SSD versus NVMe: Apa bedanya?

Kemajuan teknologi terbaru dalam penyimpanan data telah mendorong bisnis dan konsumen untuk beralih dari hard disk drive (HDD) ke teknologi solid-state drive (SSD) yang lebih cepat dengan latensi lebih rendah. Dalam posting ini, kita akan membahas teknologi baru ini, serta protokol tercepat dan paling populer yang tersedia untuk menghubungkannya ke motherboard komputer —non-volatile memory express (NVMe).

Meskipun istilah SSD dan NVMe sering digunakan untuk menggambarkan dua jenis drive yang berbeda, mereka adalah teknologi penyimpanan data berbeda yang dapat digunakan untuk saling melengkapi. SSD adalah jenis penyimpanan berbasis semikonduktor yang digunakan dengan penyimpanan flash dan NVMe adalah protokol untuk transfer data dengan pengurangan biaya overhead sistem per operasi input/output per detik (I/O atau IOPS) yang digunakan dalam SSD dengan memori flash.

Perbedaan antara teknologi NVMe dan SSD tidak kentara dan bisa membingungkan. Meskipun setiap perangkat NVMe juga merupakan drive SSD, tidak semua SSD adalah drive NVMe. Menurut laporan International Data Corporation (IDC) 2023, NVMe dirancang untuk mempercepat transfer data ke sistem yang terhubung melalui PCI express, bus ekspansi serial standar untuk menghubungkan komputer ke satu atau beberapa perangkat periferal. Namun, tidak semua SSD menggunakan teknologi PCIe; beberapa menggunakan antarmuka SATA dan SAS lebih lama yang dirancang untuk HDD, sehingga kompatibel dengan perangkat lama.

Sebelum SSD ditemukan, HDD dan floppy drive adalah drive penyimpanan yang paling banyak digunakan di pasaran. Tetapi meskipun HDD dan floppy drive keduanya mengandalkan magnet untuk menyimpan data, SSD menggunakan teknologi baru yang disebut NAND—jenis penyimpanan non-volatile yang tidak memerlukan daya untuk menyimpan datanya. Dalam SSD, setiap chip memori terbuat dari blok yang berisi sel (dikenal juga sebagai halaman atau sektor) yang masing-masing memiliki bit memori sendiri.
Tidak seperti HDD yang memiliki latensi dan waktu akses yang melekat karena piringan, cakram berputar, dan kepala baca/tulis, SSD tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga jauh lebih cepat. Sejak awal hingga pertengahan 2000-an, SSD telah meningkat popularitasnya di pasar konsumen dan perusahaan karena kinerjanya yang unggul dan kecepatan secepat kilat.

Untuk kecepatan transfer data tercepat yang tersedia, NVMe SSD yang Anda butuhkan. Melalui bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe), SSD NVMe dapat mencapai kecepatan transfer hingga 20 gigabytes per detik (Gbps) —lebih dari tiga kali kecepatan SSD SATA. Fitur menarik lainnya dari drive NVMe ada di dalam namanya—memori non-volatile. Spesifikasi ini berarti, tidak seperti jenis drive lainnya, tidak memerlukan daya agar perangkat NVMe dapat mempertahankan memorinya. Selain itu, tidak seperti teknologi lain, penyimpanan NVMe dapat terhubung langsung ke CPU komputer menggunakan soket PCIe dan memungkinkan memori flash drive berfungsi melalui PCIe, tidak seperti driver SATA yang lebih lambat. 

Jenis SSD populer lainnya adalah drive SATA, yang belakangan ini semakin populer karena kompatibilitasnya dengan teknologi lama. Meskipun SSD NVMe masih memiliki bandwidth yang lebih besar, banyak komputer lama yang tidak mendukung teknologi NVMe atau PCIe, menjadikan antarmuka SATA sebagai pilihan terbaik. SSD SATA dapat mencapai kecepatan transfer data maksimum enam gigabyte per detik (Gbps), lebih lambat daripada antarmuka lain yang lebih baru, tetapi masih jauh lebih cepat daripada HDD tradisional.

Drive M.2 yang diperkenalkan pada tahun 2012 adalah jenis SSD yang dapat terhubung langsung ke motherboard komputer dengan menggunakan faktor bentuk M.2. Dibandingkan dengan jenis SSD lainnya, drive M.2 lebih hemat daya dan memakan lebih sedikit ruang. Mereka juga lebih kecil dan lebih cepat daripada SSD 2,5 inci yang banyak digunakan dan tidak memerlukan kabel apa pun untuk terhubung. Meskipun ukurannya relatif kecil, M.2 dapat menyimpan data sebanyak yang dimiliki oleh kartu lain, hingga delapan terabyte (TB), dan kompatibel dengan motherboard apa pun yang memiliki slot M.2. Ketika menggunakan antarmuka NVMe, SSD M.2 NVMe dapat memberikan kecepatan transfer data tercepat yang tersedia saat ini.

PCIe SSD adalah kartu ekspansi yang menghubungkan komputer ke berbagai komponen (seperti kartu grafis atau perangkat penyimpanan eksternal) menggunakan standar bus ekspansi serial PCIe. Slot PCIe tersedia dalam lima ukuran yang berbeda (x2, x3, x4...dst.) dengan x merujuk pada jumlah jalur yang dimiliki setiap kartu untuk transfer data.
ID

NVMe (non-volatile memory express) adalah protokol transfer data yang dirancang untuk penyimpanan flash dan SSD. Protokol ini diperkenalkan pada tahun 2011 sebagai alternatif dari protokol SATA dan Serial Attached SCSI (SAS) yang merupakan standar industri pada saat itu, dan memberikan throughput yang lebih baik daripada pendahulunya. 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).

Sejak tahun 2011, teknologi NVMe telah membedakan dirinya melalui bandwidth tinggi dan kecepatan transfer data yang sangat cepat. Karena peningkatan driver NVMe yang memungkinkan paralelisme dan polling, SSD NVMe dapat mengoptimalkan waktu respons dan kecepatan tulis dan membantu mengurangi latensi untuk menghindari kemacetan CPU. Selain itu, teknologi NVMe memiliki jejak infrastruktur yang lebih kecil di tingkat perusahaan dan menggunakan lebih sedikit daya daripada Small Computer System Interface (SCSI) yang populer.

Drive NVMe dengan kinerja terbaik dapat melampaui 3.000 megabyte per detik (MB/detik), dan beberapa model yang lebih baru mencapai kecepatan hingga 7.500 MB/detik. Tidak seperti pendahulunya, Serial Advanced Teknologi Attachment (SATA), NVMe dirancang untuk media penyimpanan berkinerja tinggi dan non-volatile, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk lingkungan komputasi yang menantang dan kaya akan data.

SSD NVMe dapat menjalankan puluhan ribu antrean perintah paralel sekaligus, pembeda utama lainnya dari drive yang menggunakan protokol SCSI yang lebih tua dan lebih lambat, serta hanya dapat menerapkan satu antrean perintah. Dengan SSD NVMe, metode koneksi tidak tergantung pada protokol. Misalnya, konektor NVMe PCIe dapat mengakses satu drive melalui tautan PCIe yang menjalankan protokol NVMe. 

SSD NVMe mengakses penyimpanan flash melalui bus PCIe yang menghapus pengontrol “perantara”, sangat mengurangi latensi. Namun, NVMe juga dapat berjalan pada semua jenis interkoneksi "struktur"—seperti Fibre Channel dan Ethernet—dan di 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 delapan giga transfer per detik (GT/dtk) per jalur PCIe, kecepatan Gen4 adalah 16 GT/dtk, atau 2 GB/dtk per jalur PCIe.

SSD NVMe dapat menjalankan puluhan ribu antrean perintah paralel sekaligus, pembeda utama lainnya dari drive yang menggunakan protokol SCSI yang lebih tua dan lebih lambat, serta hanya dapat menerapkan satu antrean perintah. Dengan SSD NVMe, metode koneksi tidak tergantung pada protokol. Misalnya, konektor NVMe PCIe dapat mengakses satu drive melalui tautan PCIe yang menjalankan protokol NVMe. 

Tidak ada cara untuk membandingkan teknologi NVMe dan SSD secara akurat, karena keduanya berbeda dan sering kali saling melengkapi. SSD NVMe memberikan kecepatan transfer data tercepat yang tersedia, tetapi bukan berarti SSD NVMe adalah pilihan yang tepat untuk kebutuhan Anda. Banyak faktor yang berperan ketika memilih solusi penyimpanan data. Untuk membantu prosesnya, kami telah membandingkan beberapa opsi paling populer yang tersedia dengan empat faktor penting: Harga, spesifikasi teknis, kapasitas penyimpanan, dan kecepatan.

• Harga: Hingga saat ini, SSD SATA relatif lebih murah daripada SSD NVMe, menjadikannya pilihan yang menarik bagi pengguna dengan anggaran terbatas. Namun, harga SSD NVMe telah turun selama beberapa tahun terakhir karena teknologi ini semakin banyak tersedia, sehingga harga tidak terlalu menjadi pembeda. Saat ini, SSD merek Samsung yang populer, dalam variasi NVMe dan SATA dan dengan penyimpanan yang sebanding, memiliki kisaran harga antara USD 64 dan 130 di Amazon.
• Spesifikasi teknis: Banyak perangkat lama yang tidak mendukung teknologi NVMe yang lebih baru dan lebih cepat, menjadikan SSD SATA sebagai pilihan yang tepat. Sebelum membeli SSD, pengguna juga harus memastikan bahwa sistem mereka memiliki koneksi PCIe yang cukup untuk mendukung jumlah perangkat yang ingin disambungkan. Banyak motherboard hanya memiliki dua atau tiga slot, yang akan membatasi jumlah perangkat yang dapat mereka sambungkan.
• Kapasitas penyimpanan: SSD NVMe dan SATA biasanya tersedia dalam opsi 1 TB atau 2 TB. Pengguna yang mencari kapasitas lebih dapat meningkatkan ke model 4 TB dan 8 TB, tetapi dengan harga yang lebih tinggi. Pada saat artikel ini ditulis, harga SSD NVMe dan SATA 4 TB adalah antara USD 200 hingga 300 di Amazon, sedangkan SSD 8 TB dijual dengan harga mendekati USD 400.
• Kecepatan: Pembeda utama SSD NVMe adalah kecepatan dan kinerja. Teknologi NVMe menggunakan antarmuka PCIe yang memungkinkannya untuk terhubung langsung ke CPU, mengurangi latensi dan meningkatkan daya tanggap. Tetapi beberapa pengguna tidak membutuhkan tingkat kecepatan itu, dan dalam hal ini SSD SATA bisa menjadi pilihan yang sedikit lebih murah. Meskipun tidak secepat itu, SSD SATA masih mentransfer data lebih cepat daripada rekan-rekan HDD lama mereka. Tergantung pada kebutuhan Anda, kecepatan SSD SATA mungkin cukup.

Di tingkat perusahaan, kecepatan dan kinerja teknologi NVMe sulit diabaikan. Meskipun beberapa perusahaan masih menggunakan SSD SATA, mereka lebih umum di antara konsumen yang ingin meningkatkan kecepatan dan kinerja laptop atau PC yang mereka gunakan untuk bermain game atau untuk menjalankan aplikasi kantor dasar. Berikut adalah beberapa contoh penggunaan paling umum untuk SSD.

• Komputasi berkinerja tinggi/kecepatan tinggi: Kemampuan SSD NVMe untuk menangani pemrosesan paralel menjadikannya solusi ideal untuk banyak lingkungan komputasi yang paling menuntut dan kompleks saat ini. Banyak aplikasi permintaan tinggi, seperti aplikasi perdagangan keuangan dengan frekuensi tinggi dan penerapan AI dan ML, mengandalkan SSD NVMe untuk akses cepat ke volume data yang besar.
• Aplikasi intensif komputasi: Aplikasi yang memiliki fitur interaksi pelanggan real-time sering bergantung pada teknologi NVMe untuk menjalankan beban kerja mereka. Contoh aplikasi ini termasuk e-commerce, keuangan pribadi, dan banyak aplikasi cloud native.
• Pusat data: NVMe SSD membantu pusat data di mana pun memperluas kemampuan penyimpanannya dan mencapai kecepatan transfer yang sangat cepat. Meskipun SSD SATA masih digunakan di tingkat perusahaan, menurut laporan terbaru dari Enterprise Strategy Group (ESG), hampir tiga perempat bisnis telah beralih ke penyimpanan NVMe SSD atau berencana untuk melakukannya tahun depan.
• Pengeditan video: Banyak editor video menggunakan SSD NVMe dan SATA untuk memperluas penyimpanan mereka dan tetap mendapatkan kecepatan pemrosesan tinggi yang mereka butuhkan. Salah satu contohnya adalah SSD NVMe M.2 yang ramping, kecil, dan sangat portabel, yang merupakan solusi ideal untuk komputer ringan seperti laptop, notebook, dan ultrabook.
• Bermain game: Pemain game serius di mana pun bergantung pada waktu muat cepat yang disediakan SSD NVMe dan SATA. Kedua jenis SSD dapat memberikan pengalaman bermain game yang lancar dan cepat dengan harga yang sebanding, serta meningkatkan kecepatan dan kinerja aplikasi sehari-hari untuk setiap build PC.

SSD membantu konsumen dan perusahaan mencapai kecepatan transfer data cepat yang mereka butuhkan. Bagi penggemar game dan editor video, SSD SATA yang lebih lama sudah cukup, tetapi untuk beban kerja perusahaan, SSD NVMe dalam waktu singkat menjadi standar industri. 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.