SATA frente a NVMe: las 10 mejores comparaciones

Gracias a su asequibilidad y compatibilidad con SSD, el accesorio de tecnología avanzada en serie (SATA) es un mecanismo de conectividad popular para unidades de almacenamiento internas y externas. Por el contrario, la memoria no volátil Express (NVMe) es una interfaz de conectividad diseñada específicamente para SSD, que promete un alto rendimiento pero a un costo más alto. Este artículo explica el significado de SATA y NVMe, y cómo se diferencian entre sí.

SATA, también conocido como accesorio de tecnología avanzada en serie (ATA), es una interfaz para transferir datos entre la placa de circuito central de una computadora y los dispositivos de almacenamiento, que pueden ser internos (como unidades de disco duro y unidades de estado sólido) o externos (como un matriz redundante de discos independientes o matrices RAID). Es importante destacar que la comunicación en serie envía datos un bit a la vez, a diferencia de varios flujos paralelos, que es una de las características centrales de SATA.

SATA ahora ha suplantado a la popular interfaz PATA o ATA paralela. Es la interfaz de almacenamiento más utilizada por la mayoría de los discos duros de consumo. Desde 2003, cuando Intel desarrolló y lanzó SATA, ha sido el método preferido para conectar un disco duro a una computadora portátil o de escritorio.

El estándar SATA 1.0 se publicó por primera vez en agosto de 2001 como alternativa a la interfaz ATA paralela utilizada por los sistemas compatibles con IBM. Cada unidad dentro de una matriz de discos puede recibir una capacidad de 1,5 Gbps a través de SerialATA. Es interoperable con otros dispositivos PATA e incluye una opción de cable delgado y compacto.

En comparación con los cables de conexión de cinta más antiguos que se usaban con las unidades ATA, este cable facilita el enrutamiento de cables y mejora la ventilación de la computadora.

Las características clave de SATA son:

SATA externo, más conocido como eSATA, brinda soporte para unidades externas a través de zonas de conexión designadas llamadas puertos SATA.

eSATA tiene varios beneficios en comparación con otras opciones. Es intercambiable en caliente, ofrece mayores velocidades de transferencia sin problemas de cuellos de botella (como en el caso de USB y FireWire) y es compatible con tecnologías de unidades de disco. Se puede vincular un único conector eSATA a una caja SATA externa para ampliar el almacenamiento y construir matrices de almacenamiento RAID. Los usos típicos de las unidades eSATA incluyen la edición de video, la creación de audio y la copia de seguridad de datos.

Sin embargo, eSATA tiene algunas limitaciones, como no transmitir energía a través de cables como los USB. Esto significa que requerirá fuentes de alimentación adicionales para las unidades.

Ver más: ¿Qué es NAS (almacenamiento conectado a la red)? Trabajo, características y casos de uso

La memoria no volátil exprés (NVMe) es una interfaz de almacenamiento de computadora que utiliza el bus exprés de interconexión de componentes periféricos (PCIe) para transmitir datos a altas velocidades hacia y desde unidades de estado sólido (SSD). La velocidad y la latencia más altas del bus PCI Express lo convierten en el principal candidato para reemplazar SATA, la interfaz de sistemas de computadoras pequeñas conectadas en serie (SCSI) o SAS para la interoperabilidad de almacenamiento.

La tecnología NVMe se lanzó en 2011 para superar las limitaciones de las interfaces SATA y los protocolos de red. Emplea el bus PCIe en lugar del bus SATA para liberar el considerable potencial de ancho de banda de los dispositivos de almacenamiento. PCIe 4.0 (la versión actual) admite hasta 32 carriles y teóricamente puede transportar datos a velocidades de hasta 64 000 MB/s, en comparación con la tasa de transferencia máxima de 600 MB/s de SATA III.

Además, el estándar NVMe permite 65535 colas de comandos. Esto presenta enormes posibilidades para los dispositivos de almacenamiento al mejorar su eficiencia, confiabilidad e interoperabilidad en varias plataformas.

Debido a que fueron diseñadas para usarse con unidades de disco duro lentas o más lentas y memoria basada en cinta, las interfaces de conectividad de almacenamiento heredadas, como SAS y SATA, generan congestión en las redes modernas. NVMe está destinado a utilizar la mayor velocidad y la capacidad de procesamiento paralelo de la memoria de la unidad de estado sólido (SSD).

Esta tecnología puede ofrecer velocidades mucho más altas porque:

Las características clave que permiten el funcionamiento de NVMe son:

Es importante tener en cuenta que tanto SATA como NVMe se usan en entornos SSD, pero solo el último está diseñado específicamente para SSD. Junto con esto, hay varias diferencias entre SATA y NVMe:

Como se mencionó, una unidad de estado sólido (SSD) utiliza una memoria rápida no volátil (NVMe) o un accesorio de tecnología avanzada en serie (SATA) para comunicarse con el resto de la computadora. NVMe es una interfaz de controlador de host diseñada para acelerar la tasa de transferencia de datos entre la empresa y los sistemas cliente a través del bus PCIe de una computadora. El componente PCIe garantiza una latencia más baja y operaciones de entrada/salida más altas por segundo (IOPS). Por lo tanto, NVMe lee y accede a los datos más rápido que SATA.

Por otro lado, las unidades SATA acceden a los datos a través de la interfaz de controlador de host avanzado (AHCI). AHCI acelera las unidades mecánicas y permite realizar intercambios en caliente mediante el uso de la función de cola de comandos nativos (NCQ). SATA es compatible con versiones anteriores y posteriores de todos los estándares SATA, pero es una interfaz completamente diferente de NVMe.

Las unidades NVMe tienen tasas de transferencia más altas y rápidas incluso cuando las unidades SATA y NVMe están en un solo factor de forma.

Para ilustrar, un conector NVMe PCIe 3.0 de tercera generación puede alcanzar una velocidad máxima de hasta 3500 MB/s, mientras que un conector NVMe PCIe 4.0 de cuarta generación alcanza velocidades de hasta 7500 MB/s. Por el contrario, las unidades SATA tienen tasas de transferencia relativamente más lentas. Un SSD SATA puede alcanzar velocidades de hasta 500 MB/s, mientras que un HDD SATA puede alcanzar velocidades de hasta 160 MB/s. Los modelos SATA individuales también tienen diferentes velocidades de rendimiento. Sin embargo, estas velocidades pueden ser suficientes para el uso de nivel de consumidor, que requiere una fracción de la potencia necesaria en la supercomputación.

En las unidades SSD, la velocidad de transferencia también depende del modelo individual y de la generación del conector PCIe de la unidad. La velocidad de una unidad afecta tareas como la edición de documentos, la navegación web, la carga de archivos y la copia de archivos.

Los SSD NVMe se encuentran comúnmente en computadoras de escritorio y portátiles preconstruidas en el factor de forma M.2 (una especificación definida para tarjetas de computadora montadas internamente). Existen otras formas, como U.2, U.3 y el factor de forma estándar empresarial y de centro de datos (EDSFF), pero son menos comunes en NVMe.

Por el contrario, los SSD SATA están disponibles en forma de unidades estándar de 2,5 pulgadas o M.2 pequeñas y más delgadas. El factor de forma de 2,5 pulgadas es la forma más común de SSD SATA, mientras que los SSD SATA M.2 se encuentran principalmente en tabletas, minicomputadoras y computadoras portátiles ultradelgadas.

En general, los SSD NVMe son más caros que los SSD SATA. Incluso cuando las unidades NVMe y SATA tienen las mismas capacidades de almacenamiento, las unidades NVMe cuestan más.

El costo de un espacio de almacenamiento SSD NVMe de 250 GB oscila entre $ 50 y $ 90, uno de 500 GB entre $ 70 y $ 160 y un almacenamiento de 1 TB entre $ 120 y $ 200. Además, los SSD NVMe con velocidades más altas cuestan más. El precio de un NVMe PCIe 3.0 de 1TB oscila entre $115 y $120, mientras que el de un NVMe PCIe 4.0 de 1TB oscila entre $120 y $200.

Las SSD SATA son más baratas y asequibles que las unidades NVMe. El precio de una unidad SATA de 250 GB oscila entre $ 40 y $ 70, uno de 500 GB de $ 50 a $ 90 y uno de 1 TB de $ 90 a $ 140.

La velocidad y la capacidad de almacenamiento son los principales determinantes del precio de los SSD. Las unidades más rápidas son más costosas, las unidades con mayor capacidad cuestan más y algunos modelos SSD cuestan más que otros.

Las unidades NVMe son más eficientes energéticamente y más ecológicas que las unidades SATA. Los SSD NVMe utilizan módulos de semiconductores para almacenar y acceder a los datos, lo que reduce significativamente el consumo de energía. La energía promedio consumida por un SSD NVMe en espera es de 0,0032 W, mientras que la de un NVMe activo es de 0,08 W.

Además, los SSD NVMe pueden reconocer patrones de E/S para determinar los cambios de temperatura. Esta capacidad les permite asignar de manera flexible más energía de manera eficiente a las cargas de trabajo de escritura intensiva y menos energía a las cargas de trabajo dominadas por la lectura. Los SSD con bajo consumo de energía generan menos calor, lo que es una solución ideal para servidores y dispositivos de almacenamiento más densos.

Los SSD SATA usan más energía, con una tasa de consumo de energía promedio de un SATA en espera de 0,195 W, mientras que la de un SATA en uso es de 0,279 W.

Ver más: ¿Qué es una red informática? Definición, Objetivos, Componentes, Tipos y Mejores Prácticas

Debido al aumento de las amenazas cibernéticas, la necesidad de almacenar y acceder a los datos de forma segura ha sido una preocupación importante para cualquiera que busque medios de almacenamiento. Las unidades NVMe proporcionan un mejor cifrado que las unidades SATA. Los SSD NVMe utilizan el estándar de cifrado XTS-AES de 256 bits para proteger los datos del usuario. El cifrado AES-256 es indescifrable, lo que lo convierte en el método favorito para proteger los datos privados de los ataques cibernéticos.

Además, NVMe se integra con las soluciones de administración de seguridad que ofrecen los proveedores de encriptación como McAfee y Symantec. NVMe SSD también tiene funciones de seguridad adicionales, como el bloqueo 2.0, que permite a los administradores permitir que los usuarios lean y escriban datos en partes de la unidad mientras desactivan otras funciones para evitar que los usuarios realicen cambios no deseados en la unidad.

Además, NVMe SSD tiene el protocolo de seguridad de la capa de transporte (TLS) que cifra los datos y autentica las conexiones entre computadoras. Por el contrario, los SSD SATA tienen muy pocos mecanismos de seguridad: solo puede usar los comandos de borrado y desinfección para proteger el almacenamiento de forma remota.

Los SSD que manejan más colas de comandos son esenciales para usuarios y empresas que requieren multitarea.

La arquitectura NVMe admite 65 535 colas de comandos de entrada/salida (E/S), cada una de las cuales admite 65 535 comandos simultáneamente. NVMe tiene una función de acceso a memoria no uniforme (NUMA) que permite que varios núcleos compartan la propiedad de las colas. También permite la creación de un número ilimitado de colas para cumplir con la carga de trabajo esperada. Por otro lado, los SSD SATA solo tienen una sola cola con 32 comandos por cola.

Además, IOPS es un indicador de rendimiento fundamental para las empresas y los proveedores de servicios de alojamiento cuando se recuperan varios archivos en un momento dado. Para las empresas, sus medios de almacenamiento deben tener un alto IOPS para mantener un alto rendimiento para manejar muchos consumidores que acceden al programa de software que se vincula a un extenso almacén de datos. Las unidades NVMe generalmente tienen un IOPS más alto, ya que alcanzan velocidades de más de 1 500 000 tanto en lectura como en escritura, mientras que las unidades SATA alcanzan un máximo de alrededor de 75 000 IOPS de lectura.

La elección de usar una SSD NVMe o una SSD SATA variará entre el uso individual y comercial. Para uso personal, un SSD SATA representa la opción de valor por dinero. Ofrece almacenamiento económico asequible para almacenar varios archivos y permite a los usuarios realizar varias funciones a alta velocidad.

También es compatible con versiones anteriores y, por lo tanto, se puede usar con componentes heredados. A diferencia de un SSD NVMe, no estresará otros componentes de la placa base, como los procesadores con capacidades de procesamiento bajas.

Para uso comercial, como empresas y soluciones de alojamiento, NVMe SSD es la opción preferida. Además, las aplicaciones críticas para el negocio requieren un alto IOPS para manejar varias solicitudes simultáneamente para garantizar una experiencia de usuario fluida. Como resultado, las tiendas en línea pueden usar SSD NVMe como su medio de almacenamiento preferido.

NVMe también es valioso para las empresas que requieren bases de datos con muchas transacciones, como las instituciones financieras.

La principal ventaja de tener un NVMe sobre un disco SATA es la velocidad. La velocidad máxima de un SSD NVMe es sorprendentemente más de diez veces mayor que la de un SSD SATA. Cuando esta SSD NVMe se combina con otras placas base de gama alta, la computadora puede alcanzar velocidades ultrarrápidas.

El enfoque principal de un SSD SATA es lograr un buen equilibrio entre velocidad y asequibilidad. Si bien su velocidad máxima de hasta 500 MB/S puede no parecer mucho en comparación con la de una unidad NVMe, esa velocidad es lo suficientemente alta para un usuario típico. Un SSD SATA permite a los usuarios experimentar un rendimiento mejor y más económico de sus computadoras mientras ahorran costos.

A lo largo de los años, los SSD se han vuelto menos costosos, con más participantes de fabricación en el mercado del almacenamiento. Sin embargo, los costos de NVMe siguen siendo prohibitivamente altos incluso para la misma capacidad de almacenamiento que SATA. Además, a pesar de los altos precios, la compra de una SSD NVMe no garantiza necesariamente un mejor rendimiento a menos que sea un usuario comercial con equipo de soporte.

Por otro lado, los SSD SATA no son adecuados para su uso en entornos que requieren transferencias de datos rápidas y bajas tasas de latencia. Esto se debe a su IOPS significativamente bajo, que no puede administrar aplicaciones críticas de manera eficiente. Además, su ineficiencia energética los hace menos ecológicos y más costosos de mantener para las empresas en comparación con los SSD NVMe.

Ver más: LTE vs. 4G: comprensión de las 8 diferencias clave

SATA sigue siendo el estándar predeterminado para el almacenamiento basado en SSD, al menos en la informática de consumo. A medida que la tecnología se vuelve más eficiente y económica, los fabricantes están reduciendo lentamente los precios de sus ofertas de NVMe para aumentar la adopción en el mercado. Puede que exista una brecha de precios hoy en día, pero eventualmente, NVMe está a punto de convertirse en la norma debido a sus ventajas de seguridad y velocidad.

¿Le ayudó este artículo a comprender en qué se diferencia SATA de NVMe? Cuéntanos en FacebookAbre una nueva ventana, GorjeoAbre una nueva ventanay LinkedInAbre una nueva ventana . ¡Nos encantaría saber de usted!

Escritor técnico