Storage · Approfondimento
NVMe vs SSD vs HDD in un server, con i numeri.
NVMe vs SSD vs HDD pone due domande: cosa conserva i dati e come l'unità comunica con il processore. Un disco rigido li mantiene su un piatto rotante e muove una testina per leggerli. Un SSD SATA li conserva nella memoria flash ma resta sulla vecchia interfaccia per dischi. Un SSD NVMe colloca la stessa flash su linee PCIe e parla un protocollo scritto apposta per lei, così risponde in microsecondi ed esegue migliaia di richieste alla volta.
- Dati dalle specifiche
- Carichi di lavoro server
- Verificato a ottobre 2026
Di seguito: cos'è davvero l'NVMe, i limiti di bus di ciascuna interfaccia, perché le letture casuali separano i tre molto più della velocità sequenziale, come si guasta ogni tipo e quale unità serve a un database, a un host di macchine virtuali o a un box di backup.
Definizioni
Cos'è lo storage NVMe e cosa non è
NVMe (NVM Express) è un protocollo, non un tipo di memoria. Un'unità NVMe è un SSD: la stessa flash NAND che si trova in un SSD SATA, collegata a linee PCIe invece che a una porta SATA e gestita da un set di comandi progettato per la flash anziché per i dischi rotanti.
Quindi "NVMe vs SSD" è una domanda leggermente sbagliata. Il confronto reale è NVMe vs SSD SATA: stesso supporto, strada diversa verso il processore. È la strada a fissare il limite. SATA e il suo modello di driver, AHCI, sono nati negli anni dei dischi rigidi, quando un disco poteva servire comunque una sola richiesta alla volta.
SAS sta in mezzo. È l'interfaccia enterprise per dischi, con velocità di linea doppia rispetto a SATA per corsia e doppia porta, e supporta sia dischi rigidi sia SSD. Tra loro, le nostre linee di server accettano unità NVMe, SATA e SAS; la sezione catalogo qui sotto mostra quale macchina accetta cosa.
- SupportoPiatto rotanteFlash NAND
- InterfacciaSATASASPCIe
- ProtocolloAHCISCSINVMe
- Fattore di forma3,5 pollici2,5 polliciM.2U.2E1.S
Larghezza di banda
NVMe vs SSD SATA: il bus fissa il limite
Un SSD SATA non può leggere più velocemente di circa 600 MB/s, perché SATA III viaggia a 6 Gb/s e ne perde un quinto per la codifica. Un'unità NVMe su quattro linee PCIe 3.0 ha circa 3,9 GB/s a disposizione, da cui deriva la nota cifra "sei volte più veloce". PCIe 4.0 raddoppia quel valore e PCIe 5.0 lo raddoppia di nuovo.
Limiti delle interfacce dalle specifiche SATA, SAS e PCI Express dopo la codifica di linea (8b/10b per SATA e SAS-3, 128b/130b per PCIe). Il dato del disco rigido è una scheda tecnica enterprise attuale a 7.200 giri/min, tracce esterne. Un'unità reale raggiunge un po' meno di quanto consente il suo bus.
La velocità sequenziale conta quando si copiano file grandi: ripristinare un backup, spostare immagini di macchine virtuali, leggere video. Per la maggior parte del lavoro su server non è il numero che fa male. Questo è l'argomento della prossima sezione.
Latenza e IOPS
Le letture casuali sono il punto in cui i tre tipi di unità si separano
Un database, un server di posta o un insieme di macchine virtuali legge e scrive piccoli blocchi sparsi su tutto il disco. Ogni richiesta su un disco rigido attende che la testina si muova e che il piatto giri sotto di essa; sulla flash non attende nulla di meccanico. Per questo il divario nelle letture casuali è di migliaia di volte, non di sei.
Mezzo giro di un piatto a 7.200 giri/min, l'attesa media prima che arrivi il settore giusto. Aggiungi il posizionamento della testina e un disco rigido gestisce un paio di centinaia di letture casuali al secondo.
AHCI, il modello di driver SATA: una coda di comandi, profonda 32 comandi. Ogni core del processore deve mettersi in fila per usarla.
NVMe: fino a 65.535 code di I/O, ciascuna profonda fino a 65.536 comandi. Linux di solito assegna a ogni core la propria coda, così i core non si aspettano a vicenda.
Le schede tecniche raccontano la stessa storia. Un disco rigido enterprise attuale a 7.200 giri/min dichiara circa 170 letture casuali 4K al secondo. Un SSD SATA enterprise dichiara quasi 100.000. Un'unità NVMe PCIe 4.0 enterprise dichiara circa un milione. I vostri numeri saranno più bassi e dipendono dalla dimensione dei blocchi e dalla profondità della coda, quindi misurate con fio sulla macchina che noleggiate invece di fidarvi del grafico di chiunque, incluso il nostro.
Affidabilità
Come si usura ogni tipo di disco
I dischi rigidi si guastano meccanicamente: cuscinetti, testine, un motore. La memoria flash si consuma con l'uso: ogni cella sopravvive a un numero limitato di scritture. Nessuno dei due è "più affidabile" in generale; si guastano in modo diverso, e per ciascuno si pianifica in modo diverso.
Dischi rigidi: tieni d'occhio la meccanica
Un disco rotante non si cura di quanto scrivi, ma è sensibile a calore, vibrazioni ed età. I contatori SMART come i settori riallocati e quelli in attesa di riallocazione di solito si muovono prima che il disco muoia. Tienili nel tuo monitoraggio.
SSD: tieni d'occhio le scritture
La durata della flash è indicata nella scheda tecnica come TBW (terabyte scritti) o DWPD (scritture del disco al giorno durante la garanzia). Leggi il livello di usura con
smartctl -aonvme smart-log. Un server web con carico in lettura non lo raggiungerà mai; un log di database molto attivo potrebbe.La protezione contro la perdita di alimentazione è una caratteristica del disco
I condensatori che svuotano la cache del disco quando manca la corrente sono presenti negli SSD enterprise, sia SATA che NVMe. Non fanno parte del protocollo NVMe e molti SSD NVMe consumer ne sono privi. Controlla la scheda tecnica del disco che ricevi se il tuo database si affida a scritture sincrone.
RAID e backup, qualunque sia il disco
Su Linux, i dischi NVMe sono di solito messi in mirror via software con
mdadmo ZFS piuttosto che dietro una scheda RAID. Un mirror mantiene il server attivo quando un disco si guasta. Non è un backup: una tabella cancellata viene cancellata su entrambi i dischi.
Dimensionamento
NVMe per server: quali carichi di lavoro lo richiedono
Scegli NVMe quando il carico di lavoro esegue molte piccole letture e scritture casuali, o quando più core accedono al disco contemporaneamente. Scegli un SSD SATA quando i dati risiedono per lo più in memoria dopo la prima lettura. Scegli i dischi rigidi quando servono molti terabyte e li leggi in lunghe sequenze.
| Carico di lavoro | Disco | Perché |
|---|---|---|
| Database: PostgreSQL, MySQL, MongoDB | NVMe | Piccole letture casuali, un log write-ahead che attende a ogni commit e molte connessioni contemporanee. |
| Host di macchine virtuali, Proxmox o KVM | NVMe | Il disco di ogni guest è I/O casuale per l'host, e i guest si mettono in coda insieme. |
| Server di build, runner CI | NVMe | Migliaia di piccoli file scritti, letti ed eliminati a ogni build. |
| Server web e applicativi | SSD SATA o NVMe | Codice e dati caldi vivono in RAM dopo la prima richiesta; il disco è raramente il limite. |
| Librerie multimediali, video on demand | SSD SATA o dischi rigidi | File grandi letti dall'inizio alla fine. La porta di rete è di solito il collo di bottiglia prima del disco. |
| Backup e archivi | Dischi rigidi | Lunghe scritture sequenziali, letture rare e il costo più basso per terabyte. |
I server più grandi spesso li combinano: il sistema operativo e il database su flash, i dati di massa su dischi rigidi nello stesso chassis. I dischi rigidi costano ancora meno per terabyte, ed è questo il motivo principale per tenerli. Per le macchine con database vedi server dedicati SQL, e per gli host VM server Proxmox.
In diretta dal catalogo
I dischi che accettano i nostri server dedicati
3 delle 18 linee di server nel nostro configuratore accettano SSD NVMe, fino a 3.84 TB per disco. Queste cifre provengono direttamente dal catalogo del configuratore e si aggiornano ogni volta che lo fa.
| Disco | Interfaccia | Linee di server | Capacità per disco |
|---|---|---|---|
| NVMe SSD | PCIe, NVMe protocol | 3 | 238 GB to 3.84 TB |
| SAS SSD | SAS | 9 | 15.3 TB to 30.72 TB |
| SATA SSD | SATA, 6 Gb/s | 15 | 32 GB to 15.36 TB |
| SAS hard drive | SAS, spinning disk | 1 | 2 TB |
| SATA hard drive | SATA, spinning disk | 7 | 500 GB to 2 TB |
Macchine che accettano NVMe
Ognuna apre il proprio configuratore, dove scegli i dischi, il loro numero e l'array.
Risposte
NVMe vs SSD vs HDD: domande comuni
Vale la pena usare NVMe per un server?
Per database, host di macchine virtuali e server di build, sì: vivono di I/O casuale, e NVMe lo serve migliaia di volte più velocemente di un disco rigido e diverse volte più velocemente di un SSD SATA. Per un server web che mantiene il proprio working set in memoria, un SSD SATA offre prestazioni quasi identiche. Verifica che la macchina accetti NVMe prima di pianificare intorno a esso: non tutti gli chassis hanno gli slot.
SATA o NVMe per un server: quale dovrei scegliere?
Scegli NVMe se il server esegue un database, ospita macchine virtuali o gestisce molti utenti che scrivono contemporaneamente. Scegli un SSD SATA se la macchina consente solo dischi SATA o se il carico di lavoro è leggero e prevalentemente in lettura. Scegli dischi rigidi SATA per la capacità, come per backup e archivi.
NVMe è più veloce di un SSD?
Un disco NVMe è un SSD. Ciò che è più veloce è l'interfaccia: un SSD NVMe su quattro linee PCIe 3.0 ha circa 3,9 GB/s di banda contro circa 600 MB/s per un SSD SATA, e code di comandi molto più profonde. Su PCIe 4.0 e 5.0 la banda raddoppia a ogni generazione.
Cos'è un server di storage NVMe?
Un server i cui dischi sono SSD NVMe collegati via PCIe, di solito in formato U.2, E1.S o M.2. Può essere una singola macchina che esegue un database su NVMe locale, oppure un box pieno di dischi NVMe che condivide il proprio storage con altri server sulla rete.
Cos'è una SAN NVMe, o NVMe over Fabrics?
NVMe over Fabrics (NVMe-oF) trasporta il set di comandi NVMe attraverso una rete invece di uno slot PCIe, su RDMA, Fibre Channel o semplice TCP. Una SAN costruita su di esso consente a molti server di usare flash condivisa con meno overhead di iSCSI. I nostri server dedicati vengono forniti con i dischi all'interno dello chassis, che è l'opzione a latenza più bassa perché nessuna rete si frappone tra il processore e la flash.
Quanto è più veloce NVMe rispetto a un disco rigido?
Per le letture sequenziali, all'incirca da 14 a 55 volte: un disco a 7.200 giri/min legge meno di 300 MB/s mentre i dischi NVMe su PCIe da 3.0 a 5.0 raggiungono circa da 3,9 a 15,8 GB/s. Per le letture casuali da 4K il divario è molto più ampio: circa 170 al secondo da un disco rigido contro circa un milione su una scheda tecnica di un NVMe enterprise PCIe 4.0.
Un server può avere sia NVMe che dischi rigidi?
Sì, quando lo chassis ha alloggiamenti per entrambi e il controller li supporta. Una configurazione comune mette il sistema operativo e il database su NVMe e i dati di massa su dischi rigidi. Non tutti gli chassis possono: i piccoli server a cartuccia spesso hanno spazio per uno o due dischi di un solo tipo. Il configuratore di ciascuna delle nostre macchine elenca le famiglie di dischi che accetta.
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