Berømt historie. Så snart mere kraftfulde computere dukker op, så snart ydeevnen af processorer og kapaciteten af lagringsmedier øges, og brugeren sukker af lettet - "nu har jeg nok til det hele, jeg behøver ikke at klemme og spare," så næsten øjeblikkeligt dukker nye behov op, som fjerner flere og flere ressourcer. , ny software, der heller ikke "nægter sig selv noget." Evig problem. En endeløs cyklus. Og en endeløs søgen efter nye løsninger. Cloud-lagring, neurale netværk, kunstig intelligens - det er svært overhovedet at forestille sig, hvilken gigantisk kraft disse teknologier kræver. Men lad os ikke blive kede af det, for for ethvert problem er der før eller siden en løsning.
En af disse løsninger var NVM-express-protokollen, som, som eksperter siger, har revolutioneret brugen af solid-state ikke-flygtig hukommelse. Hvad er NVMe, og hvilke fordele bringer det med sig?
En computers hastighed afhænger i høj grad af hastigheden af læsning af data fra medier og hastigheden af behandling af kommandoer. Uanset hvor højtydende operativsystemet som helhed er, kan alt undermineres af en almindelig harddisk, hvilket får programmer til at sænke farten ved åbning eller "tænke", når de udfører store opgaver. For ikke at nævne det faktum, at HDD praktisk talt har udtømt sit potentiale for at øge mængden af informationslagring og derfor er blevet lovende. Og det mekaniske drev var endnu mere forældet og bremsede udviklingen af computerteknologi.
Og nu er HDD'er blevet erstattet af SSD'er - solid-state-drev, ikke-flygtige ikke-mekaniske lagerenheder. De første SSD-drev dukkede op på markedet i anden halvdel af 2000'erne. Ret hurtigt begyndte de at konkurrere med harddiske med hensyn til volumen. Men i lang tid kunne de ikke fuldt ud realisere deres potentiale og fordele i hastighed og parallel adgang til celler, fordi de eksisterende grænseflader og protokoller blev bygget i henhold til gamle standarder designet til at understøtte HDD-drev via SATA og endnu mere ældgamle SCSI (SAS) grænseflader .
Det næste skridt i at frigøre potentialet for ikke-flygtig hukommelse var overgangen til PCI-ekspressbusser. Men på det tidspunkt var der endnu ikke udviklet nye industrielle standarder for dem. Og i 2012 blev de første computere frigivet, der implementerede NVM-express-protokollen.
Du skal straks være opmærksom på, at NVMe ikke er en enhed eller dens forbindelsesgrænseflade. Dette er en protokol, eller mere præcist, en specifikation af en dataudvekslingsprotokol.
Derfor er sætningen "NVMe-drev" ikke helt korrekt, og en sammenligning som "HDD - SSD - NVMe" er absolut fejlagtig og vildledende for en bruger, der lige er ved at sætte sig ind i emnet. Det er korrekt at sammenligne en HDD med en SSD på den ene side, en SSD forbundet via SATA-interfacet (via AHCI-protokollen) og en SSD forbundet via PCI-express-bussen ved hjælp af NVM-express-protokollen på den anden side. At sammenligne HDD'er med SSD'er er sandsynligvis ikke længere interessant for nogen. Alle forstår forskellen, og alle er godt klar over fordelene ved sidstnævnte. Bare for at bemærke nogle (meget slående) fordele. Sammenlignet med harddiske er solid-state-drev mindre i størrelse og vægt, er lydløse, og det fuldstændige fravær af mekaniske drev gør dem mange gange mere modstandsdygtige over for skader (f.eks. når de tabes) og forlænger simpelthen deres levetid.
At sammenligne mulighederne for en SSD med en gammel bus og en gammel protokol og en SSD på en PCIe-bus med en NVMe-protokol er bestemt af meget større interesse og vil være nyttig for alle, der er vant til at følge med i nye produkter, for dem, der skal til at købe en ny computer, og endda til dem, der for eksempel leder efter den bedste hosting.
SATA-grænsefladen, som allerede nævnt, blev skabt til harddiske, hvis hoved kun fysisk kan få adgang til én celle ad gangen. Det er ikke overraskende, at SATA-enheder kun har én kanal. For SSD'er er dette desværre ikke nok, for en af deres fordele er understøttelse af parallelle streams. SSD-controlleren styrer også den indledende positionering, hvilket er en anden væsentlig fordel. PCI-express-bussen giver multi-kanal drift, og NVMe-protokollen realiserer denne fordel. Som følge heraf overføres data, der er lagret på SSD'erne, gennem 65 parallelle kontrolkøer, som hver kan indeholde mere end 536 kommandoer samtidigt. Sammenlign: SATA og SCSI kan kun bruge én kø, der understøtter henholdsvis op til 65 og op til 536 kommandoer.
Derudover kræver gamle grænseflader to adgange til RAM for at udføre hver kommando, men NVMe formår at gøre dette på én gang.
Den tredje væsentlige fordel er at arbejde med afbrydelser. NVMe-protokollen blev udviklet til moderne platforme, der bruger multi-core processorer. Derfor inkluderer den parallel behandling af tråde, samt en optimeret mekanisme til at arbejde med køer og afbrydelseshåndtering, som giver mulighed for højere ydeevne. Med andre ord, når en kommando med en højere prioritet vises, begynder dens udførelse hurtigere.
Adskillige test udført af forskellige organisationer og eksperter beviser, at driftshastigheden af NVMe SSD'er i gennemsnit er 5 gange højere end ved tilslutning af SSD'er via ældre grænseflader.
Lad os nu tale om, hvorvidt SSD'er implementeret på PCIe med NVMe-protokollen er tilgængelige for alle. Og det handler ikke kun om omkostninger. Prismæssigt er et sådant salg stadig mærkbart højere, selvom priserne på computerkomponenter er kendt for at være høje først i begyndelsen af salget og har tendens til at falde ret hurtigt.
Vi taler om konstruktive løsninger, om det, man på fagsprog normalt kalder "formfaktor". Med andre ord, i hvilken form disse komponenter produceres af producenterne. I øjeblikket på markedet er der tre formfaktorer.
Første Det er det, der kaldes "NVMe SSD". Det er et udvidelseskort og er tilsluttet de samme slots som videokortet. Dette er ikke egnet til en bærbar computer. Men som for mange stationære computere, da flere og flere af dem er samlet på kompakte bundkort, hvor der ofte er to eller endda en PCIe slots (som normalt er optaget af et videokort).
Anden formfaktor - U2. Udadtil ligner den en almindelig harddisk, men er meget mindre i størrelse. U2 bruges normalt på servere, så det er usandsynligt, at den gennemsnitlige bruger køber det.
Tredje - M2. Dette er den mest udviklende formfaktor. Det bruges aktivt i bærbare computere, og for nylig er det allerede blevet implementeret på nogle bundkort til stationære pc'er. Men når du køber en M2 skal du være meget forsigtig, fordi SATA SSD'er stadig produceres i denne formfaktor.
Der er dog også brug for omhu, når man vurderer muligheden for at købe nogen af de nævnte formfaktorer til sig selv. Først bør du vurdere, om din bærbare eller pc-bundkort har de nødvendige slots. Og selvom de er, har din computer en kraftig nok processor, for en svag processor vil stadig ikke tillade dig at opleve fordelene ved en SSD. Hvis du har alt dette og også ofte opererer med store mængder data, er det selvfølgelig en NVMe SSD, du skal bruge.
Om reklamernes rettigheder
- det handler netop om virtuelle servere fra vores virksomhed.
Vi har udelukkende brugt hurtige serverdrev fra Intel i lang tid; vi sparer ikke på hardware, kun mærkevareudstyr og nogle af de bedste datacentre i Rusland og EU. Skynd dig og tjek det ud 😉
Kilde: www.habr.com