NVMe vs M.2: Apa bedanya?

Selama dekade terakhir, solid-state drive (SSD) telah menjadi pilihan utama bagi banyak lingkungan komputasi karena kecepatan baca/tulis yang lebih baik dan kurangnya bagian yang bergerak jika dibandingkan dengan hard disk drive (HDD). Namun, dengan banyak pilihan untuk dipilih, menemukan yang tepat untuk kebutuhan Anda bisa menjadi tantangan.

Dalam postingan ini, kita akan melihat salah satu jenis SSD yang paling banyak digunakan, M.2, dan protokol paling populer (dan tercepat) yang tersedia untuk menghubungkan SSD ke motherboard, non-volatile memory express(NVMe).

Meskipun istilah M.2 dan NVMe sering digunakan secara bergantian, keduanya sebenarnya merujuk pada teknologi berbeda yang dapat digunakan secara bersamaan atau terpisah. Sederhananya:

• NVMe adalah protokol penyimpanan dan transfer yang dirancang khusus untuk media penyimpanan berkinerja tinggi dan non-volatile.
• M.2 adalah faktor bentuk SSD yang memungkinkan penyimpanan berkinerja tinggi.

SSD M.2 yang terhubung menggunakan antarmuka NVMe memberikan beberapa kecepatan transfer data tercepat yang tersedia.

SSD adalah jenis perangkat penyimpanan berbasis semikonduktor yang mengandalkan memori flash untuk menyimpan data di komputer. Tidak seperti penyimpanan magnetik—seperti hard disk drive (HDD) dan floppy drive yang menyimpan data menggunakan magnet—SSD menggunakan teknologi NAND, jenis penyimpanan non-volatile yang tidak memerlukan daya untuk menjaga datanya. Dalam SSD, setiap chip memori dibangun dari blok yang berisi sel memori (juga dikenal sebagai halaman atau sektor) yang masing-masing memiliki bit memori. Sementara hard drive memiliki latensi dan waktu akses yang melekat karena piringan dan pergerakan kepala baca/tulis, SSD tidak memiliki bagian yang bergerak, membuatnya jauh lebih cepat.

NVMe (non-volatile memory express) adalah protokol untuk transfer data dengan pengurangan biaya overhead sistem per input/output per detik (I/O, atau IOPS) yang digunakan dalam SSD dan penyimpanan flash. Menurut laporan International Data Corporation (IDC) 2023 (tautan berada di luar ibm.com), NVMe dirancang untuk mempercepat transfer data ke sistem yang terhubung melalui PCI express, bus ekspansi serial yang merupakan standar untuk menyambungkan komputer ke satu atau beberapa perangkat periferal. Tidak seperti pendahulunya, Serial Advanced Technology Attachment (SATA), NVMe dibuat untuk media penyimpanan berkinerja tinggi dan non-volatile, sehingga menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk beban kerja konsumen dan perusahaan.

NVMe dapat digunakan di tingkat perusahaan dengan jejak infrastruktur yang lebih kecil dan menggunakan daya yang lebih kecil daripada Small Computer System Interface (SCSI) yang populer. SSD NVMe dapat memberikan waktu respons yang lebih baik daripada HDD karena peningkatan pada drivernya, memungkinkan paralelisme dan polling, serta membantu mengurangi latensi untuk menghindari kemacetan CPU.

Pada tahun 2011, teknologi penyimpanan NVMe diperkenalkan sebagai alternatif dari protokol SATA dan Serial Attached SCSI (SAS), yang telah menjadi standar industri selama beberapa tahun. Selain peningkatan dalam penyimpanan dan teknologi dibandingkan pendahulunya, NVMe berkontribusi pada pengembangan teknologi penting yang sedang dikembangkan pada saat yang sama, termasuk Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan (AI) , dan machine learning (ML).

Bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe)

Salah satu pembeda terpenting dari SSD NVMe adalah cara mengakses penyimpanan flash. Dengan menggunakan bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), penyimpanan ini menghilangkan pengontrol 'perantara', sehingga sangat mengurangi latensi. Namun, NVMe juga dapat berjalan pada semua jenis interkoneksi 'fabric'—seperti Fibre Channel dan Ethernet—dan dalam Ethernet, iWarp, RoCEv2, iSER, dan NVMe-TCP.

PCIe Gen4 adalah spesifikasi PCI Express terbaru, dan kecepatan transfer datanya dua kali lipat dari Gen3. Sementara PCIe Gen3 memiliki kecepatan transfer 8 giga transfer per detik, (GT/dtk) per jalur PCIe, kecepatan Gen4 adalah 16 GT/dtk, atau dua GB/dtk per jalur PCIe.

Antrean perintah paralel

Tidak seperti drive yang menggunakan protokol SCSI, yang hanya dapat menggunakan satu antrean perintah, SSD NVMe dapat menjalankan puluhan ribu antrean perintah paralel sekaligus. Dengan SSD NVMe, metode koneksi tidak tergantung pada protokol. Misalnya, konektor NVMe PCIe dapat mengakses satu drive melalui tautan PCIe yang menjalankan protokol NVMe.

Drive M.2 (atau drive Next Generation Form Factor (NGFF)) adalah jenis SSD yang terhubung ke motherboard komputer melalui antarmuka M.2. Drive M.2 sangat hemat daya dibandingkan dengan jenis SSD lain dan memakan lebih sedikit ruang. Selain itu, mereka tidak memerlukan kabel apa pun untuk menghubungkannya, dan ukurannya lebih kecil dan lebih cepat daripada SSD 2,5 inci yang umum digunakan.

Meskipun ukurannya relatif kecil, drive M.2 masih dapat menyimpan data sebanyak drive lainnya (hingga 8 terabyte, atau TB) dan biasanya berjalan lebih cepat. Mereka mudah dipasang dan kompatibel dengan motherboard apa pun yang memiliki slot M.2. Meskipun motherboard Anda tidak memiliki port M.2, drive M.2 masih dapat dihubungkan menggunakan kartu adaptor yang sesuai dengan slot PCIe.

SSD SATA M.2

Drive SATA menjadi faktor bentuk yang semakin populer karena kompatibilitasnya dengan teknologi lama. Meskipun SSD NVMe masih memiliki bandwidth yang lebih besar, banyak komputer lama tidak mendukung teknologi NVMe maupun PCIe, sehingga antarmuka SATA M.2 menjadi pilihan terbaik.

SSD SATA dapat mencapai kecepatan transfer data maksimum 6 gigabyte per detik (Gbps), yang lebih lambat daripada antarmuka lain yang lebih baru. Secara ketat dalam hal kinerja, SATA M.2 adalah jenis SSD kelas terendah di pasaran. Tetapi teknologinya masih jauh lebih cepat daripada HDD, dengan bandwidth tiga atau bahkan empat kali lipat. Selain itu, SSD SATA M.2 lebih terjangkau daripada SSD NVME, dan untuk motherboard yang tidak memiliki ruang untuk drive 2,5 inci, SATA M.2 merupakan alternatif yang bagus.

SSD NVMe M.2

Teknologi NVMe ditandai dengan bandwidth tinggi dan kecepatan transfer data yang cepat. Drive NVMe berperforma terbaik melebihi 3.000 megabyte per detik (MB/dtk), dan beberapa model yang lebih baru dapat mencapai hingga 7.500 MB/dtk. SSD NVMe M.2 memberikan kecepatan transfer data tercepat di pasaran, sejauh ini. Fitur menarik lainnya dari teknologi NVMe ada pada namanya: Memori non-volatile. Spesifikasi ini berarti bahwa daya tidak diperlukan bagi perangkat NVMe untuk menyimpan datanya.

Tidak seperti teknologi lain, SSD NVMe M.2 terhubung langsung ke CPU komputer menggunakan soket PCIe. Fitur ini memungkinkan memori flash drive berfungsi melalui PCIe, bukan driver SATA yang beroperasi pada kecepatan yang jauh lebih lambat. Melalui bus PCIe, drive SSD NVMe M.2 dapat mencapai kecepatan transfer 20 Gbps, lebih dari tiga kali lipat kecepatan transfer SATA M.2.

Pengguna yang baru mengenal teknologi ini mungkin bertanya-tanya mana yang lebih baik—NVMe atau M.2? Kenyataannya adalah tidak ada perbandingan. Mereka adalah teknologi yang berbeda dan Anda tidak perlu memilih di antara keduanya karena Anda dapat memiliki keduanya. Saat memilih drive penyimpanan, SSD NVMe M.2 adalah salah satu drive tercepat dan mudah dipasang yang tersedia.

Namun, ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan selain kecepatan dan kinerja saat membeli drive. Untuk menyederhanakan prosesnya, kami telah membandingkan teknologi yang paling populer dengan menggunakan empat faktor penting: Harga, spesifikasi teknis, kapasitas penyimpanan, dan kecepatan.

• Harga: Hingga saat ini, SSD SATA M.2 relatif lebih murah daripada NVMe M.2, sehingga menjadikannya pilihan yang menarik bagi pengguna dengan anggaran terbatas. Namun, dengan harga NVMe M.2s yang turun setiap tahun, harga tidak menjadi faktor penting seperti dulu. Pada saat artikel ini ditulis, Samsung NVMe dan Samsung SATA M.2 SSD dengan kapasitas penyimpanan satu atau dua TB berkisar antara USD 64 dan 130 di Amazon.
• Spesifikasi teknis: Di sinilah perbedaan antara kedua teknologi ini benar-benar mulai menonjol. Beberapa perangkat lama tidak akan mendukung teknologi NVMe, menjadikan SATA M.2 pilihan terbaik. Selain itu, sebelum membeli drive NVMe, pengguna sebaiknya memeriksa kompatibilitas sistem mereka dan memastikan bahwa sistem tersebut memiliki koneksi PCIe yang cukup untuk mendukung beberapa perangkat.
• Kapasitas penyimpanan: Drive NVMe dan SATA M.2 biasanya ditawarkan dalam opsi 1TB atau 2TB. Pengguna yang mencari sesuatu yang lebih besar dapat meningkatkan ke model 4TB dan 8TB dengan harga yang jauh lebih tinggi. Pada saat penulisan, 4TB M.2 dari varian NVMe dan SATA berharga antara USD 200 dan 300 di Amazon, dan varian SSD 8TB mereka mendekati USD 400.
• Kecepatan: Kemampuan transfer data berkinerja tinggi, kecepatan tinggi, dan kecepatan tinggi dari SSD NVMe M.2 merupakan pembeda utama di pasar. Teknologi NVMe memanfaatkan antarmuka PCIe, memungkinkannya terhubung langsung ke CPU dan SSD. Ini membantu menurunkan latensi dan meningkatkan respons sistem. Namun, tergantung pada kebutuhan Anda, Anda mungkin tidak memerlukan kecepatan secepat kilat yang disediakan SSD NVMe M.2, dalam hal ini SSD SATA M.2 merupakan pilihan yang sedikit lebih murah. Meskipun tidak secepat SSD NVMe, drive SATA masih jauh lebih cepat daripada HDD mana pun. Jika Anda seorang gamer atau menggunakan PC Anda untuk aplikasi kantor, SSD SATA M.2 mungkin baik-baik saja.

Pada titik ini, kami telah menetapkan bahwa NVMe dan M.2 bukanlah teknologi yang bersaing—sebaliknya, mereka benar-benar dapat saling melengkapi. Untuk kebutuhan bisnis di tingkat perusahaan, manfaat penggunaan NVMe tidak mungkin diabaikan. SSD M.2 tentu saja memiliki banyak contoh penggunaan untuk perusahaan, tetapi juga sangat populer di kalangan konsumen yang ingin meng-upgrade laptop atau PC. Berikut ini adalah beberapa contoh penggunaan paling populer untuk kedua teknologi tersebut:

• Komputasi berkinerja tinggi: NVMe memiliki kecepatan dan kapasitas penyimpanan yang diperlukan untuk menangani pemrosesan paralel, salah satu persyaratan utama dari aplikasi yang menuntut seperti perdagangan keuangan frekuensi tinggi, AI, dan ML.
• Aplikasi yang menuntut: Aplikasi yang menampilkan interaksi pelanggan secara real-time dan akses cepat ke volume data yang besar sering kali mengandalkan teknologi NVMe untuk menjalankan beban kerjanya. Contohnya termasuk e-commerce, keuangan pribadi, dan banyak aplikasi cloud native.
• Pusat data: SSD NVMe M.2 membantu pusat data memperluas kemampuan penyimpanannya dan tetap memberikan kecepatan secepat kilat. Menurut laporan terbaru dari Enterprise Strategy Group (ESG) (tautan berada di luar ibm.com), hampir tiga perempat bisnis sudah menggunakan penyimpanan SSD NVMe atau berencana untuk menggunakannya tahun depan.
• Pengeditan video dan grafis: Banyak editor video menggunakan SSD NVMe M.2 untuk memperluas penyimpanan mereka dan tetap mendapatkan kecepatan pemrosesan tinggi yang dibutuhkan oleh aplikasi mereka. Terlebih lagi, profil ramping dan kecil pada NVMe M.2 portabel membuatnya ideal untuk komputer ringan seperti laptop, notebook, dan ultrabook untuk editor saat bepergian.
• Bermain game: Banyak gamer serius yang sangat bergantung pada waktu muat cepat yang disediakan oleh SSD NVMe M.2. Upgrade yang terjangkau dan mudah dipasang, SSD NVMe menghadirkan pengalaman bermain game yang lancar dan meningkatkan penggunaan PC sehari-hari untuk berbagai aplikasi lainnya.

Teknologi NVMe yang dipasangkan dengan faktor bentuk M.2 membantu konsumen dan perusahaan mencapai kecepatan transfer data tercepat di pasaran. Bagi para penggemar game, editor video, dan pengguna lain yang ingin meningkatkan kemampuan penyimpanan dan transfer PC mereka, SSD NVMe M.2 merupakan pilihan yang menarik.

Di tingkat perusahaan, IBM Storage FlashSystem 5300 menyediakan penyimpanan yang ringkas dan kuat bersama dengan semua manfaat teknologi NVMe. 5200 membantu perusahaan mencapai kecepatan, kinerja, dan skalabilitas yang lebih tinggi dari solusi penyimpanan data mereka.