O que é NVMe?

NVMe significa Non-Volatile Memory Express (Memória Expressa Não Volátil) e descreve um protocolo de armazenamento de alta velocidade usado predominantemente para aceder a unidades de estado sólido (SSDs) em PCs. O NVMe é uma forma mais eficiente de aceder a esses dispositivos rápidos do que a sua antecessora, a interface SATA, jamais poderia ser.

Isso não é uma falha do SATA. Ele foi simplesmente criado para resolver um problema, e resolveu-o muito bem. As coisas simplesmente evoluíram, o que tende a acontecer nesta indústria. O SATA foi introduzido para oferecer uma interface melhor para discos rígidos em relação à interface PATA, ainda mais antiga, que estava com dificuldades para acompanhar as velocidades cada vez mais rápidas que os discos estavam a atingir. E sim, se está a pensar nisso, SATA significa Serial ATA, enquanto PATA significa Parallel. ATA, por sua vez, significa Advanced Technology Attachment, que parece não ter nenhum significado.

Não se pode falar sobre NVMe sem mencionar SATA, por isso não se surpreenda quando voltarmos a esse assunto daqui a pouco. SATA é importante e ainda existe hoje em dia, mas NVMe é o que está em alta. Há outra interface que precisa de compreender para entender o que está a acontecer com NVMe, que é PCI Express (PCIe). NVMe usa a interface PCI Express para produzir a taxa de transferência incrivelmente alta oferecida pelos SSDs mais recentes.

O PCI Express é significativamente mais rápido do que a interface SATA III que substitui. Mas isso não é tudo. Ele também suporta transferências paralelas de dados para atingir números realmente impressionantes de taxa de transferência. Vale a pena apresentar alguns números concretos para mostrar o grande salto que o NVMe e o PCIe representam em relação ao padrão SATA mais antigo, e isso apenas em termos de taxa de transferência.

Do ponto de vista da interface direta, o NVMe emite comandos duas vezes mais rápido que os controladores Advanced Host Controller Interface (AHCI) usados pelo SATA. Ele pode lidar com mais de um milhão de operações de entrada/saída por segundo (IOPs), em comparação com os 100 mil do SATA. Basicamente, ele opera mais rápido quando se trata dos fundamentos.

Isso se traduz em números expressivos quando se utiliza as unidades, com as melhorias mais evidentes observadas na taxa de transferência máxima. Quando o PCIe 3.0 foi introduzido, o SATA estava limitado a aproximadamente 600 MB/s, enquanto as unidades PCIe 3.0 NVMe podiam atingir 1.000 MB/s em apenas uma pista. A maioria dos SSDs suporta quatro pistas, portanto, é possível atingir cerca de 4.000 MB/s.

Essa taxa de transferência praticamente duplicou a cada geração de PCIe, por isso, agora estamos a ver unidades que funcionam com PCIe 5.0 com uma taxa de transferência potencial de até 16 GB/s. Mesmo considerando as sobrecargas do protocolo e a correção de erros, ainda estamos a falar de cerca de 14 000 MB/s para unidades como o SSD MP700 PRO SE. Isso é mais de 23 vezes mais rápido do que o SATA.

A última coisa que vale a pena mencionar sobre as unidades NVMe é o formato das unidades que as suportam. As unidades estão disponíveis em vários formatos e tamanhos, embora, para SSDs de consumo, sejam em grande parte limitadas às unidades M.2, que têm 22 mm de largura e, na maioria dos casos, 80 mm de comprimento. Unidades fisicamente mais pequenas, como as que medem 60 mm ou apenas 30 mm de comprimento, são comuns em dispositivos portáteis.

A largura e o comprimento são combinados para definir o formato. Assim, se você observar uma unidade como a MP700 ELITE, verá que ela é descrita como M.2 2280, informando que tem 22 mm de largura e 80 mm de comprimento. Já a MP600 MINI é uma unidade M.2 2230, o que significa que tem apenas 30 mm de comprimento. Considerando que ela é destinada ao diminuto Valve Steam Deck, esse formato pequeno faz sentido.