Uno de los mayores cambios de los últimos años en el mundo del hardware, ha sido la llegada de las unidades de estado sólido o SSD (Solid State Drive). Gracias a unas velocidades de transferencia y de lectura mucho más rápidas que las de los discos duros tradicionales, ahora los ordenadores no solo arrancan en segundos, sino que también son muchísimo más rápidos abriendo programas y trabajando con ellos.

Pero ¿qué ocurre con las unidades SSD NVMe? ¿en qué se diferencian de las unidades SATA estándar? ¿todas las unidades M.2 son NVMe?

• Los SSD M.2 SATA utilizan la interfaz SATA con una velocidad de transferencia de datos máxima de 6 Gbps, 
• Un SSD SATA con factor de forma M.2 resuelve este problema, por cuanto no tiene las conexiones de dos cables que empleaban antes las unidades de almacenamiento basadas en SATA.
•  SSD NVMe se comunican directamente con la CPU del sistema utilizando los conectores PCIe  con 2 y 4 carriles disponibles, lo cual se traduce en una velocidad máxima de transferencia de 4 GB/s.
• Formato U2 permite conexión en caliente, y la carcasa metálica  de tal manera que esto disipa muchísimo mejor y evita thermal throttling de los M2

NVMe

Como ya hemos visto, las unidades SSD modernas son muy rápidas. Tan rápidas, que el cuello de botella no suele ser la unidad en SSD en sí, sino la conexión entre el disco y la placa base.

Para solucionar este problema, surgió el protocolo NVMe (Non-Volatile Memory Express), un estándar abierto que utiliza las conexiones PCI-Express para conectar la unidad de almacenamiento a la placa base.

De esta forma, las unidades SSD más rápidas pueden funcionar a la máxima velocidad de lectura y de escritura, sin verse limitadas por el ancho de banda de la conexión SATA.

Hay un dato importante, y es que NVMe hace referencia al protocolo de conexión, pero la conexión física puede ser de diferentes formas y tamaños, por ejemplo, en forma de tarjeta M.2, en forma de tarjeta PCIe, etc.

¿Todas las unidades M.2 son NVMe?

M.2 es solo el factor de forma. Los discos o tarjetas M.2 pueden venir con protocolos de conexión SATA (como el Crucial MX500 M.2) o con el protocolo de conexión NVMe (como el Samsung 970 Pro). Y hay que tener en cuenta, que las diferencias entre ellos son muy notables. Además de eso, la conexión NVMe puede ser con PCIe 3.0 o 4.0.

Aunque la mayoría de SSD M.2 vengan con el factor de forma 2280, debes verificar que tu placa base sea compatible con éste. Hay distintos factores de forma en los SSD M.2, causando que el SSD sea más largo o ancho, así como los pines.

Los discos SSD SATA M.2 y los SSD SATA de 2,5” funcionan prácticamente con las mismas especificaciones, mientras que los discos NVMe M.2 son muchísimo más rápidos, pero también mucho más caros.

Otro punto que quiero destacar es que pasa lo mismo con los discos mSATA. El término mSATA hace referencia a la forma del disco, de hecho, mSATA fue la primera generación de discos SSD para portátiles, siendo M.2 su segunda generación. Eso sí, no son intercambiables, por lo que si quieres conectar un disco mSATA a un puerto M.2, necesitarás un adaptador.

Diferencia de velocidad entre los discos SSD SATA y NVMe

Las placas base modernas utilizan la interfaz SATA III que alcanza una velocidad teórica máxima de 600 MB/s. No está nada mal, sin embargo, las versiones de SATA más antiguas se han quedado un poco cortas. Por ejemplo, el SATA II solo alcanza los 300 MB/S, mientras que el SATA I se queda en 150 MB/S.

Por otro lado, las conexiones NVMe alcanzan velocidades de lectura de hasta 3,5 GB/s, casi 6 veces más rápido que la conexión SATA III.

La conexión NVMe hace uso de una ranura PCI-e de la placa base. Dicho slot sirve tanto para transferir datos, como para proporcionar energía a la unidad SSD.

Además, las conexiones PCIe tienen varios canales (o “carriles”). Por ejemplo, en las placas base modernas verás que hay puertos PCI-e con diferentes números: x1, x2, x4, x16… Estos números hacen referencia al número de canales disponibles en dicho puerto y a su velocidad (cuanto más alto sea el número más rápido será el canal). Gracias a poder utilizar todos estos canales en paralelo, la velocidad de lectura y de escritura será mucho más rápida en un disco NVMe que en uno SATA.

¿Qué tipo de disco necesito? ¿SATA III vs NVMe?

Donde más se aprovecha la velocidad extra de los discos NVMe es en procesos de escritura y de lectura secuenciales. Vamos… cuando se mueven ficheros muy grandes o muchos ficheros a la vez.

Por eso, en muchas tareas habituales la diferencia real de rendimiento será muy baja entre un disco SSD NVMe y un SSD SATA 3, pero no así la diferencia de precio, porque los discos NVMe suelen ser mucho más caros que los SATA 3.

Si vas a reemplazar un disco duro tradicional (HDD) con un SSD, da igual lo que compres (SATA 3 o NVMe), cualquiera de ellos va a ser mucho más rápido. En mi opinión, si lo vas a usar para navegar por internet, mandar correos, ofimática, etc., te recomendaría que eligieses un SSD SATA 3, que son más baratos.

Si pasas de un SSD SATA de 550 MB/s a un SSD NVMe de 3000 MB/s y en el día a día apenas se nota. Donde más verás esas diferencias es en los test sintéticos y copiando datos de un disco a otro. Cosas que no se hacen habitualmente. Pasar de un disco mecánico al SSD SATA sí que fue un gran cambio, pero pasar del SSD SATA al NVMe no. Puedes ahorrar dinero o inviértelos en otros componentes.

Si en cambio, eres un usuario muy exigente, o vas a trabajar con ficheros muy grandes, por ejemplo, editando fotos o vídeos, y no te importa gastarte un poco más, hazte con un NVMe.

Tamaño SSD

Por último, solo te quedará elegir el tamaño que mejor se adapte a tu ordenador:

• 2,5”: es como una pequeña cajita, su conexión es SATA y se suele utilizar en sobremesas y en portátiles grandes. Necesita dos cables para funcionar, el de datos y el de alimentación.
• mSATA: tiene forma de tarjeta cuadrada. Se utiliza sobre todo en portátiles.
• M.2.: su forma es la de una tarjeta alargada. Como se conecta directamente a la placa base, no requiere de cables y ocupa menos espacio. Se utiliza tanto en sobremesas como en portátiles.

• Las unidades NVMe son hasta 6 veces más rápidas en lectura y escritura secuencial que las SATA. Sin embargo, ese no es el uso normal en ofimática. Por eso, aunque hay mucha diferencia al pasar de un disco HDD a una unidad SSD, el salto no es tan grande al pasar de una unidad SSD SATA a una SSD NVMe.
• Existen unidades de tamaño M.2 SATA y NVMe.
• Las unidades SATA 2,5” y N.2 SATA suelen tener precios parecidos.
• Las unidades SATA suelen ser más baratas que las NVMe, aunque la diferencia está disminuyendo cada vez más y ya suele merecer más la pena (relación calidad-precio) comprar una unidad NVMe aunque sea un poquito más cara.

Formato U.2

Fuentes:

https://www.wikiversus.com/informatica/discos-duros/diferencia-nvme-m2-sata/

https://www.kingston.com/es/blog/pc-performance/two-types-m2-vs-ssd

https://www.profesionalreview.com/2023/12/10/ssd-comprar-pc-consola/