SATA против PCIe: в чем разница?

Изучение разницы между твердотельными накопителями (SSD) и жесткими дисками (HDD) — это лишь верхушка айсберга, когда речь идет о решениях для хранения данных. Правильный выбор требует гораздо большего, поскольку обычно у вас есть еще два варианта — SATA или PCIe, — что еще больше запутывает ситуацию.

И PCIe, и SATA имеют различные преимущества, но какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям? К счастью, мы здесь, чтобы помочь вам отличить два варианта хранилища по размеру, скорости, производительности и стоимости.

Хотя SATA и PCIe чаще всего называют дисками, которые они поддерживают, сами технологии на самом деле являются средой интерфейса. SATA — это небольшой L-образный разъем, который уже много лет используется для подключения к материнским платам всех типов накопителей, включая оптические приводы, а также жесткие диски и твердотельные накопители. К нему присоединяется дополнительный, более длинный L-образный разъем, который обеспечивает питание устройства.

Жесткие диски SATA можно найти как в 3,5-дюймовом, так и в 2,5-дюймовом размерах, тогда как твердотельные накопители SATA ограничены 2,5-дюймовыми размерами. SATA прошел через несколько поколений разработки, но SATA III является наиболее распространенным на сегодняшний день и является типичным интерфейсом для современных жестких дисков и обычных твердотельных накопителей.

PCIe относится к PCI Express, многогранному интерфейсу на современных материнских платах, который обеспечивает все: от разъемов большего размера для видеокарт до портов меньшего размера для карт расширения для Wi-Fi, портов USB и многого другого. Он может варьироваться по размеру и пропускной способности от x1 (самый маленький и наименее производительный) до x16 (самая большая и самая большая доступная пропускная способность).

Твердотельные накопители PCIe можно подключать прямо к нему, хотя технически они построены на разъеме NVM Express (NVMe), как и привод Intel серии 750, описанный выше. Обычно они составляют примерно треть размера стандартной видеокарты.

И SATA, и PCIe также могут использовать разъем другого типа, известный как M.2, хотя диски PCIe этой формы более распространены. Эти диски намного меньше и обычно имеют один или два выделенных слота на материнской плате.

Диски M.2 обычно очень тонкие и имеют длину всего несколько дюймов, часто прилегают к материнской плате и не требуют дополнительного питания. Однако самые быстрые из них поставляются с радиаторами и радиаторами, обеспечивающими безопасную рабочую температуру.

Независимо от того, использует ли ваш диск PCIExpress тип разъема M.2 или NVMe, они могут поддерживать различные поколения PCIExpress. Наиболее распространенным является PCIe 3.0, но совсем недавно на материнских платах AMD x570 мы увидели появление PCIe 4.0. Основное различие между ними заключается в пропускной способности: PCIe 4.0 предлагает двойную пропускную способность (16 ГБ/с), что обеспечивает более быстрые диски.

Каждый диск имеет свои индивидуальные показатели производительности, но форматы SATA и PCIe также имеют свои собственные пределы производительности. Диски SATA III почти всегда ограничены максимальной устойчивой скоростью чтения и/или записи 6 Гбит/с, или примерно 550 МБ/с. Жесткий диск SATA никогда не достигнет такой скорости, но твердотельные накопители SATA III, такие как превосходный Samsung 860 Evo, без проблем достигнут этого порога в синтетическом тестировании.

Примечание. Немногие диски смогут достичь такой скорости в реальных условиях использования, поскольку это практический максимум, которого может достичь диск, а различия в размерах и составе файлов могут на практике повлиять на скорость чтения и записи.

Эти же скорости применимы к твердотельным накопителям M.2, использующим протокол SATA, поэтому обратите на это внимание при покупке диска M.2. Если вам нужна более высокая скорость, вам нужен диск PCIe M.2, а не диск SATA M.2.

Диски PCIExpress, независимо от того, используют ли они стандарт разъема M.2 или NVME, быстрее, но все же ограничены скоростью микросхем памяти самого диска и поколением PCIExpress, для которого они предназначены. Диски PCIE 3.0 имеют обычную максимальную устойчивую скорость чтения/записи 3500 МБ/с, а диски PCIE 4.0 имеют типичную максимальную устойчивую скорость чтения/записи 5000 МБ/с.

Эти скорости редко достигаются в реальном мире, даже в синтетических тестах: диски PCIE 3.0 имеют тенденцию достигать скорости устойчивого чтения около 2500 МБ/с, в то время как лучшие диски PCIE 4.0 обеспечивают устойчивую скорость чтения около 4000 МБ/с.