SSD vs NVMe: Perbedaan dan Perbandingan

SSD (Solid State Drive) dan NVMe (Non-Volatile Memory Express) keduanya merupakan jenis teknologi penyimpanan. Meskipun SSD menggunakan memori flash NAND dan terhubung melalui SATA atau antarmuka lainnya, NVMe adalah protokol yang dirancang khusus untuk komunikasi lebih cepat antara penyimpanan dan sistem, memanfaatkan antarmuka PCIe. Drive NVMe menawarkan kecepatan transfer data yang jauh lebih tinggi dibandingkan SSD tradisional, sehingga cocok untuk tugas yang memerlukan akses cepat ke data dalam jumlah besar.

Pengambilan Kunci

1. Drive NVMe menawarkan kecepatan yang lebih cepat daripada SSD tradisional karena antarmukanya yang canggih, memungkinkan lebih banyak data untuk ditransfer dalam waktu yang lebih singkat.
2. SSD memiliki faktor bentuk yang lebih besar dan dapat digunakan di berbagai perangkat yang lebih luas, sedangkan drive NVMe lebih kecil dan lebih cocok untuk sistem berperforma tinggi.
3. Meskipun drive NVMe lebih mahal dibandingkan SSD tradisional, kecepatannya yang lebih tinggi dan peningkatan kinerja menjadikannya pilihan yang lebih baik bagi pengguna yang membutuhkan solusi penyimpanan berkecepatan tinggi.

Perbedaan Antara SSD dan NVMe

Perbedaan antara SSD dan NVMe adalah SSD menyimpan data menggunakan sirkuit terintegrasi, sedangkan NVMe adalah antarmuka untuk mengakses data yang disimpan dengan kecepatan tinggi. NVMe jauh lebih canggih daripada SSD dan karenanya lebih cepat dan lebih baik dienkripsi daripada yang terakhir. Namun bukan berarti NVMe sempurna dan memiliki kekurangan. 

Tabel perbandingan untuk SSD vs NVMe

Fitur	SSD	NVMe
Interface:	SATA III (paling umum), PCIe (kurang umum)	PCIe
Tarif Transfer Data:	Hingga 6 Gbps (SATA)	Hingga 32 Gbps (PCIe 4.0)
Antrian Perintah:	Antrian tunggal dengan 32 perintah	Hingga 65,535 antrian dengan 65,536 perintah per antrian
Latency:	Lebih rendah dari HDD, lebih tinggi dari NVMe	Jauh lebih rendah dibandingkan SATA SSD dan HDD
Konsumsi Daya:	Lebih rendah dari HDD	Sedikit lebih tinggi dari SATA SSD, lebih rendah dari HDD saat idle
Faktor Bentuk:	2.5 inci, M.2, SATA mSATA	M.2, U.2
Harga:	Umumnya lebih murah	Umumnya lebih mahal
Paling cocok untuk:	Tugas sehari-hari, permainan sedang	Tugas berperforma tinggi, game yang menuntut, stasiun kerja

Apa itu SSD?

SanDisk pertama kali memperkenalkan solid-state drive. Itu bisa disebut perangkat solid-state atau solid-state disk.

Ketika pertama kali diperkenalkan pada tahun 1991, hanya bisa menyimpan hingga 20 MB data. Saat ini, drive ini dapat menyimpan sekitar 60-100 TB data.

Drive ini tidak mudah rusak secara fisik dan lebih tahan goncangan. Waktu akses mereka cepat, dan mereka tidak memerlukan putaran disk untuk berjalan.

Kinerja drive yang berbeda dapat bervariasi sesuai dengan jumlah bit yang ada dalam satu sel. Drive sel tunggal adalah yang tercepat dan paling tahan lama di antara semuanya; mereka juga lebih ekonomis.

SSD awal menggunakan teknologi RAM, tetapi ini tidak dapat bertahan karena meskipun cepat, mereka kehilangan data segera setelah daya habis. Ini menyebabkan hilangnya data.

Karenanya teknologi yang lebih andal harus ditemukan, dan itu adalah memori flash. Data tersebut, saat disimpan di memori flash solid state drive, tidak hilang saat daya habis tetapi disimpan di dalam perangkat.

Bagaimana cara kerja SSD?

Arsitektur

SSD dibangun di sekitar teknologi memori flash, menggunakan sirkuit terintegrasi alih-alih disk berputar dan kepala baca/tulis mekanis. Komponen utama SSD termasuk chip memori flash, pengontrol, antarmuka NAND, dan cache.

Chip memori flash menyimpan data non-volatile menggunakan muatan listrik, diatur ke dalam halaman dan blok. Pengontrol mengelola semua operasi data, memastikan integritas data, mengoptimalkan kinerja, dan memperpanjang masa pakai SSD. Antarmuka NAND menghubungkan chip memori flash ke pengontrol, memungkinkan komunikasi data.

Banyak SSD dilengkapi cache, tempat penyimpanan sementara untuk data yang sering diakses. Cache, terbuat dari memori volatil berkecepatan tinggi seperti DRAM, meningkatkan kecepatan baca dan tulis dengan mengurangi latensi saat mengakses memori flash.

Komponen ini bekerja sama untuk menyediakan penyimpanan data yang cepat, andal, dan efisien dalam SSD, menjadikannya pilihan populer dalam komputasi modern.

Komponen

Selain arsitektur inti, SSD dapat menggabungkan komponen tambahan yang meningkatkan fungsionalitas, keandalan, dan kompatibilitas antarmuka. Beberapa komponen penting termasuk sensor termal, mekanisme perlindungan kehilangan daya, dan kemampuan enkripsi.

Sensor termal diintegrasikan ke dalam SSD untuk memantau suhu dan mencegah panas berlebih. Sensor ini memberikan umpan balik ke pengontrol, memungkinkannya menyesuaikan kinerja atau mengaktifkan tindakan perlindungan bila diperlukan.

SSD dapat menggunakan mekanisme perlindungan kehilangan daya untuk melindungi data selama kegagalan daya tiba-tiba. Mekanisme ini memanfaatkan superkapasitor atau perangkat penyimpanan energi lainnya untuk menyediakan daya sementara. Ini memungkinkan pengontrol untuk menyimpan data yang tertunda ke memori flash sebelum dimatikan dengan aman.

Untuk keamanan data, beberapa SSD menawarkan kemampuan enkripsi perangkat keras bawaan. SSD ini menggunakan algoritme enkripsi untuk mengenkripsi data yang ditulis ke drive, memastikan bahwa informasi yang disimpan tetap aman dan terlindungi dari akses tidak sah.

Panduan Membeli SSD

Kapasitas

Kapasitas SSD mengacu pada jumlah data yang dapat disimpannya. SSD tersedia dalam berbagai kapasitas, mulai dari 128 GB hingga beberapa terabyte (TB). Saat menentukan kapasitas, pertimbangkan kebutuhan penyimpanan Anda, termasuk ukuran sistem operasi, aplikasi, dan file Anda. Jika Anda terutama menggunakan komputer untuk tugas-tugas dasar dan tidak memerlukan ruang penyimpanan yang luas, SSD yang lebih kecil seperti 256GB atau 512GB mungkin cukup. Namun, jika Anda bekerja dengan file media besar atau memerlukan penyimpanan yang cukup untuk bermain game, mengedit video, atau aplikasi profesional, pilih kapasitas yang lebih besar seperti 1TB atau lebih tinggi.

Kecepatan

Kecepatan SSD memainkan peran penting dalam kinerja sistem secara keseluruhan. Dua faktor utama yang menentukan kecepatan SSD: kecepatan baca dan tulis, yang disebut sebagai kecepatan sekuensial dan acak. Kecepatan berurutan menunjukkan seberapa cepat drive dapat membaca atau menulis blok data yang besar dan berdekatan, menjadikannya penting untuk transfer file dan waktu booting.

Di sisi lain, kecepatan acak mengukur kemampuan hard disk untuk mengakses dan memproses data yang lebih kecil dan tersebar, yang penting untuk tugas komputasi sehari-hari, seperti membuka aplikasi dan multitasking. Cari SSD dengan kecepatan baca/tulis acak dan urutan tinggi untuk memastikan kinerja yang lancar dan responsif.

Antarmuka

Antarmuka SSD menentukan cara menghubungkannya ke motherboard komputer Anda dan memengaruhi kompatibilitas dan kinerjanya. Antarmuka yang paling umum untuk SSD adalah SATA (Serial ATA) dan NVMe (Non-Volatile Memory Express). SSD SATA, tersedia dalam faktor bentuk 2.5 inci dan M.2, menawarkan kinerja yang baik dan kompatibel dengan sebagian besar komputer.

Mereka adalah pilihan yang sangat baik bagi mereka yang melakukan upgrade dari hard drive tradisional. SSD NVMe, dalam bentuk M.2, memanfaatkan antarmuka PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) dan memberikan kecepatan yang jauh lebih cepat dibandingkan SATA. Jika sistem Anda mendukung NVMe, memilih SSD NVMe dapat menghasilkan peningkatan kinerja yang nyata.

Reputasi Merek

Reputasi merek merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan saat membeli SSD. Merek ternama memprioritaskan kontrol kualitas, keandalan, dan dukungan pelanggan, memastikan pengalaman keseluruhan yang lebih baik. Produsen SSD terkenal antara lain Samsung, Western Digital, Crucial, Kingston, Intel, dan SanDisk. Meneliti ulasan pelanggan, tolok ukur profesional, dan data keandalan disarankan untuk mengukur reputasi merek. Selain itu, merek yang menawarkan masa garansi lebih lama akan menambah kepercayaan terhadap produknya.

Apa itu NVMe?

NVM Express mengembangkan antarmuka NVMe pertama. Itu dimulai sepuluh tahun yang lalu, pada tahun 2011. Keinginan untuk mengembangkan antarmuka datang setelah orang mengalami beberapa kelemahan dengan solid-state drive.

Mirip dengan SSD, NVMe harus disisipkan secara fisik dengan media penyimpanan.

Sedangkan SSD hanya bisa menjalankan satu pertanyaan atau perintah sekaligus, tidak demikian halnya dengan NVMe. Mereka dapat membawa hasil dari beberapa kueri dan perintah.

Ini juga mengurangi latensi, dan ada penundaan minimum saat mengambil hasil. Mereka datang dalam kartu 2.5 inci yang sesuai dengan sistem penyimpanan komputer.

Batu loncatan pertama untuk mengakses memori non-volatile muncul di Forum Pengembang Intel pada tahun 2007. Itu diselesaikan pada tahun 2008 dan dirilis di situs web Intel.

Lebih dari 90 perusahaan berpartisipasi dalam pembuatan spesifikasi NVMe tersebut. Teknologi Perangkat Terpadu membuat NVMe tersedia secara komersial untuk orang-orang pada Agustus 2012.

Keuntungan NVMe

Kecepatan Lebih Cepat

NVMe menghadirkan kecepatan transfer data luar biasa yang melampaui antarmuka penyimpanan tradisional seperti SATA (Serial ATA). Dengan memanfaatkan antarmuka PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), NVMe menyediakan jalur langsung dan khusus antara perangkat penyimpanan dan CPU komputer. Koneksi langsung ini memungkinkan transfer data yang lebih cepat dan lebih efisien, secara signifikan meningkatkan kecepatan baca dan tulis. Dengan NVMe, pengguna dapat mengalami waktu boot yang cepat, peluncuran aplikasi yang cepat, dan operasi transfer data yang mulus.

Latensi Bawah

Latency mengacu pada waktu yang diperlukan untuk memproses permintaan data. NVMe sangat mengurangi latensi dibandingkan dengan protokol penyimpanan lainnya. Hard disk drive (HDD) tradisional dan bahkan SSD SATA mengalami latensi karena komponen mekanis atau keterbatasan antarmuka.

NVMe dirancang untuk meminimalkan latensi dengan memanfaatkan kumpulan perintah yang disederhanakan dan jalur data yang lebih pendek dan lebih langsung. Pengurangan latensi ini menghasilkan respons sistem yang lebih baik, akses data yang lebih cepat, dan kinerja yang lebih baik secara keseluruhan, terutama dalam aplikasi yang sensitif terhadap latensi seperti game, realitas virtual, dan pemrosesan data waktu nyata.

Efisiensi yang lebih tinggi

NVMe sangat efisien dalam hal konsumsi daya dan sumber daya sistem. Arsitektur yang disederhanakan dan rangkaian perintah NVMe yang dioptimalkan meminimalkan overhead CPU yang diperlukan untuk memproses tugas terkait penyimpanan. Efisiensi ini meningkatkan kinerja sistem dan menghasilkan konsumsi daya yang lebih rendah, yang sangat bermanfaat untuk laptop, tablet, dan perangkat seluler lainnya. Dengan NVMe, pengguna dapat menikmati masa pakai baterai yang lebih lama dan pengoperasian yang lebih dingin karena konsumsi daya yang berkurang.

Peningkatan Skalabilitas

Skalabilitas mengacu pada perluasan atau peningkatan kemampuan penyimpanan tanpa mengorbankan kinerja. NVMe unggul dalam aspek ini, menawarkan skalabilitas yang unggul dibandingkan dengan teknologi penyimpanan tradisional. Drive NVMe dapat dengan mudah ditambahkan atau diganti, dan beberapa drive NVMe dapat digabungkan dalam berbagai konfigurasi, seperti RAID (Redundant Array of Independent Disks), untuk menciptakan solusi penyimpanan yang lebih besar dan lebih fleksibel. Skalabilitas ini sangat penting untuk lingkungan komputasi modern, di mana permintaan kapasitas penyimpanan tumbuh dengan cepat.

Kasus Penggunaan NVMe

Aplikasi Konsumen

NVMe menjadi semakin populer di aplikasi konsumen, terutama karena kemampuannya untuk memberikan kinerja penyimpanan secepat kilat. Berikut adalah beberapa kasus penggunaan konsumen umum untuk NVMe:

1. Game: Gamer bisa mendapatkan keuntungan besar dari kecepatan NVMe yang lebih cepat dan latensi yang lebih rendah. Penyimpanan NVMe memungkinkan waktu pemuatan game yang lebih cepat, transisi level yang mulus, dan pengurangan jeda dalam game, memberikan pengalaman bermain game yang mulus dan imersif.
2. Pembuatan Konten: Profesional dan penggemar yang terlibat dalam pembuatan konten, seperti pengeditan video, pemodelan 3D, dan desain grafis, memerlukan penyimpanan berkecepatan tinggi untuk menangani ukuran file yang besar. NVMe memungkinkan rendering, encoding, dan transfer data yang lebih cepat, memungkinkan alur kerja yang lebih efisien dan peningkatan produktivitas.
3. Konsumsi Media: Dengan proliferasi konten video beresolusi tinggi, penyimpanan NVMe memastikan pemutaran yang mulus dan akses cepat ke file media, meningkatkan pengalaman streaming dan multimedia secara keseluruhan. Pengguna dapat dengan cepat memuat dan menavigasi melalui perpustakaan media yang besar, meningkatkan daya tanggap aplikasi media.
4. Produktivitas Pribadi: Kecepatan dan latensi rendah NVMe meningkatkan daya tanggap sistem, membuat tugas sehari-hari seperti mem-boot komputer, meluncurkan aplikasi, dan multitasking menjadi lebih cepat dan lancar. Ini meningkatkan produktivitas pribadi dengan mengurangi waktu tunggu dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan.

Aplikasi Perusahaan

1. Sistem Basis Data: Aplikasi berbasis basis data, seperti sistem pemrosesan transaksi dan analitik data besar, memerlukan penyimpanan berkinerja tinggi untuk menangani kumpulan data masif dan memastikan akses data yang cepat. NVMe memungkinkan pemrosesan kueri basis data yang lebih cepat, analitik real-time yang ditingkatkan, dan manajemen data yang efisien, meningkatkan wawasan bisnis dan efisiensi operasional.
2. Virtualisasi dan Komputasi Awan: Latensi rendah dan skalabilitas tinggi NVMe menjadikannya solusi penyimpanan yang ideal untuk lingkungan virtual dan platform komputasi awan. Ini memungkinkan penyediaan mesin virtual (VM) yang cepat, migrasi VM yang lebih cepat, dan peningkatan respons aplikasi berbasis cloud, yang menghasilkan pengalaman pengguna yang lebih baik dan pemanfaatan sumber daya yang dioptimalkan.
3. Komputasi Kinerja Tinggi (HPC): Industri yang mengandalkan tugas komputasi intensif, seperti penelitian ilmiah, pemodelan keuangan, dan kecerdasan buatan, dapat memanfaatkan penyimpanan berkecepatan tinggi NVMe. NVMe mempercepat akses dan pemrosesan data, mengurangi waktu komputasi dan memungkinkan analisis dan pengambilan keputusan lebih cepat.
4. Pusat Data: Drive NVMe menawarkan kepadatan yang lebih tinggi dan konsumsi daya yang lebih rendah, menjadikannya cocok untuk penyebaran pusat data. Efisiensi dan skalabilitasnya memungkinkan pusat data memberikan layanan penyimpanan yang lebih cepat, menangani peningkatan beban kerja, dan mengoptimalkan penggunaan sumber daya, meningkatkan kinerja pusat data, dan mengurangi biaya operasional.

Perbedaan Utama Antara SSD dan NVMe

• Faktor Bentuk:
  • SSD (Solid State Drive) tersedia dalam berbagai faktor bentuk, termasuk SATA, mSATA, dan M.2.
  • NVMe (Non-Volatile Memory Express) adalah protokol yang dirancang khusus untuk SSD dan umumnya digunakan dengan faktor bentuk M.2.
• Interface:
  • SSD menggunakan antarmuka SATA, yang telah menjadi standar untuk menghubungkan perangkat penyimpanan.
  • NVMe menggunakan antarmuka PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), memberikan kecepatan transfer data yang lebih cepat dibandingkan SATA.
• Kecepatan:
  • SSD menawarkan kecepatan transfer data yang relatif cepat, sedangkan SSD SATA memiliki kecepatan lebih rendah dibandingkan SSD NVMe.
  • SSD NVMe memanfaatkan antarmuka PCIe, memberikan kecepatan transfer data yang jauh lebih tinggi dibandingkan SSD SATA.
• Latency:
  • SSD NVMe memiliki latensi yang lebih rendah dibandingkan SSD SATA, karena protokol NVMe dioptimalkan untuk akses penyimpanan dengan latensi rendah.
• Kedalaman Antrian:
  • NVMe mendukung kedalaman antrian yang lebih tinggi, memungkinkan paralelisme yang lebih baik dan peningkatan kinerja dalam menangani beberapa permintaan data secara bersamaan dibandingkan dengan SSD yang menggunakan SATA.
• Kinerja:
  • SSD NVMe menawarkan performa keseluruhan yang lebih tinggi dalam hal kecepatan baca/tulis sekuensial dan acak dibandingkan dengan SSD SATA.
• Kompatibilitas:
  • SSD yang menggunakan antarmuka SATA lebih kompatibel dengan sistem lama, karena SATA adalah standar yang sudah lama ada.
  • NVMe mungkin memerlukan motherboard dan BIOS yang kompatibel untuk memanfaatkan kemampuannya secara maksimal, yang mungkin membatasi kompatibilitas dengan sistem lama.
• Konsumsi Daya:
  • SSD NVMe cenderung lebih hemat daya dibandingkan beberapa SSD SATA, karena protokol NVMe dirancang untuk mengoptimalkan konsumsi daya selama transfer data.
• Harga:
  • Secara umum, SSD SATA lebih hemat anggaran dibandingkan SSD NVMe, menjadikannya pilihan hemat biaya bagi pengguna dengan persyaratan kinerja yang tidak terlalu menuntut.
• Gunakan Kasus:
  • SSD SATA cocok untuk tugas komputasi sehari-hari, menawarkan keseimbangan yang baik antara kecepatan dan biaya.
  • SSD NVMe ideal untuk tugas komputasi berperforma tinggi, bermain game, dan aplikasi lain yang mengutamakan kecepatan transfer data.

Referensi

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8366931/
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3195970.3196085
3. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8416843/ 

Terakhir Diperbarui : 02 Maret 2024