Monitor komputer layar datar di atas meja menampilkan KC2500 dan KC600

NVMe vs SATA: Apa perbedaannya?

Dalam hal teknologi penyimpanan yang unggul, NVMe ada dalam kelas tersendiri. Bahkan dalam sekilas, perbedaan performa NVMe dan SATA sangatlah signifikan. Driver komunikasi dan antarmuka antara NVMe dan SATA sangat berbeda. Hal ini karena SATA menggunakan driver AHCI yang didesain untuk hard disk drive (HDD) dengan teknologi berputar, sementara driver NVMe secara khusus didesain untuk SSD dengan teknologi flash. Di samping itu, NVMe mampu memanfaatkan soket PCIe guna mengomunikasikan antarmuka penyimpanan dan CPU sistem untuk keuntungan lebih. Jika dalam olahraga, perbandingan ini seperti antara balapan F1 versus balapan tur super.

Meski sekilas keduanya memang cepat, membandingkan dua jenis solid state drive ini akan menunjukkan perbedaannya. Mengamati perbedaan ini patut dilakukan saat Anda mengevaluasi kebutuhan, keinginan, dan persyaratan.

SSD SATA

SSD SATA A 2,5” dalam sebuah laptop

Teknologi Serial ATA (SATA) diperkenalkan kembali pada tahun 2000 sebagai peningkatan dari teknologi Parallel ATA yang saat itu kemajuannya terhambat karena faktor ukuran kabel, biaya, performa, dan fungsionalitas. Kedua teknologi ini memadai untuk hard disk drive (HDD), yang secara substansial kurang mampu jika dibandingkan solid state drive (SSD) saat ini. Kehadiran SSD berbasis SATA menunjukkan bahwa bus ATA telah mencapai batas performanya. Saat HDD hanya mampu mencapai kecepatan 50-120MB/dtk dalam performa tulis, SSD dapat memaksimalkan bus SATA pada kecepatan 550MB/dtk. Meskipun memiliki bus terbatas, adalah hal umum jika kita melihat peningkatan performa 10-15 kali pada keseluruhan sistem ketika menggunakan SSD berbasis SATA sebagai pengganti teknologi HDD yang lama.

AHCI

Advance Host Controller Interface (AHCI) adalah mode komunikasi yang didesain sekitar pada tahun 2004 untuk meningkatkan performa dan utilitas perangkat penyimpanan yang tersambung SATA. AHCI didesain untuk HDD dan memperkenalkan antrean permintaan penyimpanan tunggal dengan kedalaman hingga 32 perintah. Artinya, HDD dapat mencapai hasil dan performa yang lebih tinggi, tetapi penerapannya akan menjadi penghambat bagi teknologi pengontrol SSD. Sebagai contoh, HDD mungkin dapat mencapai hingga 200 operasi input/output per detik (IOPS) sedangkan SSD berbasis SATA dapat mencapai 100.000 IOPS dan dibatasi secara artifisial dalam performa oleh bus SATA.

SSD NVMe

SSD NVMe Kingston terpasang di PC

Teknologi Non-Volatile Memory Express (NVMe) diperkenalkan pada 2011 untuk mengatasi berbagai hambatan pada antarmuka dan protokol komunikasi SATA. Teknologi NVMe menggunakan bus PCIe, bukan bus SATA, agar dapat membuka potensi bandwidth yang besar untuk perangkat penyimpanan. PCIe 4.0 (versi saat ini) menawarkan hingga 32 jalur dan secara teori dapat mentransfer data hingga 64.000MB/dtk dibandingkan dengan batas spesifikasi SATA III yaitu 600MB/dtk. Spesifikasi NVMe juga memungkinkan 65535 antrean perintah yang dapat menampung 65536 perintah per antrean. Ingat, SSD berbasis SATA terbatas untuk antrean tunggal dengan kedalaman hanya 32 perintah per antrean. Teknologi NVMe memberikan potensi besar bagi perangkat penyimpanan melalui peningkatan efisiensi, performa, dan interoperabilitas pada berbagai sistem. Banyak yang meyakini bahwa teknologi akan menjadi standar industri yang baru.

Form Faktor SSD

Saat lebar HDD biasanya 2,5 atau 3,5 inci dan kebanyakan SSD berbasis SATA memiliki lebar 2,5 inci dengan tebal 7mm, drive NVMe menggunakan beberapa form faktor baru yang memungkinkan ukurannya sesuai untuk beragam jenis perangkat.

  • M.2 - Pengurangan ukuran fisik drive dalam form faktor M.2 menjamin masa depan penggunaan perangkat penyimpanan ini di berbagai perangkat. 22 merujuk pada lebar dan 30/42/80/110 merujuk pada panjang dalam milimeter. Saat ini, 2280 M.2 mendukung SATA, serta merupakan form faktor SSD NVMe paling umum untuk NVMe. Karena teknologi selalu berkembang dan menyusut, hal ini mungkin berubah.
  • U.2 - Ini adalah perangkat penyimpanan yang lebih mahal dengan performa serta ketahanan lebih tinggi yang umumnya ditemukan di pusat data/lingkungan penyimpanan perusahaan.
  • Kartu PCIe add-in - SSD NVMe performa tinggi ini menemukan cara bagi sistem yang belum mengadopsi soket untuk mengakomodasi form faktor M.2.

Sekilas tentang Performa SSD

NVMe adalah protokol penyimpanan yang dirancang secara khusus dengan mempertimbangkan SSD. Dengan mengurangi HBA SATA yang menjadi lapisan perantara, NVMe memungkinkan SSD untuk berkomunikasi langsung dengan CPU melalui bus PCIe, membuka jalan untuk terobosan peningkatan performa. Untuk memperjelas, batasan performa dari bus SATA III adalah 6Gb/dtk yang artinya SSD SATA dapat menawarkan hasil maksimal 550MB/dtk setelah overhead. Jalur PCIe 3.0 tunggal dapat menawarkan hasil 1GB/dtk (dua arah) sehingga SSD PCIe 3x4 dapat mencapai hasil hingga 4GB/dtk baca/tulis. Hal ini menjadi 8GB/dtk (dua arah) untuk SSD PCIe Gen 4x4. Batasan performa di sini berpindah dari protokol ke media NAND, yang setelah mengalami pengembangan besar dalam beberapa tahun terakhir sehingga memungkinkan produsen memasukkan kerapatan dan performa tertinggi ke dalam form faktor terkecil.

Latensi protokol juga berkurang banyak dengan NVMe berkat jalur data yang diperpendek dan dioptimalkan, yang memungkinkan latensi lebih rendah daripada SATA/SAS. Manajemen antrean dalam perangkat NVMe juga ditangani dengan lebih efisien oleh CPU karena adanya pensinyalan doorbell yang memproses input/output yang secara signifikan mengurangi overhead CPU. Selain itu, perangkat NVMe didukung oleh kebanyakan sistem operasi utama berkat upaya pengembangan besar yang dijalankan pada dekade lalu.

#KingstonIsWithYou

Produk-produk terkait

For information about how COVID-19 has affected our business operations, click here.