Interfaces y velocidades de transferencia en dispositivos SSD
Las interfaces de comunicación en hardware tienen que ver con los conectores y protocolos usados para transmitir datos.
SATA
La
interfaz SATA se presentó en año 2003 y fue pensada para que la empleen los discos duros tradicionales y también tiene otros usos como las lectoras y grabadoras de discos ópticos. Ahora hay dispositivos SSD que la emplean.
Acá debajo una tabla con las distintas versiones que armé
a partir de acá y
aquí.
La tercera evolución de la misma es del año 2009, se llama
SATA 6 Gb/s, y deja transmitir unos 600 MB/s.
Fuente. A veces se alude a esta generación como SATA III, pero la organización que la origina
no recomienda el uso de números romanos, sino que se emplee la velocidad de transferencia en gigabits por segundo.
Resumiendo,
la mayor velocidad de transferencia de datos usando interfaz SATA ronda los 600 Megabytes por segundo.
PCI express
La
interfaz PCI express (abreviada como PCI-E o PCIe), fue desarrollada para reemplazar otras previas como PCI y AGP.
Los conectores PCIe usan algo llamado líneas, que son carriles de datos. Pueden usar 1, 4, 8, o 16 líneas de datos y se alude a ellas con x1, x4, x8, y x16. Mientras más soporten más bits se pueden mover en un tiempo dado.
Y los zócalos cambian su tamaño según el número de líneas que usen, tal como se ve debajo:
Los cuatro superiores son de la interfaz PCI express, pero el de abajo del todo es de una norma previa llamada PCI (viene del inglés Peripheral Component Interconnect, o en español "Interconexión de Componentes Periféricos").
Las tarjetas gráficas usan los zócalos más veloces con PCIe de x16, o sea, emplean 16 líneas de datos.
Esta interfaz se usa para conectar muchos tipos de tarjetas agregadas a una PC por ejemplo, de sonido, de red, etc.
Igual que SATA ha ido evolucionando con el tiempo y tiene diferentes versiones y eso se ver en la siguiente imagen que tomé de
esta página web.
(Agregué el año de cada versión entre paréntesis):
Los carriles PCIe pueden llevar datos en los dos sentidos a la vez, los valores de arriba solo consideran la capacidad en un sentido.
Es destacable que
en cada versión se duplica la capacidad de transmisión de cada carril, eso se ve en la columna del medio.
Si uno compara con la norma SATA que tenía un máximo estimado en 600 MB/s, se ve que un dispositivo de PCIe de la versión 3, que emplee
un solo carril de datos puede transmitir casi 985 MB/s.
Es claro que la norma PCIe permite mandar datos mucho más velozmente que SATA.
La cuarta generación PCIe 4.0 es muy nueva todavía y pocas placas base la soportan.
Los primeros modelos fueron de AMD, las podían usar
el conjunto de chips X570 para sus modelos Ryzen de tercera generación (los de las familias 3600, 3700, 3800 y 3900), presentados a mediados del año 2019.
Intel por su parte está en una situación rara, tiene placas madre que en teoría deberían soportar PCIe 4.0, pero no procesadores que lo aprovechen, esperan que lo haga en el 2021 con la undécima generación de chips Core.
O sea, los chips azulinos actuales incluyendo los más nuevos de
la décima generación Core, no pueden usar PCIe 4.0, y ahí AMD está liderando tecnológicamente. (Fuentes:
uno y
dos).
Pero sí ya hay dispositivos SSD que la soportan y a la venta.
¿Cómo se conoce la versión de PCIe que usa la placa madre de un equipo? Mirando su manual.
NVMe, un protocolo para transmitir datos
Además desde el 2011 hay un protocolo de transferencia sobre PCI express llamado NVMe, (por "Non Volatile Memory express", o "memoria no volátil rápida"), que fue desarrollado para mejorar el rendimiento de los medios de almacenamiento de datos no volátiles, esos en los que al cortar la energía no pierden la información.
Fuente.
Esta especificación regula la forma en que el software se comunica con una memoria no volátil usando el bus PCIe, fue pensada específicamente para ser usada con estas memorias flash que guardan datos.
Por eso es más eficaz que SATA, que fue pensada para discos con platos magnéticos que rotan.
Además hay SSD PCI express que no soportan NVMe, y otros que sí lo hacen.
Los segundos son más veloces y creo que son los que están dominando el mercado, busqué y
no pude hallar a la venta SSD que anden con la interfaz PCIe y no usen NVMe.
Resumen:
La interfaz determina la velocidad de transferencia de la unidad SSD.
Hay dos tipos interfaces a considerar hoy en día,
- SATA, y
- PCIe
con soporte para NVMe.
Los dispositivos que emplean intefaz PCIe y protocolo NVMe, permiten transferencias de datos más veloces que los que usan interfaz SATA.