В чем разница между обычным SSD и PCI-E SSD?

Ранние твердотельные накопители основывались на том же форм-факторе, что и 2,5-дюймовый жёсткий диск, и использовали PATA. Затем эти были преобразованы в SATA, затем SATA2, затем SATA3 (6 Гбит/с). PATA и SATA (класс ATA) были разработаны для механических жёстких дисков и не предполагали потенциал производительности SSD. Хост ATA подключается к PCIe, потому что производительность механического жёсткого диска настолько плохая, что ATA не имел проблем с поддержанием и оказал незначительное влияние на производительность HDD.
Также разница и в том, что SSD подключается к порту SATA на материнской плате, в то время как Pcie использует разъем Pcie на плате. Есть несколько вариантов и способов использования Pcie на материнской плате или на платах высшего класса для конкретного слота. Во-первых, 2 наиболее распространенных типа – M.2 и NVMe. M.2 – это в основном обычный SSD, но в значительно уменьшенном форм-факторе и они работают на максимальной скорости 6 ГБ с той же скоростью, что и слоты SATA, поскольку NVMe использует специальный слот на материнской плате со скоростью X4 и максимальной пропускной способностью 32 ГБ. Важно отметить, что все твердотельные накопители, которые используют слот Pcie или слот M.2, будут использовать полосу пропускания от линии Pcie, и, хотя это не большая проблема в RIG с одним GPU, они будут влиять на производительность в SLI и Crossfire.

Когда SSD вышли на рынок, была проделана большая работа по удалению ATA из соединения между Storage (так как Flash работает быстрее, чем механический HDD) и PCIe. Но общий протокол PCIe НЕ подходит для приложений хранения. Таким образом, первые собственные PCIe-накопители использовали проприетарные драйверы на 1,2,4 или 8 линиях PCIe. В основном это используется на серверах с высокими нагрузками. Это большие карты, которые подключаются к стандартным слотам PCI, например, к плате расширения или графической карте.

Затем PCIe перешли на новый, небольшой форм-фактор для ноутбуков. Они стали называться M.2. Разъем M.2 имеет шину SATA3, а также PCIe (x2 или x4). M.2 позволяет одной материнской плате поддерживать устаревший или более дешевый диск SATA, а затем обновить его до PCIe.

В качестве временного решения они использовали протокол SATA через PCIe и его назвали SATA Express. SSD, которые поддерживают SATA3 и, возможно, SATA Express, имеют две метки.

Новейший PCIe SSD использует новый протокол NVMe, который обозначает энергонезависимую память Express. Протокол NVMe работает поверх PCIe. Диски NVMe могут быть дополнительной картой или картой M.2 с 4 дорожками (обратите внимание, что выемки отличаются от карты SATA).

С точки зрения производительности узкие SATA-проводы являются узким местом для SATA, когда вы запускаете SATA через PCIe, так как протокол SATA ограничивает производительность. NVMe имеет достаточный запас производительности и устраняет узкие места протокола. Если пропускная способность проводов является узким местом для накопителя NVMe, вы просто добавляете больше линий PCIe. Теоретически производительность диска NVMe ограничена производительностью Flash и контроллером Flash.

Потребовалось более 20 лет, чтобы первые SSD смогли полностью раскрыть их потенциал производительности.

Примечание:

• Скорость зависит от типа интерфейса, а не от форм-фактора.
• SSD интерфейс SATA и форм-фактор M. 2 не означает, что он такой же быстрый, как PCIe.