¿Qué es la tecnología NVMe?

En este artículo:

  1. Comparación de velocidades de transferencia: SATA frente a PCIe
  2. Comparación de los controladores de comunicación AHCI con los controladores de comunicación NVMe
  3. ¿Qué formatos de SSD están disponibles para los buses de datos SATA y PCIe?
  4. Ventajas de la tecnología NVMe

Las unidades SSD NVMe son la última adaptación a la informática industrial. NVMe significa Non-Volatile Memory Express y es la nueva interfaz de comunicación y controlador que define un conjunto de comandos y funciones para las SSD basadas en PCIe con el objetivo de aumentar el rendimiento y la interoperabilidad en una amplia gama de sistemas industriales.

Comparación de velocidades de transferencia: SATA frente a PCIe

Los buses de datos PCIe proporcionan un aumento significativo de las velocidades de transferencia de datos frente al bus de datos SATA. Utilizando 16 carriles, PCIe Gen 4 puede transferir datos a 32.000 MB/s.

Bus de datos Generación Velocidades de transferencia
SATA SATA I 150 MB/s
SATA II 300 MB/s
SATA III 600 MB/s
PCIe PCIe Gen 2 500 MB/s por carril
PCIe Gen 3 1.000 MB/s por carril
PCIe Gen 4 2.000 MB/s por carril

Comparación de los controladores de comunicación AHCI con los controladores de comunicación NVMe

AHCI NVMe
Diseñado para discos duros con tecnología de disco giratorio Diseñado para unidades SSD con tecnología flash
Sólo tiene 1 cola de comandos Tiene 64.000 colas de comandos
Sólo puede enviar 32 comandos por cola Puede enviar 64.000 comandos por cola
Los comandos utilizan muchos ciclos de CPU Los comandos utilizan pocos ciclos de CPU
Tiene una latencia de 6 microsegundos Tiene una latencia de 2,8 microsegundos
Debe comunicarse con el controlador SATA Se comunica directamente con la CPU del sistema
IOPS de hasta 100.000 IOP superiores a 1.000.000

¿Qué formatos de SSD están disponibles para los buses de datos SATA y PCIe?

Las unidades SSD están disponibles en una amplia gama de factores de forma que utilizan el bus de datos SATA o PCIe. Los mini PC industriales están empezando a adoptar el almacenamiento M.2 con bus de datos SATA o PCIe. Disponible en tres dimensiones, el tamaño de una SSD M.2 puede deducirse del nombre de la tarjeta: 2242, 2260 y 2280. Los dos primeros dígitos representan la anchura de las tarjetas M.2 en mm, y los dos últimos, su longitud en mm.

Cuanto más largas sean las tarjetas SSD M.2, más capacidad de almacenamiento tendrán gracias a la posibilidad de alojar más chips flash NAND.

A la hora de elegir la unidad SSD M.2 de longitud correcta, primero hay que tener en cuenta cuántas unidades SSD se van a instalar en el ordenador industrial y cómo afectará esto a la gestión térmica, ya que se trata de un factor importante para mantener el rendimiento. La inestabilidad y la reducción de la vida útil son un efecto secundario si el ordenador industrial no puede disipar eficazmente el calor adicional.

Bus de datos Factor de forma SSD
SATA 2.5" SSD
sSD mSATA
M.2 SSD
PCIe SSD HHHL - Mitad de altura, mitad de longitud*
M.2 SSD
SSD U.2

*Las versiones AHCI de estas unidades se conectan a la ranura PCIe pero utilizan los controladores AHCI. Algunas versiones antiguas de HHHL utilizan controladores propietarios. Las versiones NVMs suelen utilizar controladores nativos del sistema operativo.

Ventajas de la tecnología NVMe

  1. Almacenamiento superior: los zócalos PCIe transfieren hasta 25 veces más datos que sus equivalentes SATA
  2. Velocidad superior: NVMe comienza a enviar comandos más de 2 veces más rápido que los controladores AHCI. Las operaciones de entrada/salida de NVMe por segundo superan el millón y son hasta un 900 % más rápidas que su equivalente AHCI.
  3. Compatibilidad superior: NVMe elimina a los intermediarios al comunicarse directamente con la CPU del sistema. Las unidades basadas en NVMe funcionan con los principales sistemas operativos, independientemente del factor de forma.
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