NVMe versus SSD: Detalhes, Casos de Uso e Características em 2022

NVMe vs SSD, qual é mais rápido? Qual é mais barato? Qual você deve escolher ao montar seu computador do zero? 

Dispositivos de armazenamento são componentes essenciais de todo computador. Armazenam e rastreiam arquivos, dados digitais e mídia do dispositivo. Sem dispositivos de armazenamento, um computador não funciona de forma alguma. Por isso estão implementados no hardware do computador.

Quem se interessa por computadores sempre se pergunta qual peça de hardware escolher. Se você é um de nós, conhece a dificuldade e sabe que nunca fica satisfeito até encontrar a melhor opção. Embora shared hosting ou VPS possam ser úteis quando você lida com tarefas baseadas na internet, não pode ignorar dispositivos de armazenamento físico. Dispositivos de armazenamento existem em muitos tipos diferentes, com características, vantagens e desvantagens distintas. Isso significa que você tem muitas opções, e como alguém sábio disse uma vez: "Ter muitas opções é a mesma coisa que não ter nenhuma."

Neste artigo, exploraremos NVMe versus SSD em detalhes minuciosos para que você possa escolher o melhor para você.

O que é SSD?

Não podemos falar sobre NVMe versus SSD sem você entender o que são SSDs. SSDs (Solid-State Drives) são tecnologia de nova geração para dispositivos de armazenamento. Aceleram todos os aspectos do seu computador, desde a inicialização até jogos. Por quê? Porque usam memória baseada em flash. A memória baseada em flash supera amplamente a velocidade de um disco rígido mecânico (HDD). No entanto, a era dos HDDs está longe de ter terminado.

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HDD vs SSD Server - Comparação Completa

Então, vamos falar sobre a diferença entre SSD e NVMe. HDDs usam cabeçotes de leitura/escrita que se movem para frente e para trás para coletar dados. Por isso seus HDDs falham de tempos em tempos. Acredite em mim, conheço bem esse sentimento. Aquele desempenho lento, som alto e corrupção de seus dados mais valiosos podem deixar você frustrado.

No entanto, SSDs funcionam de forma completamente diferente. Eles usam um chip de memória NAND flash que oferece tempos de acesso muito rápidos.

Antes de compararmos NVMe e SSD, é importante saber que a tecnologia SSD surgiu no início dos anos 1950. Mesmo assim, só chegou ao uso público no final dos anos 1990. Eram absurdamente caros (custavam cinco dígitos) e armazenavam no máximo 20MB de dados. Por isso eram usados apenas em missões militares e aeroespaciais. Os SSD também tinham vida útil curta (máximo 10 anos), o que os tornava pouco confiáveis na época.

Um destaque dos SSD que os diferencia quando comparados com NVMe é o tempo de acesso. Os tempos de acesso dos SSD são medidos em nanosegundos e são praticamente instantâneos. Isso acontece por causa da forma como a memória NAND e o controlador funcionam. Cada bloco de células NAND (também chamado de bloco) armazena entre 256KB e 4MB de dados. Combinado com o fato de o controlador SSD conhecer os endereços exatos dos blocos, isso funciona como mágica. Quando seu computador solicita um arquivo, ele está disponível instantaneamente.

Leia também: Como Testar a Velocidade do Disco Usando o Comando Linux?

Diferentes Tipos de SSDs

A comparação entre NVMe e SSD é algo recente. Embora tenhamos SSD há bastante tempo, NVMe é um avanço tecnológico novo. SSD existem em diferentes tipos, cada um com suas características e variações próprias.

SSD SATA de 2,5 Polegadas	SSD M.2 SATA	M.2 NVMe SSD	SSD PCIe
Compatibilidade mais ampla	fator de forma M.2	fator de forma M.2	Go para placas-mãe sem suporte para formato M.2
Formato de enclosure de 2,5 polegadas	M.2 2280 é o tamanho padrão	Compacto e fácil de instalar	Drives NVMe RAID mais rápidos e confiáveis
Fino	Nenhum ganho significativo de velocidade	Ganho significativo, acesso instantâneo aos dados	Mais pistas de chipset PCIe disponíveis
Largura de banda SATA	Largura de banda SATA	Largura de banda PCI Express	Mais drives M.2 quando todos os slots estão em uso

• SSD SATA de 2,5 Polegadas

Sei que você está ansioso para aprender sobre NVMe versus SSD. Prometo que chegaremos lá o mais rápido possível. Primeiro, vamos entender os SSD SATA de 2,5 polegadas e a comparação entre NVMe e SATA.

Os SSD Serial Advanced Technology Attachment (SATA), especialmente os de 2,5 polegadas, são os tipos de SSD mais comuns. São compatíveis com a maioria dos computadores, até mesmo os mais antigos. Seu formato de enclosure SSD é de 2,5 polegadas.

Por isso os laptops se beneficiam deles para encaixar discos rígidos em espaços menores. No entanto, isso não é ideal porque um HDD de 7200RPM em velocidade máxima com enclosure padrão de 3,5 polegadas custa muito menos.

Além disso, SSD de 2,5 polegadas, assim como HDD, usam largura de banda e conectores SATA. Isso oferece a compatibilidade que mencionamos. O padrão SATA permite aproveitar a maioria dos benefícios dos SSD, mas você fica limitado pelas restrições de velocidade. Esse é um fator decisivo quando comparamos NVMe e SSD.

Drives de 2,5 polegadas foram a inovação que nos permitiu criar unidades de armazenamento menores. Vale observar que SSD de 2,5 polegadas têm enclosures vazios, enquanto HDD usam todo o espaço. Por isso posso afirmar com segurança que ainda há muito caminho a percorrer. Ainda há muito a fazer em termos de melhorias no SSD SATA versus SSD.

• SSD M.2 SATA

Quando você busca comparar NVMe e SSD, não pode ignorar o formato M.2. São componentes impressionantes e inevitáveis nos novos SSD. Vêm em vários tamanhos, sendo M.2 2280 o padrão.

Os dois primeiros dígitos (ou seja, 22) indicam a largura do drive M.2 em milímetros. Os dois dígitos seguintes (ou seja, 80) representam o comprimento do drive M.2 em milímetros. Pense nos SSD M.2 como pen drives finos para ter uma melhor visão deles. Alguns até dizem que parecem um palito de chiclete.

Embora drives M.2 venham em diferentes tamanhos, não existe um guia definitivo para consultar na hora da compra. Cada caso é diferente, o que significa que você deve verificar qual formato seu computador suporta. Assim você garante que o que comprar é compatível com sua placa-mãe.

Não estamos aqui para dar a resposta final sobre NVMe versus SSD, mas deixe-me dizer algo primeiro. O formato M.2 foi um progresso enorme comparado com os formatos de 2,5 polegadas e 3,5 polegadas. No entanto, não houve ganho significativo de velocidade quando comparados com SSD SATA. Além disso, muitos drives M.2 usam largura de banda SATA eles mesmos. Pior ainda, podem ser rotulados como NVMe mas estarem limitados a SATA por causa de sua placa-mãe. Continue lendo para aprender mais. NVMe vs. M.2 parece que.

• M.2 NVMe SSD

Aqui você encontra a resposta para sua dúvida entre NVMe e SSD. NVMe significa Non-Volatile Memory Express. A palavra Express é fundamental porque representa a largura de banda implementada nas unidades NVMe. Em vez de usar a largura de banda SATA, NVMe e SSD usam a largura de banda PCI Express (PCIe) do seu computador. A maioria dos computadores usa largura de banda PCI Express em placas PCI Express. Elas são usadas por sua placa gráfica, placa de som, etc.

Além disso, NVMe e SSD se beneficiam do fator de forma M.2 mencionado. A largura de banda SATA não limita mais NVMe e SSD. É isso que as coloca à frente de todos os outros tipos de SSD. Agora você entende o que queremos dizer quando afirmamos que NVMe é o vencedor na comparação NVMe vs SSD SATA.

Por isso, podem ser extremamente compactas e contar com tecnologia de ponta. São fáceis de instalar e oferecem o desempenho de armazenamento mais rápido e confiável.

• SSD PCIe

PCI Express SSD é outro tipo de unidade de estado sólido. Ocupam uma posição inferior no mercado devido ao crescimento de NVMe e SSD. Agora que você entende melhor a diferença entre NVMe e SSD, saiba que estas SSD vêm na forma de placas de expansão PCIe. É por isso que são ideais para placas-mãe sem suporte ao fator de forma M.2. Além disso, se preferir não usar as vias PCIe do chipset para armazenamento rápido, pode usar SSD PCIe. Maybe todos os seus slots M.2 estão em uso, mas você quer mais unidades M.2, ou talvez as unidades M.2 não caibam por causa da altura. Há também a possibilidade de você precisar fazer RAID em suas unidades NVMe para alcançar sua velocidade e confiabilidade máximas. Se alguma dessas situações soa familiar, você precisa de SSD PCIe.

Se estiver interessado em conhecer as melhores opções de placa-mãe disponíveis no mercado e sua compatibilidade com seu hardware, confira nosso guia detalhado sobre este tema, que você encontra aqui.

Casos de Uso do NVMe

Agora que você conhece as diferenças entre NVMe e SSD, é hora de aprender os casos de uso do NVMe. Existem muitas situações em que cada nanossegundo faz diferença. Finanças, comércio eletrônico e agentes de vendas de software sentem isso na prática ao interagir com clientes em tempo real. Aplicações que usam inteligência artificial, aprendizado de máquina, big data e análise avançada também se preocupam com frações de tempo. Além disso, DevOps permite que bilhões de usuários façam mais iterações em menos tempo. Em todos esses cenários, NVMe vem em socorro.

NVMe sobre Fabrics (NVMe-oF)

As complicações de NVMe vs SSD não terminam aqui. Isso é apenas o começo. NVMe não é apenas armazenamento flash rápido que usa largura de banda Express. Você também pode considerá-lo um protocolo de ponta a ponta que permite transporte eficiente de dados. Este transporte de dados ocorre entre servidores e sistemas de armazenamento.

NVMe over Fabrics (NVMe-oF) melhora o desempenho do NVMe e reduz a latência. Esta redução de latência afeta as redes, como Ethernet, InfiniBand e Fibre Channel.

Além disso, NVMe-oF pode oferecer IOPS mais altos. Isso, combinado com a redução de latência da pilha de software do host através da Data Fabric até a matriz de armazenamento, funciona perfeitamente.

NVMe sobre Fiber Channel (NVMe/FC)

Até agora, você não apenas aprendeu sobre NVMe vs SSD, mas também conhece muitos casos de uso do NVMe. No entanto, ainda há muito a aprender. As empresas se importam com a confiabilidade, desempenho e manutenibilidade de suas infraestruturas. Por isso, geralmente constroem sua infraestrutura em torno do Fibre Channel. Outra vantagem disso é o suporte a zoning baseado em fibra e serviços de nomes.

Alguns aplicativos já usaram FCP (protocolo SCSI com conexão Fibre Channel subjacente). Esses aplicativos, incluindo bancos de dados, podem ser executados mais rapidamente usando o protocolo NVMe/FC. No entanto, algumas empresas podem estar preocupadas que a atualização seja disruptiva. Afinal, suas preocupações crescerão além de NVMe vs SSD quando você estiver executando uma empresa. A boa notícia é que o tráfego que passa por NVMe/FC pode coexistir com o tráfego FCP. Isto só é possível se estiverem no mesmo fabric Fibre Channel.

NVMe sobre TCP (NVMe/TCP)

Como você já sabe, NVMe/FC pode ajudá-lo a alcançar NVMe-oF. No entanto, seus pré-requisitos são ser executado sobre Ethernet e encapsular comandos e dados NVMe dentro de um datagrama TCP. Bem, o mesmo vale para NVMe/TCP. Sei que tudo isso parece mais complicado do que o que você esperava ao procurar por NVMe vs SSD, mas tenha paciência comigo por um momento.

NVMe/TCP permite um número significativo de filas e caminhos de filas em comparação com iSCSI. Esses são usados para transporte de dados e resultam em um aumento massivo de taxa de transferência. Além disso, a redução de latência que oferecem é significativa. Além do mais, NVMe sobre TCP não depende de hardware especial para implantação. Qualquer NIC Ethernet ou switch funciona bem. Isso reduz os custos de implantação e manutenção.

Além disso, você pode se beneficiar de NVMe/TCP na nuvem ou no local. Devido ao crescimento em popularidade de serviços baseados em nuvem, isso pode ser uma vantagem significativa. Este é outro fator importante que faz NVMe ganhar na guerra NVMe vs SSD. Essa flexibilidade beneficia provedores de serviços baseados em nuvem que oferecem soluções de armazenamento em bloco. O melhor desempenho, flexibilidade para a nuvem e TCO reduzido, combinados com simplicidade e custo-benefício, resultam em apenas uma coisa: iSCSI sendo substituído por NVMe/TCP.

As empresas não procuram o resultado da competição NVMe vs SSD. Elas buscam muito mais. Um aspecto de grande importância para as empresas é a combinação de otimização de desempenho e redução de custos. Suportar tanto NVMe/FC quanto NVMe/TCP é o caminho para alcançar isso. Isso oferece aos usuários a liberdade de escolher o protocolo para sua implantação. Afinal, eles são os únicos que sabem o que melhor se adequa às suas necessidades em termos de infraestrutura SAN moderna. Usar os dois simultaneamente ou alternar entre eles sempre deve estar na mesa.

É NVMe SSD?

Agora que aprendemos sobre NVMe vs SSD e os casos de uso do NVMe, vamos verificar se NVMe é SSD ou não. Bem, SSD armazenam dados por meio de circuitos integrados. Isso não acontece com NVMe. NVMe é basicamente uma especificação de interface de dispositivo lógico aberta que você usa para acessar mídia de armazenamento não volátil em nenhum momento. É por isso que é mais avançado e rápido que SSD. Oferece melhor criptografia e segurança padrão do setor. Embora NVMe não seja perfeito, oferece velocidade de leitura/escrita 25 vezes mais rápida que SSD. Também tem desvantagens, como ser mais caro e consumir mais energia até em modo de espera.

Quanto Mais Rápido é o NVMe que o SSD?

Devemos conhecer primeiro seus protocolos e estruturas quando queremos aprender sobre NVMe vs SSD em termos de velocidade. SSD SATA usam o protocolo AHCI (Advanced Host Controller Interface) e têm velocidade de transferência de dados de cerca de 600MB/s. No entanto, isso pode não ser o caso com SSD M.2. SSD M.2 são codificadas para evitar a inserção de um conector de placa em um soquete incompatível. Geralmente usam 3 chaves: B, M e B+M.

Se o SSD M.2 usa uma chave B, está conectado a um Socket 2 e suporta protocolo NVMe, é pelo menos três vezes mais rápido que um SSD SATA. Se o SSD M.2 usa uma chave M, está conectado a um Socket 3 e suporta protocolo NVMe, é pelo menos sete vezes mais rápido que um SSD SATA. É por isso que NVMe é o vencedor de NVMe vs SSD quando se trata de jogos.

Desempenho SSD Níveis

Agora que sabemos tudo isso sobre NVMe vs SSD, é hora de compararmos os níveis de desempenho do SSD. Como vimos anteriormente, temos diferentes tipos de SSD, cada um com suas próprias características. Isso significa que, embora SSD sejam rápidos em geral, enfrentaremos variações de velocidade. De SSD de entrada até os de alta tecnologia, eles são categorizados em vários níveis.

• SSDs SATA

Então, agora que você conhece o vencedor de NVMe vs SSD e o quanto NVMe é mais rápido que SSD, vamos aos detalhes. No melhor cenário possível, a velocidade de SSD SATA padrão atinge ~550MB/s. Isso se traduz em aproximadamente meio GB a cada segundo, o que não parece tão ruim. Note que é medido em velocidade de leitura e escrita sequencial.
No entusiasme muito, pois como dissemos, esse é o máximo. Nem todos os SATA SSDs são iguais. É seguro dizer que a maioria usa arquitetura e processos de fabricação antigos. Isso causa queda severa de desempenho. Mas é justamente isso que os torna muito mais acessíveis.

Isso também significa que você não terá a velocidade máxima possível. Mesmo assim, se até agora usou HDDs, SATA SSDs são ótimos upgrades. Oferecem velocidades maiores no boot, carregamento de jogos, etc. Embora NVMe vença na comparação NVMe vs SSD, não ignore o quanto SATA SSDs são bons. A maioria das features dos SSDs estará lá, sem gastar uma fortuna em NVMe.

• NVMe Geração 3 SSDs

NVMe Gen3 SSDs mostram por que NVMe se destaca na comparação NVMe vs SSD. Começam em cerca de 1.5GB/s e chegam a 3.5GB/s em velocidade sequencial de leitura/escrita.

Apesar de serem realmente bons, você não verá melhoria massiva. A diferença de velocidade não será significativa. Deixe-me usar uma analogia para esclarecer.

Imagine um carro. Você compra o motor mais rápido e confiável do mercado, feito pela Fórmula 1. Instala no seu carro. Você espera atingir 476.5km/h. Na realidade, seus pneus queimam segundos após pisar no acelerador. O mesmo acontece aqui.

Tecnicamente, NVMe vence a corrida NVMe vs SSD, mas na prática é diferente. A razão de não ver ganho massivo de velocidade é parecida. Provavelmente, outros componentes do seu computador não suportam essa velocidade. Seu CPU pode virar um gargalo nos tempos de carregamento. Além disso, poucos aplicativos suportam essa velocidade de armazenamento. Então, mesmo sendo teoricamente possível atingir 476.5km/h, você não conseguirá.

Lembre-se também que gargalos ocorrem porque, como dissemos, essas são velocidades sequenciais de transferência. Isso acontece quando você lê/escreve um arquivo muito grande. Mas ao rodar um aplicativo, os arquivos têm tamanhos aleatórios e não são salvos sequencialmente. Isso reduz a velocidade do processo.

Isso não significa que SSD tenha qualquer chance contra NVMe nessa comparação. Você se beneficiará de NVMe SSDs em boot, transferências de arquivos grandes, edição de vídeo, games e renderização. Editar 4K em HDD é uma loucura. NVMe SSDs oferece edição mais suave. Você também ganha com previsualizações em tempo real de alta qualidade.

• NVMe Geração 4 SSDs

NVMe vs SSD é um grande debate, mas diferentes gerações de NVMe têm sua própria guerra. Geração 4 de NVMe SSDs é basicamente mais do que Gen3. Em velocidade de escrita, chegam a cerca de 7GB/s. Embora NVMe Geração 5 (PCI Express 5.0) supere tudo isso, surge outro problema.

NVMe SSDs estão aumentando velocidade a ponto de precisarem de dissipador dedicado. Eles ficam tão quentes que não conseguem operar no pico de desempenho. A regra é não optar por Gen4 a menos que seja necessário ou obrigatório. Por exemplo, PlayStation 5 precisa de NVMe Geração 4 SSDs. Devem ter 5.5GB/s para upgrade de armazenamento interno.

Por Que Meu NVMe Não é Detectado na BIOS?

Se escolheu NVMe na batalha NVMe vs SSD, ainda pode enfrentar problemas. NVMe não sendo detectado pela BIOS é comum por causa do uso crescente de M.2 SSDs. Mas isso geralmente ocorre porque o NVMe não está instalado corretamente. Se for esse o caso, desligue o computador, desconecte o M.2 SSD, instale novamente e prenda com uma chave de fenda.

Esse problema também pode ocorrer por outras razões. CSM habilitado, secure boot ativo, aplicativos de gerenciamento de disco desatualizados, outras portas usando a mesma largura de banda, ou a mesma letra de unidade para dois drives, tudo isso pode contribuir. O problema não é específico do modelo do seu computador. Aparece em Asus, Gigabyte, MSI, Dell, Samsung, etc. igualmente.

Gerenciamento de disco é um utilitário que cuida de tarefas relacionadas ao armazenamento. Seu computador se beneficia dele para instalar novas unidades. Se estiver desatualizado, pode fazer novas unidades desaparecerem. Além disso, secure boot gerencia interferências entre boot loaders, arquivos do sistema operacional e ROMs. Por isso ao instalar uma nova unidade, pode bloquear a detecção para evitar ataques ao sistema.

Há também firmware UEFI que oferece compatibilidade com BIOS legado. É chamado Compatibility Support Module (CSM). Ativar CSM pode impedir que drives modernos usem UEFI. Outra razão é que slots PCIe e SATA compartilham portas com drives M.2. Ao instalar outras unidades, você pode desabilitar o M.2 SSD.

Um ponto importante: para seu computador detectar dispositivos modernos, mantenha a BIOS atualizada. Também garanta que não tenha dois drives com a mesma letra. Isso fará um deles desaparecer.

Se o problema de NVMe não sendo detectado pela BIOS foi resolvido, mas agora seu computador não detecta M.2 SSD, verifique se o driver M.2 está atualizado.

O Que Posso Fazer para Corrigir o NVMe Não Aparecendo na BIOS?

NVMe não aparecendo na BIOS não é tão grave quanto escolher entre NVMe vs SSD. Há várias soluções quando NVMe não aparece na BIOS. Você pode configurar M.2 SSD, desabilitar secure boot do sistema, ou definir configurações PCIe para M.2.

• Configurar M.2 SSD

1. Ligue o computador e pressione constantemente F2 ou Delete para acessar BIOS. Note que essa tecla varia conforme a placa-mãe.
2. Em seguida, vá para Storage Configuration.
3. Na seção SATA Configuration, toque em Configure SATA as.
4. Depois, selecione IDE pressionando Enter.
5. Por fim, pressione F8 para salvar as novas configurações de BIOS e sair.

• Desabilite o secure boot

1. Reinicie o computador e pressione constantemente F2/Delete para entrar na BIOS.
2. Em seguida, vá para a aba Segurança e clique em Secure Boot.
3. Selecione Desativado no menu.
4. Depois, acesse a aba Salvar e sair.
5. Pressione Salvar alterações e selecione Sim em seguida. Não escolha Salvar alterações e sair.
6. Go para a aba Segurança novamente.
7. Depois, escolha Deletar todas as variáveis de secure boot e selecione Sim.
8. Por fim, selecione OK para reiniciar seu computador.

• Configure a definição PCIe para M.2

1. Pressione F2/Delete continuamente após a inicialização para entrar na BIOS.
2. Clique em Configurações avançadas. Você também pode pressionar F7 para acessá-la na BIOS.
3. Depois, na seção Configuração de dispositivos integrados, procure por Largura de banda do slot PCI Express.
4. Altere seu valor para modo M.2 se ainda não estiver configurado dessa forma.
5. Pressione F10 para salvar as alterações que fez e sair.

Conclusão

Neste artigo, falamos exclusivamente sobre NVMe versus SSD e diferentes tipos de SSDs. Também exploramos casos de uso de NVMe e os níveis de desempenho de SSDs. Além disso, aprendemos a lidar com a BIOS não reconhecendo um drive NVMe. Porém, aquilo não era o fim.

Lembro como se fosse ontem que, tempos atrás, servidores VPS eram tão lentos que você queria bater a cabeça na parede. Máquinas Virtuais eram tão lentos que você gostaria de poder mudar de carreira. Não é mais o caso!

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Perguntas Frequentes

O Que é um SSD VPS?

Virtual Private Server (VPS) é uma solução de hospedagem online. Oferece a experiência dedicada que você obtém em servidores dedicados. Soluções de hospedagem VPS SSD se beneficiam de arquitetura de tecnologia moderna e proporcionam velocidade e confiabilidade máximas.

Onde Posso Comprar SSD VPS?

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O NVMe é Mais Rápido que SATA?

Sim, claro! NVMe é aproximadamente 14 vezes mais rápido que SATA em termos de leitura/escrita. Fornece um aumento de velocidade significativo em relação à largura de banda SATA. SATA atinge no máximo ~500MB/s enquanto NVMe pode chegar a 7GB/s.

Quais São os Diferentes Tipos de SSDs?

Bem, existem quatro tipos diferentes de SSDs. Cada um tem suas características particulares. Um que se adequa às suas necessidades pode não ser a melhor escolha para outra pessoa.

• SSD SATA de 2,5 polegadas
• SSD M.2 SATA
• M.2 NVMe SSD
• SSD PCIe

Como as Gerações de SSDs Diferem?

Existem quase cinco gerações diferentes de SSDs. Cada uma é mais rápida, segura e confiável que a anterior. Porém, as mais recentes têm desvantagens. Você precisa de dissipadores de calor para mantê-las no pico de desempenho. Enquanto isso, o ganho de velocidade é mínimo.