Serial ATA to interfejs, który jest wystarczajcy dla talerzowych dysków twardych. Jednak wraz z pojawieniem się coraz szybszych pamięci półprzewodnikowych, przepustowość SATA okazała się zdecydowanie za niska. To dlatego niemal każdy dysk SSD z interfejsem SATA osiąga szybkość odczytu i zapisu danych na poziomie 500–550 MB/s i nie ma szansy na więcej.
Przez PCI Express
Rozwiązaniem jest komunikacja między dyskiem a płytą główną bezpośrednio przez PCI Express. Jedna linia magistrali PCIe 3.0 ma przepustowość około 1 GB/s. Dyski wykorzystują cztery takie linie, więc przepustowość sięga 4 GB/s.
Drugim ważnym elementem jest protokół komunikacyjny NVMe, czyli Non-Volatile Memory Express. Jak wskazuje nazwa, został on opracowany właśnie dla tzw. pamięci nieulotnych (stałych), do jakich należy flash. Podstawowe zalety to możliwość wykonywania operacji równoległych, opóźnienia rzędu mikrosekund, a także bezpośrednia komunikacja dysku z procesorem, bez pośrednictwa chipsetu (dotyczy to PCIe 3.0).
Te cechy powodują, że magistrala PCI Express z protokołem NVMe jest idealnym rozwiązaniem dla dysków półprzewodnikowych.
Fizyczne złącza
Nowoczesne dyski SSD mogą mieć dwie fizyczne formy: M.2 o szerokości 22 mm, a także postać kart rozszerzeń PCI Express w formacie HHHL.
Złącze M.2 jest na niemal wszystkich współczesnych płytach głównych zaprojektowanych z myślą o procesorach AMD i Intela, a także w wielu laptopach. Kupując dysk, warto się upewnić, czy złącze M.2 na płycie jest zgodne ze standardem PCI Express 3.0 (jak współczesne dyski), czy jedynie z PCIe 2.0 albo nawet tylko z SATA (bez obsługi PCI Express oraz protokołu NVMe). W tym ostatnim przypadku może okazać się, że wydajny dysk w ogóle nie będzie współpracował z płytą główną.
Drugi rodzaj interfejsu to zwyky slot PCI Express – taki sam jak w przypadku kart graficznych. Różni się tym, że zamiast 8–16 linii wykorzystywane są tylko cztery. Dyski mają format kart HHHL, ale tak naprawdę zawsze jest to dysk M.2 umieszczony na laminacie tego formatu.
Teoretyczne osiągi
W przypadku zapisu danych na najtańszych dyskach NVMe osiągana jest taka sama lub nieco wyższa prędkość niż w SATA. Tani Intel 600p ma deklarowaną szybkość zapisu 450–560 MB/s (zależnie od pojemności), a WD Black – 700–800 MB/s. Podczas odczytu jest już znacznie lepiej
– wymieniony Intel 600p osiąga szybkość 1800 MB/s (również zależnie od pojemności), a model Western Digital – 2050 MB/s.
Drugim istotnym parametrem jest szybkość wykonywania operacji losowych W przypadku dysków SSD z interfejsem SATA trudno pokonać barierę 100 tys. operacji na sekundę, w przypadku PCI Express takie osiągi mają najsłabsze dyski. Te najlepsze „wyciągają” 200–300 tysięcy.
Trwałość SSD
Dyski SSD są małe, energooszczędne, odporne na wstrząsy i silne pole magnetyczne. Mają też zabezpieczenia termiczne, które obniżają ich wydajność, zabezpieczając przez przegrzaniem.
Parametrem określającym trwałość jest TBW, czyli Total Bytes Written. To informacja, ile danych można zapisać podczas eksploatacji dysku. Najniższa deklarowana wartość wynosi 80 TB. Biorąc pod uwagę pięcioletni okres gwarancyjny, w czasie jego eksploatacji można by zapisać codziennie 40 GB danych, co w zasadzie jest niemożliwe.
