Comparaison de vitesse: SATA vs PCIe vs NVMe
Lors de l'évaluation des performances de stockage, l'une des mesures les plus critiques est vitesse de transfert des données, habituellement mesurée en par seconde (MB/s) ou gigaoctets par seconde (GB/s). L'interface et le protocole utilisés par un dispositif de stockage influencent grandement ces vitesses.
SATA III (la dernière norme) a une bande passante théorique maximale de 6 Gbps, qui se traduit par environ 550–600 Mo/s dans les vitesses de lecture/écriture séquentielles du monde réel. Il s'agit d'une limitation de l'interface SATA elle-même, quelles que soient les capacités SSD.
D'autre part, PCIe (Périphérique Component Interconnect Express) est une interface à grande vitesse qui permet des transferts de données beaucoup plus rapides. Sa vitesse dépend à la fois de la génération (p. ex. PCIe 3.0, 4.0 ou 5.0) et du nombre de voies utilisées (x2, x4, etc.).
- PCIe 3.0 x4: jusqu'à 4 Go/s
- PCIe 4.0 x4: jusqu'à 8 Go/s
- PCIe 5.0 x4: jusqu'à 16 Go/s
NVMe (Mémoire non volatil Express) est un protocole spécialement conçu pour les SSD sur PCIe, leur permettant d'utiliser pleinement ces vitesses plus élevées. Un SSD NVMe typique utilisant PCIe 3.0 x4 peut atteindre 3 500 Mo/s vitesse de lecture et juillet à 3 000 Mo/s écrire des vitesses. Avec PCIe 4.0, ces nombres peuvent aller encore plus haut, atteignant 7 000 Mo/s et au-delà.
Un autre facteur clé de la performance est Opérations d'entrée/sortie par seconde (IPSA). NVMe SSDs surpasse significativement les disques SATA ici aussi, avec des centaines de milliers d'IOPS par rapport aux DTS SATA, qui sont généralement limités à des dizaines de millimètres. Cela fait une différence notable dans les tâches impliquant de nombreux petits fichiers ou des opérations aléatoires de lecture/écriture, comme le chargement d'applications ou le démarrage d'un OS.
Pour mettre les choix en perspective:
| Technologie | Max Bande Passante | Vitesses typiques de lecture/écriture | IOPS typique |
|---|---|---|---|
| SATA III | 6 Gbps (~600 Mo/s) | 500 à 550 Mo/s | 75 000 à 100 000 |
| PCIe 3.0 x4 (NVMe) | 32 Gbps (~4 Go/s) | 2 500 à 3 500 Mo/s | 400 000 à 600 000 |
| PCIe 4.0 x4 (NVMe) | 64 Gbps (~8 Go/s) | 5 000 à 7 000 Mo/s | Jusqu'à 1 000 000 |
| PCIe 5.0 x4 (NVMe) | 128 Gbps (~16 Go/s) | Plus de 10 000 Mo/s | 1,200,000+ |
Il est important de noter que ces chiffres représentent une performance maximale dans des conditions idéales. Les performances réelles peuvent varier selon le modèle d'investissement, la configuration du système et le type de charge de travail.
Facteurs de forme: M.2, U.2 et cartes complémentaires
Les périphériques de stockage qui utilisent des interfaces modernes comme SATA ou PCIe viennent dans différents facteurs de forme, qui définissent leur forme physique, leur taille et leur type de connecteur. Ces facteurs de forme sont importants pour la compatibilité avec votre carte mère, la disposition du boîtier et la configuration de refroidissement.
M.2 est le facteur de forme le plus courant pour les SSD modernes. Il ressemble à un bâton mince de gomme et se connecte directement à la carte mère via une fente M2. M.2 soutient les deux SATA et NVMe Il est donc important de savoir quel type vous installez. Bien qu'ils puissent paraître identiques, M.2 DSE SATA offre des performances de niveau SATA, alors que M.2 NVMe SSD peut utiliser les voies PCIe pour des vitesses beaucoup plus rapides.
Les disques M.2 sont de différentes longueurs, comme les 2242, 2260, 2280 et 22110 – ces nombres font référence à la largeur (22mm) et à la longueur (p. ex. 80mm). La taille la plus courante est 2280. Toutes les cartes mères ne supportent pas toutes les longueurs, alors vérifiez toujours les spécifications de votre carte mère avant d'acheter.
U.2 est un facteur de forme moins courant mais de qualité d'entreprise, principalement utilisé dans les serveurs ou les postes de travail à haute performance. Il se connecte via un câble et ressemble à un SATA SSD de 2,5 pouces mais prend en charge NVMe sur PCIe. Offre de lecteurs U.2 à chaud et de meilleurs thermiques grâce à leur taille plus grande et boîtier en métal. Bien que rare dans les bureaux de consommation, certaines cartes mères haut de gamme ou cartes d'extension fournissent des ports U.2.
Cartes complémentaires (AIC) sont des cartes d'extension PCIe de grande taille qui se branchent directement dans une carte mère. Ceux-ci sont généralement utilisés pour les SSD NVMe haute performance, en particulier ceux qui dépassent les limites de puissance ou thermique des fentes M2. Caractéristiques de certains AIC systèmes de refroidissement passif ou actif, et ils peuvent même soutenir plusieurs SSD dans la configuration RAID. Cela en fait un choix solide pour des charges de travail lourdes comme le montage vidéo 4K/8K, l'informatique scientifique ou le traitement de données à grande échelle.
Un avantage notable des AIC est qu'ils contournent les limites de fente M.2 en termes d'espace et de renouvellement. Cependent, ils occupent une fente PCIe complète, qui peut être une limitation dans les constructions compactes ou lorsque d'autres cartes d'expansion (comme les GPU ou les cartes son) sont déjà installés.
Voici un bref aperçu de ces facteurs de forme:
| Facteur de forme | Utilisation au protocoleee | Type de connexion | Cas d'utilisation typique |
|---|---|---|---|
| M.2 | SATA ou NVMe | Direct à la carte mère fente | Ordinateurs de bureau, ordinateurs portables |
| U.2 | NVMe (PCIe) | Câble vers le port U.2 | Serviteurs d'entreprise, postes de travail |
| Carte complémentaire (AIC) | NVMe (PCIe) | Emplacement PCIe x4/x8/x16 | Bureau haute performance, charge de travail professionnelle |
Le choix du bon facteur de forme dépensé de votre compatibilité matérielle, des exigences de renouvellement et des objectifs de performance. Alors que M.2 domine les marchés de consommation en raison de sa taille compacte, U.2 et AIC sont favorisés dans des environnements qui exigent fiabilité, performance sudenue, ou meilleure dissipation de chaleur.
Compatibilité et exigences du système
Avant de choisir un lecteur de stockage, il est crucial de s'assurer que votre système soutient l'interface, le protocole et le facteur de forme de l'appareil. L'incompatibilité peut entraîner des performances limitées, ou dans certains cas, l'investissement n'est pas du tout reconnu.
Soutien à la carte mère est le premier aspect à vérifier. La plupart des cartes mères modernes comprennent au moins une fente M.2, mais pas toutes les fentes M.2 support NVMe. Certains sont câblés uniquement pour SATA les signaux. Consultez attentivement votre carte mère ou les spécifications pour identifier les normes que chaque fente supporte.
En plus du type de fente, vous devez vérifier le nombre de disponible Voies PCIe. Les SSD haute performance NVMe, en particulier ceux utilisant PCIe 4.0 ou 5.0, nécessitent des voies PCIe dédiées (généralement x4) pour fonctionner à pleine vitesse. Si plusieurs appareils sont connectés (p. ex. GPU, carte de capture, NVMe SSD), le partage des voies peut se produire et les performances d'accélérateur.
Pour Cartes complémentaires, votre carte mère doit avoir une fente PCIe gratuite de la bonne taille (généralement x4, x8, ou x16) et suffisamment d'espace pour le cas. Certains AIC nécessitent également une mise à jour du BIOS UEFI ou une prise en charge pour démarrer à partir de NVMe dans les paramètres du firmware.
Si vous envisagez une Moteur U.2, vérifiez si votre carte mère comprend un port U.2. Sinon, vous pourriez avoir besoin d'un adaptateur U.2 à M.2 ou U.2 à PCIe. Les entraînements U.2 tirent également l'énergie différemment — par le connecteur U.2 ou par un câble séparé — de sorte que la compatibilité de l'alimentation électrique doit également être prise en compte.
Compatibilité des ordinateurs portables est plus restrictif. La plupart des ordinateurs portables avec support SSD utilisent le facteur de forme M2, mais l'espace est limité et la gestion thermique est moins robuste. Il est important de s'assurer que le lecteur s'adapte à la fente disponible (p. ex. longueur 2280) et ne dépasse pas les limites thermiques ou de puissance du système.
Du côté du logiciel, soutien du système d'exploitation aussi. Tous les OS modernes comme Windows 10/11, macOS et les distributions Linux supportent NVMe, mais les systèmes plus anciens (par exemple, Windows 7 ou les noyaux Linux précoces) peuvent manquer de pilotes natifs ou de support de démarrage pour les lecteurs NVMe. Certains micrologiciels BIOS/UEFI peuvent également nécessiter des mises à jour pour activer le démarrage à partir de NVMe ou reconnaître les disques sur PCIe.
Enfin, certaines fonctionnalités avancées telles que demarrage à partir des tableaux AIDE utiliser NVMe, les lecteurs U.2 à balayage à chaud, ou utiliser le chiffrement de niveau matériel Soutien spécifique aux puces ou activer certaines options dans BIOS/UEFI (comme les modes AHCI/RAID ou les configurations Secure Boot).
Voici quelques exemples clés du système à vérifier avant l'installation:
- Type et version de l'interface M.2, PCIe ou U.2 sur la carte mère
- Nombre de voies PCIe disponibles et leur répartition
- Compatibilité des facteurs de forme
- Capacité d'alimentation électrique (surtout pour les U.2 et les AIC)
- Prise en charge du micrologiciel (BIOS/UEFI) pour les fonctions de démarcation NVMe ou avancées
- Support du pilote du système d'exploitation pour votre protocole choisi
Assurer la compatibilité de toutes ces couches – matériel, firmware et logiciel – vous aidera à profiter pleinement des capacités de votre matériel de stockage.
