EMZETT.
Войти

SATA, PCIe и NVMe: сравнение

Коротко: SATA, PCIe и NVMe — это не конкурирующие накопители, а слои: SATA — старый интерфейс с кабелем, PCIe — быстрая шина данных материнской платы, а NVMe — современный протокол, работающий поверх PCIe и разработанный специально для флеш-накопителей.

Подробнее: Нужно различать физическое подключение (разъём, шина), протокол (язык) и форм-фактор (корпус). M.2 SSD, например, может иметь технологию SATA или NVMe, хотя выглядит одинаково.

Подробности

SATA (III)PCIeNVMe
ВидИнтерфейс + протокол (AHCI)Высокоскоростная шинаПротокол (для флеш)
Макс. скорость600 МБ/с (~550 реально)4.0 x4: ~7,9 ГБ/с, 5.0 x4: ~15,8 ГБ/сполностью использует пропускную способность PCIe
Линии/очереди1 канал, 1 очередь на 32 командына линию дифференциальная пара, x1/x4/x8/x1664 000 очередей по 64 000 команд
Задержкавышенизкаяочень низкая
Типичные устройстваSSD 2,5”, HDD, оптические приводыВидеокарты, SSD, сетевые картыSSD M.2/U.2
Подключениекабель данных SATA + питаниеСлот (x1…x16), M.2Слот M.2 (M-key), плата расширения PCIe

Взаимосвязи:

  • SATA: разработан для вращающихся жёстких дисков (протокол AHCI). С SSD интерфейс становится узким местом на ~550 МБ/с.
  • PCIe: универсальная шина, поколениями (3.0, 4.0, 5.0, 6.0), каждое удваивает скорость. Линии объединяются: x4 = четыре линии.
  • NVMe (Non-Volatile Memory Express): протокол, регулирующий доступ к флеш намного более прямо и параллельно, чем AHCI. Работает поверх PCIe, поэтому SSD NVMe достигают 3 – 14 ГБ/с.
  • M.2: только слот/форм-фактор (маленькая плата). Может нести SATA или PCIe/NVMe, узнаётся по вырезам (B-key, M-key). Перед покупкой проверьте, что поддерживает материнская плата.

Помощь в выборе:

  • Старая система, ноутбук без M.2 NVMe: SATA SSD — всё равно огромный скачок по сравнению с HDD.
  • Новая система: SSD NVMe PCIe 4.0 в качестве системного диска.
  • Большие данные/архивы: HDD на SATA.
  • В повседневной работе между SATA SSD и NVMe разница ощущается меньше, чем между HDD и SSD. С большими файлами или играми диски NVMe быстрее.

Охлаждение: быстрые диски NVMe нагреваются (троттлинг), помогают радиаторы.

См. также: SATA, PCIe, NVMe