych. SATA to zasadniczo szeroko stosowany protokół interfejsu, który łączy adaptery magistrali hosta z urządzeniami pamięci masowej, takimi jak dyski HDD i SSD. SATA jest już od jakiegoś czasu, po raz pierwszy pojawił się na scenie w 2003 roku, a od tego czasu SATA stał się szybszy, ponieważ dyski stały się szybsze. Interfejs SATA został początkowo zaprojektowany dla dysków magnetycznych, które miały opóźnienia w zakresie milisekund. Zaczęło się od szczytowej przepustowości danych 150 Mbps, z oficjalnego pułapu równoległego ATA 133 Mbps, i od tego czasu osiągnęło maksymalną przepustowość 600 Mbps, co jest ogromnym skokiem. Później, SATA-II i SATA-III nabrały znacznego rozpędu, pracując z prędkością 6 gigabajtów na sekundę i przepustowością 600 Mbps.
Co to jest PCIe?
Peripheral Component Interconnect Express, oficjalnie oznaczany skrótem PCIe, to szybki standardowy interfejs magistrali do łączenia komponentów płyty głównej, takich jak karty graficzne, karty dźwiękowe, karty Ethernet, szybkie WiFi i dyski SSD. PCIe to wielopłaszczyznowy interfejs opracowany przez PCI Special Interest Group (znaną również jako PCI SIG) dla urządzeń o wyjątkowo niskich opóźnieniach, takich jak adaptery graficzne. Jest to w zasadzie interfejs magistrali używany do podłączania nowoczesnych kart rozszerzeń do nowoczesnych komputerów lub płyt głównych. Gniazda PCIe są dostępne w różnych konfiguracjach fizycznych – najczęściej spotykane to 1x, 4x, 8x i 16x. Prędkość interfejsu PCIe jest określona przez is version oraz liczbę pasów, które są zgrupowane razem, tworząc fizyczne złącze. Architektura PCIe opiera się na wbudowanym interfejsie zegara dual-simplex, który wykorzystuje sygnalizację różnicową w połączeniach punkt-punkt bez konieczności stosowania fizycznych połączeń sygnałów sideband.
Różnica między PCIe a SATA
Interfejs
– Dyski SSD występują w różnych formach i są zasadniczo dostępne z dwoma interfejsami: PCIe i SATA. Serial ATA, czyli SATA to najczęściej stosowany interfejs do podłączania dysków SSD, które łączą się z komputerem za pomocą interfejsu SATA. SATA III (SATA trzeciej generacji) jest obecnie najczęściej stosowanym standardem interfejsu dla dysków SSD. PCIe, skrót od Peripheral Component Interconnect Express, to wielopłaszczyznowy interfejs opracowany przez PCI Special Interest Group, służący do podłączania komponentów płyty głównej, takich jak karty graficzne, karty dźwiękowe, karty Ethernet, szybkie WiFi oraz dyski SSD.
Połączenie
– SATA to cienki, elastyczny kabel o długości do 1 metra. Jest to również połączenie punkt-punkt wykorzystujące szeregowe połączenie fizyczne. Kabel szeregowy jest mniejszy i łatwiejszy do poprowadzenia wewnątrz obudowy i pomaga ułatwić projekty mniejszych systemów PC lub handheld. Do komunikacji między urządzeniami wykorzystuje zestaw poleceń ATA i ATAPI. Gniazda PCIe są dostępne w różnych konfiguracjach fizycznych – najczęściej spotykane to 1x, 4x, 8x i 16x. Prędkość interfejsu PCIe jest określona przez is version oraz liczbę pasów, które są zgrupowane razem, tworząc fizyczne złącze.
Form Factor
– Dyski półprzewodnikowe SATA występują w różnych formatach, 2,5-calowych, 1,8-calowych oraz mniejszych formatach M.2. Typowe dyski SATA klasy korporacyjnej wykorzystują 2,5-calowe lub M.2 dyski SSD. Dyski SSD SATA M.2 są chętnie wykorzystywane jako urządzenia rozruchowe. Pojemność dysków SSD SATA waha się od 32 GB do 8 TB. Dyski SSD PCIe plus bezpośrednio do gniazda rozszerzeń na płycie głównej, które zapewnia zarówno dane, jak i połączenie z zasilaniem.
Wydajność
– Interfejs SATA III pracuje z natywną prędkością transferu 6 gigabajtów na sekundę i ma przepustowość 600 Mbps. SATA rozpoczął się z maksymalną przepustowością danych 150 Mbps z pierwszą iteracją, z oficjalnego pułapu równoległego ATA 133 Mbps, i od tego czasu osiągnął maksymalną przepustowość 600 Mbps SATA 3.0. PCIe 3.0 może osiągnąć prawie 16 gigabajtów na sekundę na interfejsie 16x, co jest szaleństwem. PCIe 4.0 podwoił przepustowość swojego poprzednika, osiągając maksymalnie do 32 gigabajtów na sekundę. PCIe 4.0 jest dwa razy szybszy niż PCIe 3.0 z prędkością 16 GT/s.
Podsumowanie
Zazwyczaj konsumenckie dyski SSD wykorzystują interfejs SATA do podłączenia do komputera, podczas gdy dysk PCIe łączy się bezpośrednio z magistralą PCI. Dyski SSD SATA występują w różnych formach, od standardowych dysków 2,5-calowych do 1,8-calowych po mniejsze dyski SSD w formacie M.2, natomiast dyski SSD PCIe występują w typowej formie 2,5-calowej o stosunkowo mniejszej pojemności. Dyski SSD PCIe mają znacznie niższe opóźnienia niż dyski SSD SATA, a nowsze wersje PCIe oferują nawet 16 pasów, które odpowiadają za znacznie szybszy transfer danych. Dyski PCIe są również znacznie szybsze, ale zależy to od wersji PCIe, dla której są przeznaczone.