SSD M.2 SATA (AHCI) ou PCIe (NVMe). Qual escolher?

Ao longo dos últimos anos os SSDs passaram por uma mutação fantástica, uma evolução impressionante de tipos de memória utilizados, capacidades disponíveis e fatores de forma. O mercado hoje consegue atender muitíssimo bem todos os perfis de usuários, àqueles que buscam o nível mais absurdo de performance como também quem quer apenas um uprade natural para o HD em uma unidade mais compacta.

Nesse quesito SSDs compactos, o mSATA é o menor, porém, atualmente está praticamente obsoleto. O formato que realmente tomou as rédeas de um contraponto aos SSDs de 2,5 polegadas, é o M.2. Esse SSD em formato de uma pequena régua é amplamente utilizado em desktops quanto em dispositivos mais compactos como ultraportáteis.

Esse padrão surgiu em 2013 com um outro nome – Next Generation Form Factor ou NGFF, rebatizado posteriormente para M.2. Um dos primeiros modelos com esse formato foi o Intel 530 da Intel. Este modelo tinha a mesma largura que é comumente utilizada hoje em dia nos SSDs M.2 – 22mm, enquanto a largura era de 42 mm. Esse fator da largura varia muito com a forma como M.2 será utilizado. Atualmente os SSDs M.2 para o consumidor final costuma ter 22mm de largura e 80mm de altura, o padrão M.2 2280. No caso de placas Wi-Fie Bluetooth é mais comum encontrar SSDs com 30m de altura, o padrão M.2 2230.

Falando especificamente de um SSD M.2 que você está pensando em adquirir para o seu desktop ou notebook o que realmente irá importar são as unidades com fator de forma M.2 2280. Além de diferenças físicas, os SSDs M.2 são distintos no que podem ou não oferecer em termos de performance.

SATA (AHCI) x PCIe (NVMe)

Da mesma forma como um SSD convencional de 2,5 polegadas tem variações na taxa de leitura e escrita, durabilidade, padrão de memória utilizado, entre outros pontos, o M.2 também tem. Entre tantas diferenças uma das mais importantes é em relação ao protocolo e barramento que a unidade irá trabalhar.

Atualmente há SSDs M.2 SATA III com base no protocolo AHCI como também há SSDs M.2 que fazem uso do protocolo NVMe e interface PCI-Express. Essa segunda opção é mais cara e garante uma performance mais aprimorada. O M.2 NVMe tomará cada vez mais espaço dos SSDs convencionais com padrão SATA. De acordo com dados da Intel, 90% do mercado de SSDs em 2021 será comandado por unidades PCIe.

Essa adoção em larga escala de SSDs PCIe será cada vez mais notável pelo suporte dos principais players e de novas opções de tipos de memória. Mas isso não necessariamente é uma coisa boa para a performance. Um exemplo é com o padrão mais recente de memórias Flash NAND, o QLC, utilizado em alguns modelos de SSDs no mercado.

Esse tipo de memória armazena quatro bits de memória por célula. Por um lado abre margem para que os SSDs de maiores capacidades se tornem mais populares e com preços mais em conta, em contrapartida a adição de mais bits por célula faz com que os fabricantes sejam obrigados a utilizar cada vez mais recursos para contrabalancear a queda da performance, comparado com SSDs com as gerações anteriores de Flash NAND, e durabilidade.

Perceber num anúncio se você está diante de um SSD M.2 SATA (ACHI) ou M.2 PCIe NVMe não é muito difícil. Essa diferença salta aos olhos através de algumas especificações, como a taxa de leitura e escrita prometida. No caso do SSD SATA III, seja ele M.2 ou outro fator de forma como o de 2,5 polegadas, você irá encontrar unidades que entregam taxas de transferência na casa dos 550 MB/s. Um valor que é praticamente o limite para essa interface.

Quando passamos para os SSDs M.2 NVMe PCIe, até o marketing que as empresas utilizam é tremendamente mais agressivo. Vide o exemplo abaixo da divulgação do SSDs Extreme Pro da SanDisk.“Com velocidades de até 3.400 MB/s, é 6 vezes mais rápido que os SSDs SATA e 25 vezes mais rápido que os discos rígidos internos de notebooks tradicionais”

O salto de performance é realmente significativo, que chega a tal ponto do usuário se perguntar se precisa investir tanto em um SSD com esse poderio, já que ele acaba sendo indicado para tarefas mais específicas e no Brasil a diferença de preço ainda é bem significativa.

A velocidade também varia bastante de acordo com a versão da interface. Exemplo, os SSDs NVMe 1.3 PCIe 3.0 nos modelos mais aprimorados prometem taxas de leitura de 3.500 MB/s, quando passamos para PCI-Express 4.0, e o padrão NVMe 1.4, que ainda está amadurecendo no mercado, é possível encontrar no mercado atualmente unidades que prometem 5.000 MB/s..

Há até casos especialíssimos, como o Aorus Gen4 IAC, da Gigabyte. Este modelo  faz uso de uma placa PC PCIe para conectar 4x SSDs NVMe Aorus Gen4, que utiliza a interface PCI-Express 4.0, em RAID 0, isto é, combinar para elevar a performance final. Esse metaformo dos SSDs promete leitura e escrita sequencial de até 15.000 MB/s/.

Lembrando que independente se você vai utilizar um SSDs M.2 convencional, baseado em SATA, ou um modelo M.2 NVMe PCIe, é preciso que sUA placa-mãe ofereça a compatibilidade. O chipset da mobo, entre outras coisas, determina a compatibilidade com unidades de armazenamento. Atualmente os SSDs PCI-Express 4.0 podem ser utilizados apenas por processadores Ryzen 3000 em conjunto com uma placa-mãe baseada no chipset X570.

Os conectores M.2 nas placas-mãe podem suportar ambos os padrões – SATA e PCIe/NVMe, portanto, vale a pena conferir antes de comprar a unidade, para não instalar um SSD NVMe em um slot que suporta apenas o padrão SATA, por exemplo.

Você também precisa se atentar ao fator da temperatura. SSDs M.2 são mais quentes que os de 2,5 polegadas, os NVMe então, nem se fala. Alguns podem chegar há 80 graus! Por isso que em muitos casos SSDs NVMe de alta performance são equipados com dissipador, ou então são vendidos em duas versões, uma com dissipador e outra sem. Temperaturas elevadas podem ser responsáveis por quedas na performance durante uso intenso da unidade.

Abaixo você confere um print do SSD NVMe WD Black SN750 de 1 TB da Western Digital. Em modo ocioso a temperatura, registrada pelo programa Crystal Disk Info, estava em 44ºC. Assim que rodamos o software de benchmark Crystal Disk Mark a temperatura passou rapidamente para 51ºC.

E é possível ir mais além. Após o benchmark ser encerrado, com a temperatura da unidade estabilizada em 55ºC rodamos novamente o Crystal Disk Mark, a temperatura saltou para 65ºC durante o teste.

Lembrando que o modelo que usamos para esse exemplo é a versão do SN750 sem dissipador, a WD também vende o modelo com esse artifício passivo para o resfriamento. Além do dissipador na própria unidade, você também pode recorrer a uma placa-mãe com portas M.2 com heatsink. Abaixo está uma imagem da placa-mãe X570 Aorus Xtreme da Gigabyte, os slots M.2 contam, com o que a companhia chama de Thermal Guard, dissipador para manter sob controle a temperatura das unidades conectadas.

Resumindo o assunto: você tem quer um SSD portátil que entregue uma boa relação custo x benefício? Vá de um M.2 Sata convencional. Agora se o seu objetivo é ter ainda mais performance escolha um modelo M.2 NVMe, que faz uso da interface PCI-Express 3.0 ou 4.0, evidentemente levando em consideração a compatibilidade.

Outra coisa que você precisa internalizar é que não é saudável entrar nesse ciclo louco e viciante de especificações e upgrade. Em quase todos os casos você não irá precisar de um SSD NVMe, um SSD M.2 ou de 2,5 polegadas SATA é suficiente, ainda mais se o seu objetivo é apenas dar um up no tempo de boot da máquina e na inicialização de programas.

O vídeo abaixo deixa isso bem claro. O canal no Youtube hYpers testou o tempo de carregamento em jogos nos mais variados tipos de unidade de armazenamento. Foram usados no teste um SSD NVMe M.2 PCIe 3.0 (Samsung 970 EVO), um SSD de entrada SATA III (Kingston V300), uma unidade híbrida, o SSHD, também SATA III (Seagate FireCuda) e por último um HD SATA III (Seagate Barracuda).

A conclusão que se tem é que nesse quesito, o tempo de carregamento, a diferença entre o SSD SATA III de entrada e o NVMe é bem pequena, em GTA V, por exemplo, a diferença foi de um pouco a mais de 1 segundo. Agora quando comparamos com um HD a diferença pode ser esmagadora. No jogo de sobrevivência Rust o tempo de carregamento foi o seguinte:

• Samsung 970 Evo (SSD NVMe PCIe)- 00:01:04.652
• Kingston V300 (SSD SATA III)- 00:01:10.757
• Seagate FireCud (SSHD SATA III) – 00:02:46.819
• Seagate Barracuda (HD SATA III)- 00: 03:12807.

Esses números refletem que passar de um HD para um SSD é uma escolha essencial, não somente para máquinas novas, até mesmo como um upgrade básico para “salvar” um computador já mais antigo, mas também mostra que a diferença entre categorias completamente distintas de SSDs não significa um salto tão brutal em performance em todos os modos de uso. Além de se atentar a números frios de taxas de leitura e escrita que a unidade pode oferecer você tem que considerar outros critérios tão importantes quanto, como o tempo de garantia da unidade no Brasil e sua resistência, o TBW.