Какой интерфейс лучше SSD SATA или SSD PCI-E?

Что выбрать PCIe или SATA?

Хотя есть много информации о любом типе SSD, выбор типа сводится к двум вещам: предполагаемому использованию и размеру корпуса.

Использование по назначению

Если вы планируете создать высокопроизводительный игровой ПК с максимальными настройками и использовать виртуальную реальность, или если вы создаете систему для интенсивных процессов, таких как редактирование видео и графики, выберите SATA SSD. Эти диски имеют большую емкость, что делает их идеальными для хранения необработанных файлов со скоростью передачи, необходимой для быстрой загрузки игр и очистки видео без каких-либо проблем.

С другой стороны, если вы создаете систему, у которой нет других целей, кроме просмотра веб-страниц, проверки электронной почты и обработки текстов, накопитель PCIe — отличный вариант. Прямое подключение к материнской плате занимает меньше места и требует меньше кабелей управления. Хотя емкость хранилища может быть меньше, большие объемы памяти не требуются для несущественных задач, и вы всегда можете обновить хранилище до большего объема позже, если это необходимо.

Твердотельные накопители NVMe

Non-Volatile Memory Express или даже Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification (NVMe, NVM Express, NVMHCI) — это логический интерфейс, спецификация доступа к твердотельным накопителям, которые подключены к материнской плате посредством высокоскоростной шины PCIe. Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCI-E) является соединением, через которое подключают не только SSD, но и другие функциональные элементы: видеокарты, сетевые карты, Wi-Fi-модули и др. Он позволяет присоединять устройства напрямую к плате, имеет прямые каналы с процессором и оперативной памятью, а кроме того позволяет передавать информацию в две стороны одновременно (на прием и на передачу).

Технология NVMe была разработана с учетом конструктивных особенностей твердотельных накопителей, поэтому стала первым стандартом для SSD PCI-E. Соответственно, когда кто-то говорит «NVMe SSD», то имеется в виду твердотельный накопитель, который работает через интерфейс PCIe и поддерживает спецификацию NVMe. Подробнее о самом «НВМе» мы поговорим чуть позже.

Connector and size

Digital Trends

While SATA and PCIe are commonly associated with the drives they support, it’s important to recognize that these terms refer to the interface technologies themselves. SATA is characterized by a small L-shaped connector that has been widely utilized for connecting various drives, including optical drives, hard drives, and SSDs, to motherboards. This connector is accompanied by a secondary, longer L-shaped connector that supplies power to the connected device.

SATA hard drives are available in both 3.5-inch and 2.5-inch sizes, whereas SATA SSDs are typically limited to the 2.5-inch form factor. Over the years, SATA has undergone multiple generations of development, with SATA III being the most prevalent today, serving as the standard interface for modern hard drives and mainstream SSDs.

On the other hand, PCIe, or PCI Express, is a versatile interface found on modern motherboards, offering various-sized sockets for components such as graphics cards and smaller ports for add-in cards like Wi-Fi and USB ports. The bandwidth of PCIe can vary, ranging from x1 for smaller and less capable connections to x16 for larger connections with higher available bandwidth.

Intel

PCIe SSDs can directly plug into PCIe slots, often utilizing the NVM Express (NVMe) connector type. These drives are typically one-third the size of a standard graphics card. Both SATA and PCIe interfaces can employ the M.2 connector type, though PCIe drives are more prevalent in this form. M.2 drives are compact and slender, lying flat against the motherboard without the need for additional power. High-performance M.2 drives may include heat spreaders and heatsinks to maintain safe operating temperatures.

Whether utilizing the M.2 or NVMe connector type, PCIe drives can support different generations of PCI Express. While PCIe 3.0 is the most common, the introduction of PCIe 4.0, as seen in AMD’s x570 motherboards, offers double the bandwidth (16GBps), enabling faster and more efficient drives.

Поддержка материнскими платами в 2020 году

В современных реалиях, даже у самых бюджетных плат имеется минимум один комбинированный разъем под оба интерфейса. Беспокоиться о том, что SATA-интерфейс не будет поддерживаться, нет оснований. Да, на рынке уже появляются устройства следующего поколения NVME, с поддержкой PCI-E 4.0. Но, как правило, в типичной компоновке PCI-E 4.0 занимает верхний слот, а нижний отдается под нужды SATA/PCI-E 3.0.

Рассмотрим несколько вариантов реализации слотов на примере новейших чипсетов AMD и Intel — B550 и Z490, соответственно. Asrock B550 Taichi имеет 2 разъема M.2, где верхний поддерживает PCI-E 4.0×4 или PCI-E 3.0×4, а нижний SATA или PCI-E 3.0×4.

В случае с Asus Tuf Z490-Plus Gaming мы видим и вовсе два слота поддерживающих SATA или PCI-E 3.0×4. В зависимости от модели могут возникать некоторые «подводные камни» при установке SSD, в виде отключения портов и т.п. Подробнее эти особенности будут рассмотрены в ближайших темах.

Говоря о дальнейшей перспективе, интерфейс PCI-E выглядит более выигрышным, нежели SATA. Пока будущая модернизация интерфейса SATA туманна, в то время как PCI-E все больше наращивает мощности в плане скорости. Но представить отказ производителей в поддержке SATA M.2, в ближайшие годы невозможно.

Характеристика	SATA M.2	PCI-E NVME
Скорость загрузки ОС, игр и программ (без специализированных задач)	Немного ниже (разница в пределах погрешности)	Чуть выше (разница в пределах погрешности)
Нагрев и энергопотребление	Ниже	Выше
Стоимость устройства с равноценным объемом (в общей массе)	Ниже	Выше
Поддержка материнскими платами в 2020 году	Хорошая	Отличная (более перспективный интерфейс в будущем)

Подведем итоги. Несомненно, будущее за NVME накопителями — современный интерфейс и выдающиеся скорости, но эти плюсы нивелируются в текущих реалиях. Операционная система, стандартные программы и игры, банально пока не могут использовать весь потенциал такого типа накопителей.

Огромное преимущество PCI-E-устройства в синтетических тестах скорости над SATA, на практике, превращается в перевес в пару секунд, что можно списать на погрешность. И резонно возникает вопрос, стоит ли платить больше? Очевидно, что нет. Мы можем купить более дешевый и емкий накопитель SATA, который удовлетворит все наши потребности. Рассматривать же покупку NVME-накопителя в домашний ПК стоит в нескольких случаях: у вас уже занят слот с разъемом SATA, разница в цене аналогичных объемов минимальна, вы планируете в будущем использовать ПК для работы. Во всех остальных ситуациях присмотритесь к накопителям с SATA-интерфейсом нужного вам объема.

Что такое PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это стандарт компьютерной шины с очень высокой пропускной способностью, и это самая быстрая шина, доступная большинству компьютеров. Неудивительно, что производители перешли на технологию PCIe для SSD.

Как и стандарт SATA, PCIe претерпел массу изменений на протяжении многих лет и все еще развивается с головокружительной скоростью. PCIe 2.0 (вероятно, самая распространенная версия PCIe) достигает максимальной скорости ~ 500 МБ/с с одним каналом пропускной способности. Эта скорость немного меньше, чем у SATA III, но PCIe имеет преимущество в использовании нескольких каналов для работы подключенной периферийной аппаратуры.

Не хватает 2 каналов пропускной способности (~ 1 ГБ/с)? Удвойте число каналов до 4, и , если подключенное устройство позволяет их использовать, вы получите вдвое большую скорость передачи данных. Пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 и даже до 32 линий для одного устройства, но это редко встречается в SSD, так как в первую очередь используется для видеокарт. Большинство накопителей PCIe будут иметь 2 или 4 канала пропускной способности.

В 2011 году была выпущена версия PCIe 3.0, в которой скорость увеличили не только добавлением дополнительных каналов. PCIe 1.0 и 2.0 используют кодирование 8b/10b для передачи данных (так же, как и SATA), что означает, что каждые 8 отправленных бит данных отправляются через 10-битный линейный код. Другими словами, 2 из 10 битов являются просто служебными данными, необходимыми для передачи остальных данных. Эти 20 % «холостых» расходов съедают реальную пропускную способность интерфейса, в результате чего она уменьшается на те же 20 %.

PCIe 3.0 представила гораздо более эффективную кодировку 128b/130b, в результате чего КПД приблизился к 100% — затраты на потенциальную полосу пропускания составляют всего лишь 1,5 %.

Развитие SATA-интерфейса

Перед тем как углубиться в разновидности винчестеров, технологии их изготовления, типы памяти и контроллеры, необходимо сделать акцент на форм-факторе (размере). Каждое из устройств:

отличается по размерам;
имеет свои разъемы подключения;
используется совершенно по-разному.

Если SSD в 2.5 дюйма знаком многим, так как по размерам и расположению разъемов он схож с обычными жесткими дисками, то иные разновидности вызывают массу вопросов.

Интерфейс SATA стал хорошей заменой PATA, сменив широкий шлейф более компактным, тонким и удобным вариантом. Основной тенденцией его развития являлось стремление к компактности, и это вполне нормально. Даже для нового интерфейса потребовалась разновидность, позволяющая использовать его в мобильных устройствах и там, где предъявляются особенные требования к размерам комплектующих.

Таким образом, был создан mSATA – тот же интерфейс, только с более компактными размерами. Но он прожил недолго и ему на смену быстро пришел абсолютно новый — разъем M.2, который обладал еще большими возможностями и меньшим размером. Не по ошибке в аббревиатуре нет слова SATA, так как новый вариант не относится к данному стандарту. Более подробно об этом мы поговорим дальше.

Средняя и максимальная емкость SSD и HDD

Всего несколько лет назад между максимальной емкостью HDD и SSD стояла не только числовая, но и технологическая пропасть. Найти SSD, который бы по количеству хранимой информации мог соперничать с HDD было невозможно, но сегодня рынок готов предоставить пользователю и такое решение. Правда, за внушительные деньги.

Максимальная емкость SSD, которые предлагаются для потребительского рынка, составляет 4 ТБ. Подобный вариант в начале июля 2016 года представила компания Samsung. И за 4 ТБ пространства придется выложить $1499.

Базовый объем HDD-памяти для ноутбуков и компьютеров, выпускаемых во второй половине 2016 года составляет от 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогичные по мощности и характеристикам модели, но с установленным SSD-накопителем, довольствуются лишь 128 ГБ.

Принцип работы интерфейса

Накопители SATA M.2 и PCI-E NVME хоть и похожи внешне, но имеют важное различие в типе используемой шины. SATA M.2 использует для подключения шину SATA, которую также задействуют HDD-накопители

PCI-E-накопители более разнообразны. Они могут различаться по количеству линий передачи данных и версии интерфейса. Под нужды накопителя используются напрямую линии PCI-E, что позволяет обойти ограничение пропускной способности шины SATA, которое составляет 600 МБ/с. Основная масса современных PCI-E-накопителей имеет ключ M разъема подключения, SATA в свою очередь универсальный B+M. Версий с единственным B ключом уже не встретить, беспокоиться о несовместимости не придется.

NVME (энергонезависимая память) в аббревиатуре устройства, обозначает наличие спецификации на протоколы доступа к SSD-накопителям, которые подключаются по шине PCI Express. Такие устройства оптимизированы для работы с современными многоядерными процессорами и обеспечивают более низкие задержки обработки запросов. Можно найти единичные экземпляры без этого стандарта, но они очень редко встречаются в продаже.

Сведения об интерфейсе SSD PCI-E

Peripheral Component Interconnect Express – полное наименование компьютерной шины или соединения по типу – точка-точка. В сокращенном варианте компьютерщики называют interface SSD PCI-E. Создан интерфейс на основе программной модели PCI и физического протокола, последовательно передающего данные.

Разработки принадлежат компании Intel. Появление первой базовой спецификации зафиксировано в 2002 году. Улучшением стандарта продолжают заниматься специалисты фирмы PCI Special Interest Group.

PCI Express представляет собой пакетную сеть, где взаимодействие устройств осуществляется посредством среды, которую создают коммутаторы. Шина PCI-E поддерживает:

Горячую замену карт.
Гарантированную полосу пропускания.
Регулировку энергопотребления.
Целостность передаваемой информации.

Интерфейс используют только как локальную шину. Чтобы её применять возможно потребуются доработка контроллеров и существующих систем на физическом уровне. При этом программное обеспечение не меняется. Разработчики подобным стандартом существенно увеличили производительность. Пользователи дали ему характеристику:

Быстрого.
Классного.
Универсального.
Дорогого.

На рынке не встретишь в большом ассортименте эту продукцию.

Какой SSD выбрать

Но на самом деле, что SATA, M2 и PCI-E – это всего лишь разъёмы. Они имеют определённую пропускную способность, ну и у M2 конечно скорость в 3-4 раза выше, чем у SATA. То есть пропускная способность SATA II = 375 Мб/с, SATA III = 750 Мб/с, M2 PCI-E = 4 Гб/с. Но это совсем не значит, что купленный вами накопитель на M2 будет работать на таких скоростях. На практике, такие накопители на M2 со скоростью выше 1000 Мб/с стоят в районе 100 евро за 250 Гб. А более дешёвые модели имеют скорости не сильно отличающиеся от SATA, обычно не более 600-700 Мбит/с на чтение/запись. Вот сравнение двух одинаковых SSD на разных интерфейсах.

Как видим, разницы почти нет. Используемый разъём прироста скорости не даёт.

Также при покупке M2 – накопителя важно знать, что они бывают разной длины, от 42 до 110 мм. Соответственно, перед покупкой смотрите, есть ли на вашей МП место для крепления M2

Что касается SATA, то его скорости, предел которой порядка 500 Мбит/с для обычного пользователя более чем достаточно.

Также важный параметр при выборе SSD — это скорость

Важно, скорость указанная производителем не всегда подтверждается на практике. Многие пишут 500 МБ/с, а по факту оказывается 300 МБ/с

Скорость указывается для операций последовательного чтения/записи, данный показатель не даёт чёткого представления о работе SSD. В последовательном чтении/записи один из SSD может быть лучше второго, на практике же, в реальных задачах совсем наоборот. Вывод простой. Смотрите не только что написано в характеристиках, но и реальные тесты. Лучше всего смотреть тесты в реальных задачах, т.е. запуск ОС, запуск игр, архивация, работа в приложениях и т.д. И самое главное. Любой, даже самый медленный SSD будет быстрее HDD.

Ещё важный параметр – это тип памяти. Сейчас на рынке представлены два типа памяти – это TLC и MLC. Главный плюс MLC – большая живучесть, она способна выдерживать больше циклов записи/стирания.

Но, по результатам тестов оказывается, хорошая TLC(имеется ввиду последняя память 3D NAND от Samsung) может выдерживать петабайты перезаписи информации. Даже если в день будет перезаписываться 500 Гб информации, вам его хватит более чем на 10 лет. Конечно, точно такой же накопитель с MLC памятью прослужит дольше, но зачем оно вам нужно, если за это время вы смените компьютер.

В конце рассмотрим несколько рекомендаций, которые помогут вам сделать правильный выбор

Итак, в первую очередь при покупке следует обращать внимание на следующие моменты: имеет ли системная плата необходимый слот M2, и какой размер модулей она позволяет использовать (2260, 2280 и т.д). Тип ключа, который использует слот

Поддерживает ли материнская плата интерфейс SATA или PCI-E, и какая версия используется (например, PCIe 3.0 4x). Поддерживаются ли операционной системой, самим SSD диском и материнской платой протоколы AHCI или NVMe. Ведь отвечая на вопрос, что лучше, SSD со стандартным разъемом или M2, понятное дело, что следует выбрать второй вариант с поддержкой NVMe и установить его на PCIe 3.0×4.

Также смотреть нужно не только на характеристики, но и на конкретные тесты понравившегося накопителя. Так как можно найти хороший SSD с TLC 3D NAND памятью или же переплатить за MLC память с такими же параметрами.

Какие различия между SSD SATA и SSD PCI?

Когда речь идет о выборе SSD для компьютера, вы можете столкнуться с двумя основными типами: SSD SATA и SSD PCI. Оба типа дисков имеют свои преимущества и недостатки, и для оптимального выбора необходимо понять их основные различия.

SSD SATA	SSD PCI
Использует интерфейс SATA (Serial Advanced Technology Attachment)	Использует интерфейс PCI (Peripheral Component Interconnect)
Более распространен и доступен	Обычно более дорогой
Скорость передачи данных обычно до 600 Мб/с	Скорость передачи данных может достигать 4 Гб/с и более
Обычно подходит для большинства обычных пользователей	Хорошо подходит для геймеров и профессионалов, нуждающихся в высокой производительности
Не требует дополнительных разъемов на материнской плате	Часто требует подключения через слот PCI Express (PCIe)
Обычно имеет форм-фактор 2.5 дюйма	Обычно имеет форм-фактор M.2 или PCIe-карту

SSD SATA является стандартным выбором для большинства пользователей, потому что он предлагает приемлемую производительность по доступной цене. Однако, если вам нужна высокая скорость передачи данных и большая производительность, SSD PCI может быть лучшим вариантом. Он обеспечивает более быструю работу и лучшее общее качество системы.

Важно учесть, что для использования SSD PCI может потребоваться наличие подходящего слота на материнской плате. Поэтому перед покупкой убедитесь, что ваша материнская плата поддерживает этот тип дисков

В итоге выбор между SSD SATA и SSD PCI зависит от ваших конкретных потребностей. Если вам нужен быстрый и мощный диск для игр или профессиональной работы, то SSD PCI может быть идеальным выбором. Если вам важна доступность и хороший баланс между производительностью и ценой, то SSD SATA будет отличным выбором.

Важные условия накопителя

Прежде чем углубляться в различия между двумя типами дисков, необходимо понять некоторые термины и сокращения, которые будут использоваться.

SSD: твердотельный накопитель. Это опора без движущихся частей. Это обеспечивает более длительный срок службы и лучшую производительность по сравнению с традиционными вращающимися жесткими дисками.
PCIe: быстрое соединение периферийных компонентов. PCIe также может называться PCI Express. Это слот на материнской плате, используемый для подключения чего угодно, от видеокарт до твердотельных накопителей. Последняя версия PCIe — это спецификация PCIe 4.0.
SATA: Современная и последовательная технология раскроя. Как и PCIe, SATA — это интерфейс, используемый для подключения надстроек к компьютеру. SATA чаще всего используется для подключения устройств хранения и оптических приводов.

Форм-фактор и совместимость: выбирайте мудро

При выборе между SSD SATA и SSD PCI важно понимать, что они имеют разные форм-факторы и требуют разные интерфейсы для подключения. Форм-фактор определяет размер и конструкцию накопителя, а совместимость определяет возможность его установки и использования в вашем компьютере

SSD SATA обычно имеет форм-фактор 2,5 дюйма, такой же, как и обычные жесткие диски. Это делает их легко устанавливаемыми в большинстве настольных и ноутбуков. Вам просто нужно иметь свободное место для установки и доступный SATA-порт на материнской плате. Они также обычно поддерживают стандартные размеры и толщины, что позволяет легко найти замену, если вам нужно обновить свой накопитель.

SSD PCI, с другой стороны, имеют форм-фактор M.2 или PCI Express. M.2 является наиболее распространенным форм-фактором для ноутбуков и маленьких форм-факторных настольных компьютеров, в то время как PCI Express используется для более крупных и производительных настольных компьютеров. Если ваш компьютер поддерживает соответствующий интерфейс, вы сможете установить SSD PCI без проблем. Однако, стоит учитывать, что форм-фактор M.2 может иметь разные ключи, так что вам нужно убедиться, что выбранный SSD будет совместим с вашей материнской платой.

При выборе между SSD SATA и SSD PCI важно учитывать свои потребности и возможности вашего компьютера. Если у вас есть свободные SATA-порты и необходимо просто увеличить емкость хранения, SSD SATA может быть идеальным решением

Однако, если вы ищете лучшую производительность и возможность использовать передовые технологии, SSD PCI может быть предпочтительным вариантом. Учитывайте форм-фактор и совместимость, чтобы выбрать оптимальное решение для ваших потребностей.

Емкость: какую выбрать?

К сожалению, твердотельные накопители по-прежнему довольно дороги, а вопрос емкости в основном связан с бюджетом. Например, в качестве универсального варианта подойдет накопитель на 1 ТБ. Этого достаточно как для системных нужд, так и для хранения информации. Например, Crucial P5 Plus с впечатляющими скоростями чтения 6600 МБ / с и записи 5000 МБ / с будет стоить около 17000 рублей.

Если ваш бюджет не готов к таким расходам, вы можете взять половину суммы. Цена тоже будет почти в 2 раза ниже: уже 9000 вместо 17000. SATA-решения еще дешевле — блок от того же производителя того же объема стоит около 5000 рублей. Но скорость, как мы уже отметили, намного ниже.

Спецификация размеров: 2260, 2280 и другие

Зачастую просматривая спецификацию материнской платы компьютера или ноутбука можно встретить такую строчку «1 x M.2 Socket 3, with M Key, type 2260/2280», значит, в устройстве используется 1 слот M.2 c ключом типа M и размером 2260/2280. Первые две цифры «22» — означают ширину в «мм», вторые две цифры «60» — это длина. Поэтому если выбрать, скажем, Transcend TS128GMTS600, с длинной «60мм» и шириной «22мм», то с его установкой проблем не возникнет.

Поэтому если взять Kingston SHPM2280P2/480G с типом «2280», то поскольку в характеристиках системной платы заявлена поддержка данного вида накопителей, установить его не составит труда.

Интерфейс: какой подходит для ваших нужд?

Выбор между SSD с интерфейсом PCI-E и SATA может быть непростым, так как каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим каждый интерфейс отдельно, чтобы вы могли определиться, какой подходит именно вам.

PCI-E

SSD с интерфейсом PCI-E обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с SATA

Это особенно важно для тех, кто работает с большими файлами, выполняет сложные вычисления или играет в требовательные игры. Благодаря более высокой пропускной способности, PCI-E SSD может значительно сократить время загрузки операционной системы и программ

Еще одним преимуществом PCI-E является возможность подключения нескольких SSD в RAID-массив, что позволяет получить большую скорость и большую емкость. Это особенно актуально для профессионалов, работающих с большими объемами данных и требующих надежности и скорости.

Но стоит отметить, что SSD с интерфейсом PCI-E обычно дороже по сравнению с SATA, что может быть недоступно для некоторых пользователей.

SATA

SATA SSD обеспечивает достаточно высокую скорость передачи данных для большинства повседневных задач, таких как веб-серфинг, работа с офисными приложениями и просмотр мультимедиа. Для большинства пользователей SATA SSD будет достаточно, особенно если они не требуют максимальной быстроты работы.

Следует отметить, что SSD с интерфейсом SATA обладает более широкой совместимостью с устройствами, так как он более распространен и используется в большинстве компьютеров и ноутбуков.

Однако, если вы занимаетесь видео- или фотомонтажем, играете в требовательные игры или работаете с большими объемами данных, SATA может оказаться слишком медленным и ограничивающим.

Итак, при выборе между SSD с интерфейсом PCI-E или SATA, вам следует учесть свои потребности. Если вам требуется максимальная скорость и производительность, а также вы готовы заплатить больше, то PCI-E SSD — ваш выбор. Если же вас устроят более доступные цены и вы не нуждаетесь в максимально быстрой работе, то SATA SSD также может быть хорошим решением для вас.