Che cos'è NVMe?

NVMe è l'acronimo di Non-Volatile Memory Express e descrive un protocollo di archiviazione ad alta velocità utilizzato principalmente per accedere alle unità a stato solido (SSD) nei PC. NVMe è un modo più efficiente per accedere a questi dispositivi veloci rispetto al suo predecessore, l'interfaccia SATA.

Non è un difetto del SATA. È stato semplicemente progettato per risolvere un problema, e lo ha fatto molto bene. Le cose sono semplicemente cambiate, come spesso accade in questo settore. Lo standard SATA è stato introdotto per offrire un'interfaccia migliore per i dischi rigidi rispetto al precedente standard PATA, che faticava a stare al passo con le velocità sempre più elevate raggiunte dai dischi. E sì, se ve lo state chiedendo, SATA sta per Serial ATA, mentre PATA stava per Parallel. ATA sta invece per Advanced Technology Attachment, un acronimo apparentemente privo di significato.

Non si può parlare di NVMe senza menzionare SATA, quindi non stupitevi se torneremo sull'argomento tra poco. SATA è importante ed è ancora in uso oggi, ma NVMe è il futuro. C'è un'altra interfaccia che dovete conoscere per capire cosa succede con NVMe, ovvero PCI Express (PCIe). NVMe utilizza l'interfaccia PCI Express per produrre l'incredibile throughput offerto dagli SSD più recenti.

PCI Express è notevolmente più veloce dell'interfaccia SATA III che sostituisce. Ma non è l'unico asso nella manica. Supporta anche trasferimenti di dati paralleli per raggiungere velocità di trasmissione davvero elevate. A questo punto vale la pena fornire alcuni dati concreti per comprendere appieno il notevole passo avanti rappresentato da NVMe e PCIe rispetto al vecchio standard SATA, almeno in termini di velocità di trasmissione.

Dal punto di vista dell'interfaccia diretta, NVMe emette i comandi a una velocità doppia rispetto ai driver Advanced Host Controller Interface (AHCI) utilizzati da SATA. È in grado di gestire oltre un milione di operazioni di input/output al secondo (IOP), rispetto alle 100.000 di SATA. In sostanza, funziona più velocemente quando si tratta delle operazioni fondamentali.

Questo si traduce in numeri importanti quando si utilizzano effettivamente le unità, con i miglioramenti più evidenti che si notano quando si osserva il throughput massimo. Quando è stato introdotto lo standard PCIe 3.0, lo standard SATA era limitato a circa 600 MB/s, mentre le unità PCIe 3.0 NVMe potevano raggiungere i 1.000 MB/s su una sola corsia. La maggior parte degli SSD supporta quattro corsie, quindi si arriva a circa 4.000 MB/s.

La velocità effettiva è praticamente raddoppiata con ogni generazione di PCIe, quindi ora stiamo valutando unità che funzionano con PCIe 5.0 con una velocità effettiva potenziale fino a 16 GB/s. Anche tenendo conto dei sovraccarichi del protocollo e della correzione degli errori, si arriva comunque a circa 14.000 MB/s per unità come l'SSD MP700 PRO SE. Si tratta di una velocità oltre 23 volte superiore a quella dello standard SATA.

L'ultimo aspetto degno di nota delle unità NVMe è il fattore di forma delle unità che lo supportano. Le unità sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni, anche se per gli SSD consumer sono in gran parte limitate alle unità M.2, che hanno una larghezza di 22 mm e una lunghezza di 80 mm nella maggior parte dei casi. Le unità fisicamente più piccole, come quelle che misurano 60 mm o solo 30 mm di lunghezza, sono comuni nei dispositivi portatili.

La larghezza e la lunghezza sono combinate per definire il fattore di forma. Quindi, se si osserva un'unità come la MP700 ELITE, si noterà che è descritta come M.2 2280, il che indica che è larga 22 mm e lunga 80 mm. L'MP600 MINI, invece, è un'unità M.2 2230, il che significa che è lunga solo 30 mm. Dato che è destinata al minuscolo Valve Steam Deck, questo fattore di forma ridotto ha senso.