SATA vs PCIe : la différence importante à connaître
Dans le paysage du matériel informatique en constante évolution, les interfaces de stockage jouent un rôle crucial dans la détermination de la vitesse, de l’efficacité et des performances globales des périphériques de stockage. Les deux principaux concurrents dans ce domaine sont SATA (Serial ATA) et PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Comprendre les différences, les avantages et les limites de ces interfaces est essentiel pour les utilisateurs qui cherchent à prendre des décisions éclairées concernant leurs solutions de stockage.
Voici comment distinguer les deux options de stockage par taille, vitesse, performances et coût.
Connecteur et taille
Bien que SATA et PCIe soient généralement associés aux disques qu'ils prennent en charge, il est important de reconnaître que ces termes font référence aux technologies d'interface elles-mêmes. SATA se caractérise par un petit connecteur en forme de L qui a été largement utilisé pour connecter divers lecteurs, notamment des lecteurs optiques, des disques durs et des SSD, aux cartes mères. Ce connecteur est accompagné d'un connecteur secondaire en forme de L plus long qui alimente l'appareil connecté.
Les disques durs SATA sont disponibles dans des tailles de 3,5 pouces et de 2,5 pouces, tandis que les SSD SATA sont généralement limités au facteur de forme de 2,5 pouces. Au fil des années, SATA a connu plusieurs générations de développement, le SATA III étant aujourd'hui le plus répandu, servant d'interface standard pour les disques durs modernes et les SSD grand public.
D'autre part, PCIe, ou PCI Express, est une interface polyvalente présente sur les cartes mères modernes, offrant des sockets de différentes tailles pour des composants tels que les cartes graphiques et des ports plus petits pour les cartes d'extension telles que les ports Wi-Fi et USB. La bande passante du PCIe peut varier, allant de x1 pour les connexions plus petites et moins performantes à x16 pour les connexions plus grandes avec une bande passante disponible plus élevée.
Les SSD PCIe peuvent se connecter directement aux emplacements PCIe, en utilisant souvent le type de connecteur NVM Express (NVMe). Ces disques font généralement un tiers de la taille d'une carte graphique standard. Les interfaces SATA et PCIe peuvent utiliser le type de connecteur M.2, bien que les disques PCIe soient plus répandus sous cette forme. Les disques M.2 sont compacts et minces, posés à plat contre la carte mère sans nécessiter d'alimentation supplémentaire. Les disques M.2 hautes performances peuvent inclure des dissipateurs de chaleur et des dissipateurs thermiques pour maintenir des températures de fonctionnement sûres.
Qu'ils utilisent le type de connecteur M.2 ou NVMe, les disques PCIe peuvent prendre en charge différentes générations de PCI Express. Bien que le PCIe 3.0 soit le plus courant, l'introduction du PCIe 4.0, comme on le voit dans les cartes mères x570 d'AMD, offre le double de la bande passante (16 Go/s), permettant des disques plus rapides et plus efficaces.
Performance
Chaque disque est caractérisé par ses mesures de performances, mais les formats SATA et PCIe ont leurs limites de performances. Les disques SATA III sont principalement limités à une vitesse maximale de lecture et/ou d'écriture soutenue de 6 Gbit/s, ce qui équivaut à environ 550 Mo/s. Même si un disque dur SATA n'atteint pas de telles vitesses, les SSD SATA III, tels que l'impressionnant Samsung 860 Evo, peuvent facilement atteindre ce seuil lors de tests synthétiques.
Il est crucial de noter que peu de disques atteignent de telles vitesses dans des scénarios réels, car l'utilisation pratique peut différer en raison des variations dans la taille et la composition des fichiers ayant un impact sur les vitesses de lecture et d'écriture. Les SSD M.2 utilisant le protocole SATA adhèrent à ces mêmes contraintes de vitesse, soulignant la nécessité d'un disque PCIe M.2 si des vitesses plus élevées sont souhaitées.
Remarque : Peu de disques atteignent de telles vitesses dans le monde réel, car c'est le maximum pratique que le disque peut atteindre, et les différences dans la taille et la composition des fichiers peuvent avoir un impact sur les vitesses de lecture et d'écriture dans la pratique.
Ces mêmes vitesses s'appliquent aux SSD M.2 qui utilisent le protocole SATA, alors faites attention à cela lors de l'achat d'un disque M.2. Si vous souhaitez une plus grande vitesse, vous avez besoin d'un disque PCIe M.2, pas d'un disque SATA M.2.
Les disques PCIe, qu'ils utilisent la norme de connecteur M.2 ou NVMe, offrent une vitesse accrue mais sont toujours régis par la vitesse de la puce mémoire du disque et la génération PCI-Express pour laquelle ils sont conçus. Les disques PCIe 3.0 affichent généralement une vitesse de lecture/écriture soutenue maximale de 3 500 Mo/s, tandis que les disques PCIe 4.0 placent la barre plus haut avec une vitesse de lecture/écriture soutenue maximale typique allant jusqu'à 7 000 Mo/s. Nous recevons également les disques PCIe 5.0 de nouvelle génération qui visent à dépasser 10 000 Mbps.
Cependant, ces vitesses sont rarement atteintes dans des scénarios réels, les disques PCIe 3.0 atteignant généralement environ 2 500 Mo/s en lecture soutenue lors des tests synthétiques, et les disques PCIe 4.0 les plus avancés offrant environ 6 500 Mo/s en lecture soutenue. Il existe des cas exceptionnels où les disques conçus pour les centres de données à haut débit peuvent offrir des vitesses de lecture supérieures à 7 Go/s et des vitesses d'écriture soutenues de 6 Go/s, bien qu'à un prix rare et élevé.
Des mesures de performances supplémentaires, telles que les vitesses de lecture et d'écriture aléatoires, présentent moins de disparité entre les disques SATA et PCIe. Alors que les disques PCIe peuvent vanter des vitesses de lecture/écriture aléatoires trois à cinq fois supérieures à celles de leurs homologues SATA, l'amélioration réelle se traduit souvent par une amélioration plus modeste de deux à trois fois, en particulier dans les transferts plus longs. Lors de transferts brefs, l’écart de performance se réduit considérablement.
La différence tangible dans la sensation de ces types de disques lors de l'utilisation dépend fortement des exigences du système de l'utilisateur. Même si un disque NVMe ou M.2 PCIe rapide peut accélérer légèrement le chargement des jeux et les temps de démarrage de Windows par rapport à un SSD SATA, la différence perceptible n'est pas substantielle. Notamment, si des transferts fréquents de fichiers volumineux font partie de la routine, la disparité devient plus visible.
Concrètement, l'augmentation des performances réelles est plus visible lors de la transition d'un disque dur vers un SSD (même de SATA à SATA) que lors de la mise à niveau d'un SSD SATA vers un SSD PCIe.
Coût
En raison de leur taille compacte et de leur potentiel de performances plus élevé, les disques PCIe ont tendance à être plus chers que leurs homologues SATA. La différence de prix n'est pas toujours significative ; par exemple, il peut y avoir seulement un écart d'environ 30 $ entre le SSD Samsung 870 Evo SATA de 500 Go et le SSD Samsung 970 Evo PCIe M.2 de 500 Go.
Cependant, certains disques peuvent être particulièrement coûteux. Par exemple, le disque 905P 960 Go basé sur Optane d'Intel pourrait dépasser le coût de plus de cinq disques PCIe moyens de 1 To combinés.