Вядомая гісторыя. Як толькі з'яўляюцца больш магутныя кампутары, як толькі ўзрастае прадукцыйнасць працэсараў і ёмістасць носьбітаў дадзеных, і карыстач з палягчэннем уздыхае – "зараз мне ўсяго і на ўсё хопіць, не прыйдзецца ўціскацца і эканоміць", так амаль адразу з'яўляюцца новыя запатрабаванні, якія адбіраюць усё больш рэсурсаў , новае ПЗ, якое таксама "ні ў чым сабе не адмаўляе". Вечная праблема. Бясконцы кругазварот. І бясконцы пошук новых рашэнняў. Хмарныя сховішчы, нейронавыя сеткі, штучны інтэлект – нават цяжка сабе ўявіць, якіх гіганцкіх магутнасцяў патрабуюць гэтыя тэхналогіі. Але не будзем хвалявацца, бо для любой задачы рана ці позна знаходзіцца рашэнне.
Адным з такіх рашэнняў стаў пратакол NVM-express, які, як кажуць адмыслоўцы, здзейсніў рэвалюцыю ў выкарыстанні цвёрдацельнай энерганезалежнай памяці. Што ж такое NVMe і якія перавагі ён прынёс з сабой?
Хуткасць працы кампутара шмат у чым залежыць ад шпаркасці счытвання дадзеных з носьбітаў і хуткасці апрацоўкі каманд. Якой бы высокапрадукцыйнай не была аперацыйная сістэма ў цэлым, усё можа звесці на нішто звычайная цвёрдая кружэлка, які прымушае праграмы падтармажваць пры адкрыцці або «задумвацца» пры выкананні аб'ёмных задач. Не кажучы ўжо аб тым, што HDD практычна вычарпаў свой патэнцыял па нарошчванні аб'ёмаў захоўвання інфармацыі і таму стаў бесперспектыўным. А механічны прывад і тым больш састарэлы і запавольваў развіццё кампутарных тэхналогій.
І вось на змену HDD прыйшлі SSD – цвёрдацельныя назапашвальнікі, энерганезалежныя немеханічныя запамінальныя прылады. Першыя назапашвальнікі SSD з'явіліся на рынку ў другой палове 2000-х. Даволі хутка яны ўжо сталі супернічаць з цвёрдымі кружэлкамі па аб'ёме. Але вось цалкам расчыніць свой патэнцыял і перавагі ў хуткасці, раўналежнасці зваротаў да вочак доўгі час не маглі, таму што існыя інтэрфейсы і пратаколы былі пабудаваны па старых стандартах, закліканым падтрымліваць назапашвальнікі HDD праз інтэрфейсы SATA і яшчэ больш старажытнымі SCSI (SAS).
Наступным крокам у раскрыцці патэнцыялу энерганезалежнай памяці стаў пераход на шыны PCI-express. Але для іх на той час яшчэ не былі распрацаваны новыя прамысловыя стандарты. І вось у 2012 годзе выпускаюцца першыя кампутары, у якіх рэалізаваны пратакол NVM-express.
Адразу варта звярнуць увагу на тое, што NVMe – гэта не прылада і не інтэрфейс яго падлучэння. Гэта пратакол, а дакладней - спецыфікацыя пратакола абмену дадзенымі.
Таму словазлучэнне «назапашвальнік NVMe» не зусім карэктнае, а параўнанне тыпу «HDD – SSD – NVMe» абсалютна памылковае і ўводзіць у памылку карыстача, які толькі знаёміцца з тэмай. Правільна параўноўваць HDD з SSD з аднаго боку, SSD, падлучаны праз інтэрфейс SATA (па пратаколе AHCI) і SSD, падлучаны праз шыну PCI-express з выкарыстаннем пратаколу NVM-express, з іншай. Параўноўваць HDD з SSD, верагодна, ужо мала каму цікава. Усё разумеюць розніцу, і ўсім добра вядомыя перавагі апошняга. Хіба што адзначыць некаторыя (вельмі ашаламляльныя) перавагі. У параўнанні з цвёрдымі дыскамі цвёрдацельныя назапашвальнікі маюць меншы памер і вага, з'яўляюцца бязгучнымі, а поўная адсутнасць механічных прывадаў робіць іх шматкроць больш устойлівымі да пашкоджанняў (напрыклад, пры падзенні) ды і проста павялічвае тэрмін службы.
Параўнанне магчымасцяў SSD са старой шынай і старым пратаколам і SSD на шыне PCIe з пратаколам NVMe, безумоўна, уяўляе значна большую цікавасць і будзе карысна ўсім, хто абвык трымацца ў курсе навінак, тым, хто збіраецца купіць новы кампутар і нават тым, хто, напрыклад , шукае лепшы хостынг.
Інтэрфейс SATA, як ужо гаварылася, ствараўся для цвёрдых кружэлак, галоўка якіх адначасова фізічна можа атрымаць доступ толькі да аднаго вочка. Нічога дзіўнага, што ў SATA-прыладах усяго адзін канал. Для SSD гэтага сумна мала, бо адна з іх пераваг – падтрымка паралельных патокаў. Кантролер SSD таксама кіруе пачатковым пазіцыянаваннем, што з'яўляецца яшчэ адной істотнай перавагай. Шына PCI-express забяспечвае шматканальную працу, а пратакол NVMe рэалізоўвае гэтую перавагу. У выніку дадзеныя, якія захоўваюцца на цвёрдацельных назапашвальніках, перадаюцца праз 65 паралельных чэргаў кіравання, кожная з якіх можа ўтрымліваць адначасова больш за 536 каманд. Параўнайце: SATA і SCSI могуць выкарыстоўваць толькі адну чаргу, якая падтрымлівае да 65 і да 536 каманд адпаведна.
Акрамя таго, старыя інтэрфейсы для выканання кожнай каманды патрабуюць двух зваротаў да аператыўнай памяці, а NVMe прымудраецца гэта рабіць за адзін раз.
Трэцяй істотнай перавагай з'яўляецца праца з перапыненнямі. Пратакол NVMe распрацоўваўся для сучасных платформаў, якія выкарыстоўваюць шмат'ядравыя працэсары. Таму ў яго закладзены паралельнасць апрацоўкі патокаў, а таксама аптымізаваны механізм работы з чэргамі і апрацоўкай перапыненняў, што дае магчымасць забяспечыць больш высокі ўзровень прадукцыйнасці. Іншымі словамі, пры з'яўленні каманды, якая мае больш высокі прыярытэт, яе выкананне пачынаецца хутчэй.
Шматлікія тэсты, праведзеныя рознымі арганізацыямі і экспертамі даказваюць, што хуткасць працы SSD NVMe у сярэднім у 5 разоў вышэй, чым пры падлучэнні SSD па старых інтэрфейсах.
Зараз аб тым, ці ўсім даступныя SSD, рэалізаваныя на PCIe з пратаколам NVMe. І гаворка ідзе не толькі аб кошце. Па кошце такая рэалізацыя пакуль яшчэ прыкметна вышэй, хоць кошты на кампутарныя кампаненты, як вядома, высокія толькі ў самым пачатку продажаў і маюць тэндэнцыю да даволі хуткага зніжэння.
Гаворка ідзе пра канструктыўныя рашэнні, пра тое, што на прафесійнай мове прынята называць "формаў-фактарам". Інакш кажучы, у якім выглядзе дадзеныя камплектуючыя выпускаюцца вытворцамі. У сапраўдны момант на рынку існуе тры формаў-фактары.
Першы так і называецца "NVMe SSD". Ён уяўляе сабой поплатак пашырэння і падлучаецца ў тыя ж слоты, што і відэакарта. Для наўтбука такая непрыдатная. Зрэшты, як і для шматлікіх стацыянарных кампутараў, бо ўсё большае іх збіраецца на кампактных матчыных поплатках, дзе слотаў PCIe бывае гушчару два ці нават адзін (які звычайна заняты відэакартай).
Другі формаў-фактар - U2. Вонкава ён нагадвае звычайную цвёрдую кружэлку, але значна менш у памерах. U2 звычайна выкарыстоўваюць на серверах, таму звычайнаму карыстачу ці наўрад варта яго набываць.
Трэці - M2. Гэта найбольш развіваецца формаў-фактар. Яго актыўна выкарыстоўваюць у наўтбуках, а з нядаўняга часу ён ужо рэалізаваны і на некаторых матчыных поплатках для стацыянарных ПК. Аднак, набываючы сабе M2 варта быць вельмі ўважлівым, таму што ў такім формаў-фактары да гэтага часу выпускаюцца і SATA SSD.
Зрэшты, уважлівасць патрэбна і пры ацэнцы мэтазгоднасці набыцця для сябе любога з названых формаў-фактараў. Для пачатку варта ацаніць, ці ёсць у вашым наўтбуку ці на матчыным поплатку ПК патрэбныя слоты. І нават калі яны ёсць, ці дастаткова магутны працэсар у вашага кампутара, таму што слабы працэсар усё роўна не дасць вам адчуць перавагі SSD. Калі ўсё гэта ў вас ёсць і да таго ж вы часта аперуеце вялікімі масівамі дадзеных, безумоўна, NVMe SSD – гэта тое, што вам трэба.
На правах рэкламы
- гэта менавіта пра віртуальныя серверы ад нашай кампаніі.
Ужо даўно выкарыстоўваем выключна хуткія серверныя назапашвальнікі ад Intel, мы не эканомім на жалезе, толькі брэндавае абсталяванне і адны з лепшых дата-цэнтраў у Расіі і ЕС. Паспяшайцеся праверыць 😉
Крыніца: habr.com