NVMe と SATA SSD – 選択方法は?

NVMe と SATA SSD の違いは何なのか疑問に思っていますか? 他のストレージ テクノロジーと比較すると、NVMe は際立っています。NVMe SSD と SATA SSD のパフォーマンスの違いは、一見しただけでも顕著です。NVMe と SATA は、データ交換と転送に異なるドライバーとインターフェイスを使用します。SATA とは異なり、NVMe はフラッシュ テクノロジーを備えた SSD 用に特別に設計された AHCI ドライバーを使用します。

さらに重要なのは、NVMe は PCIe スロットを使用してストレージ インターフェイスとシステム CPU をリンクし、効率とパフォーマンスをさらに向上させます。スポーツイベントに例えると、F1 レースとスーパーツーリスト レースを比較するようなものです。

これら 2 種類の SSD を比較すると、どちらも高速であるにもかかわらず、その違いがわかります。ニーズ、要望、要件を評価する際には、これらの違いを考慮する必要があります。

ソリッドステートドライブとは何ですか?

ソリッド ステート ドライブ (SSD) は、コンピューター記憶装置の一種です。ソリッド ステート フラッシュは、この不揮発性メディアの永続的な記憶媒体です。これらは主にコンピュータの従来のハードディスク ドライブ (HDD) を置き換えるものであり、同じ基本的なタスクを実行します。一方で、SSD はパフォーマンスの点で前世代よりも何光年も先を行っています。

オペレーティング システムの読み込みが速くなり、プログラムの読み込みも速くなり、すぐにファイルが SSD に保存されるようになります。

SATA と SSD の違いが気になりますか? 一部の M.2 ドライブ (完全に異なる物理コネクタを使用します。これらのドライブについては以下で詳しく説明します) は、SATA バス (SATA インターフェイスで説明) を介してデータを送信します。

SATA には、SATA 2 と SATA 3 の 2 つの速度レベルがあります。これらは、検討している SSD に搭載されているものです。同じ規格をサポートする SATA インターフェイスを備えた PC を使用していると仮定した場合、これらの値は、取り付けられたドライブで達成できる最大転送速度を示します。SATA III/SATA 6 Gb/s は、SATA ドライブの現在の標準です。

NVMe SSDとは何ですか?

SSD は、SSD (SSD) 専用に開発されたNVMe (Non-Volatile Memory Express) プロトコルを使用します。SSD データは、PCI Express (PCIe) と NVMe を使用して転送されます。コンピュータの SSD ストレージには、SATA や SAS などのハード ドライブに関連する古いインターフェイスを改良した NVMe を使用して迅速にアクセスできます。NVMe テクノロジーは、優れたストレージ、速度、互換性を提供します。

PCIe コネクタを使用すると、NVMe は SATA の 25 倍のデータを転送します。NVMe コマンドは、AHCI ドライバー コマンドよりも 2 倍高速であり、データ量も大きくなります。さらに、NVMe IOPS は AHCI ドライブよりも最大 900% 高速であり、100 万を超えています。システムプロセッサとの互換性により、NVMe は高速で実行できます。

イーサネットとファイバー チャネルに NVMe-oF が追加されたことで、ストレージとサーバーの接続がより高速かつ効率的になり、アプリケーションをホストするサーバーの CPU 消費量が減りました。

最近、より強力な NVMe-oF テクノロジーを提供する Over TCP が登場し、より低い導入コストとより少ない設計の複雑さで高いパフォーマンスを約束します。したがって、NVMe over TCP を使用すると、高速でシンプルな TCP/IP ネットワークを使用して、データ センターのどの部分でも NVMe を使用できます。

SATA と NVMe

通常、SATA SSD は、SATA ケーブルまたは PCIe カード (M.2 は PCIe インターフェイスを指します) を介してマザーボードに接続する SATA 対応 SSD です。

この文脈では、NVMe SSD はロジック ノイズのあるM.2 SSDを指します。NVMe は、M.2 インターフェイスと SSD の内部論理アーキテクチャを組み合わせて使用​​し、可能な限り高速なデータ転送を提供します。NVMe SSD と SATA SSD の違いを見てみましょう。

• 価格：

SSD の価格は大きく異なり、デバイスのサイズや容量などのさまざまな要因によって異なります。精密に構成された SATA ドライブのコストは、120 GB ～ 2 TB の SSD の約 4 倍です。NVMe は高パフォーマンスのニーズには最適な選択肢かもしれませんが、SSD よりも高価です。

• スピード：

NVMe SSD の読み取り/書き込み速度は、従来の SSD や SATA HDD よりもはるかに速いため、パフォーマンスの違いに気づく場合があります。NVMe ドライブは、速度の点で SATA ドライブよりも優れています。現世代の PCI Express、PCIe 3.0 の最大転送速度は 985 メガバイト/秒 (Mbps) です。4 つの PCIe レーン (3940 Mbps) を使用する NVMe ドライブの理論上の最大速度は 3.9 Gbps。

• 互換性:

どのようなフォーム ファクターでも、NVMe は CPU と直接インターフェイスし、プラットフォームに関係なく、主要なオペレーティング システムで使用できます。一方、SSD は単一のデバイス用に設計されており、複数のプラットフォームで使用することはできません。

• パフォーマンス：

NVMe および SATA SSD に関しては、パフォーマンスに注目する必要があります。NVMe を使用すると、CPU レーンの「プール」への直接アクセスが可能になります。ほとんどの PCIe SSD はデータ転送に 4 つのレーンを使用するため、実行に追加のレーンを使用することでパフォーマンスを拡張できます。PCIe コネクタは、SATA コネクタよりも 25 倍多くのデータを転送できます。

NVMeの使用例

• ボトルネックデータベース:

NVMe は、データベースによって現在妨げられているアプリケーションの応答性を改善できます。アプリケーション ノードに直接接続されている、または低コストのストレージ管理プラットフォームを介して接続されている NVMe フラッシュ ドライブのパフォーマンスが向上しているため、データセットは少数のサーバーとデータベースに保存できます。

これは、NVMe の高い IOPS パフォーマンスにより、データベースのスキャン時間が大幅に短縮されるためです。その結果、NVM​​e は、メモリ拡張、一時ストレージ、ロギング、データ アクセス、メモリ内展開などのさまざまなデータベース機能に使用できます。

• 高性能コンピューターの使用:

金融市場、ヘルスケア、ビデオ ゲーム サーバーなどのミッションクリティカルなアプリケーションで低遅延が必要な場合、NVMe SSD が最適な選択肢です。データの読み取り時間を短縮することで、計算をより速く、より適切に実行できます。

• 人工知能：

人工知能および機械学習システムにおけるデータ処理と意思決定には、プログラマブル アレイ、特定用途向け集積回路、およびグラフィックス プロセッサが一般的に使用されます。このようなシステムは、高スループットと低遅延により、NVMe 経由でエンドツーエンドで接続された NVMe デバイスのロックを解除できます。この高性能 VPS NVMe SSDをご覧ください。