Tuntud tõde. Niikaua, kuni ilmuvad võimsamad arvutid, kui tõuseb protsessorite jõudlus ja salvestusseadmete maht, ja kasutaja ohkab kergendatult – "nüüd piisa mul kõigest ja kõigeks, ei ole vaja kitsendada ja säästa", tekivad kohe uued vajadused, mis nõuavad üha rohkem ressursse, uus tarkvara, mis samuti "ei loobu millestki". Igavene probleem. Lõpmatu ring. Ja lõputu uute lahenduste otsimine. Pilvetoed, närvivõrgud, tehisintellekt – isegi on raske ette kujutada, kui hiiglaslikke ressursse need tehnoloogiad nõuavad. Kuid ärgem kurvastagem, sest igale ülesandele leitakse aeg või teine lahendus.
Üheks selliseks lahenduseks sai NVM-express protokoll, mis, nagu spetsialistid ütlevad, on revolutsioonilise teed sillutanud tahkisettevõtete kasutamisel. Mis on NVMe ja millised eelised see endaga kaasa tõi?
Arvutite töökiirus sõltub suurel määral andmete lugemise kiirusest andmekandjatelt ja käskude töötlemise kiirusest. Mis iganes kõrge jõudlusega oleks opereerimise süsteem üldiselt, võib kõik minna raisku, kui kasutada tavalist kõvaketast, mis tekitab programmide avamisel viivitusi või "mõtleb" pikaajaliste ülesannete täitmisel. Juba rääkimata sellest, et HDD on praktiliselt ammendanud oma salvestusmahu suurenemise potentsiaali ja on seetõttu muutunud lootusetuks. Mehaaniline ketas on veelgi enam aegunud ja pidurdab arvutitehnoloogia arengut.
Ja nüüd on HDD asemel SSD-d — tahkeketaste mäluseadmed, energiasõltumatud mitte-mehaanilised salvestusseadmed. Esimesed SSD-d jõudsid turule 2000. aastate teisel poolel. Varsti hakkasid need juba konkureerima kõvaketaste mahuga. Kuid oma potentsiaali ja kiirusvõite täielikult avada ei suutnud nad kaua aega, kuna olemasolevad liidesed ja protokollid olid põhinenud vanadel standarditel, mis olid mõeldud HDD-de toetamiseks SATA ja veelgi vanemate SCSI (SAS) kaudu.
Järgmine samm energiasõltumatu mälu potentsiaali avamisel oli üleminek PCI-express bussidele. Kuid selle jaoks ei olnud sel ajal veel välja töötatud uusi tööstusstandardeid. Ja aastal 2012 tulid esimesed arvutid, milles rakendati NVM-express protokolli.
Tuleb kohe tähele panna, et NVMe ei ole seade ega selle ühendamise liides. See on protokoll, või täpsemalt — andmevahetusprotokolli spetsifikatsioon.
Seetõttu on väljend "NVMe mäluseade" mitte päris täpne ja võrdlus "HDD — SSD — NVMe" on täiesti vale, eksitades kasutajat, kes alles tutvub teemaga. Õige on võrrelda HDD-d ja SSD-d ühel pool, SATA-interfeisi kaudu ühendatud SSD-d (AHCI-protokoll) ja PCI-expressi kaudu ühendatud SSD-d, kasutades NVM-express protokolli, teiselt poolt. HDD ja SSD võrdlemine pole ilmselt enam paljudele väga huvitav. Kõik mõistavad vahet ja SSD-de eelised on kõigile tuntud. Võib-olla tasub mainida mõned (väga silmatorkavad) eelised. Erinevalt kõvaketastest on tahkete ketaste mõõt ja kaal väiksem, need on vaiksed ning mehaaniliste elementide täielik puudumine muudab need kordades vastupidavamaks kahjustustele (nt kukkumisel) ning lihtsalt pikendab nende eluiga.
SSD võimaluste võrdlemine vanade bussi ja protokolli ning PCIe bussil NVMe protokolliga SSD-de vahel on kindlasti palju huvitavam ning kasulik kõikidele, kes soovivad oma teadmisi värskendada, neile, kes plaanivad osta uut arvutit, ja isegi neile, kes otsivad parimat hostimist.
SATA liides, nagu juba mainitud, loodi kõvaketaste jaoks, kus pead saavad füüsiliselt korraga juurde pääseda vaid ühele muddile. Pole üllatav, et SATA-seadmetes on vaid üks kanal. SSD-de jaoks on see häbiväärselt vähe, kuna üks nende eelistest on paralleelsete voogude toimetamine. SSD kontroller haldab ka algset positsioneerimist, mis on veel üks oluline eelis. PCI-Express buss tagab mitme kanali töö ja protokoll NVMe rakendab selle eelise. Selle tulemusena edastatakse andmed tahkete salvestusseadmete kaudu 65 536 paralleelse juhtimisjärjekorra kaudu, millest igaühes võib korraga olla rohkem kui 65 536 käsku. Võrdluseks: SATA ja SCSI saavad kasutada vaid ühte järjekorda, mis toetab kuni 32 ja 254 käsku vastavalt.
Lisaks sellele nõuavad vanad liideseid iga käsu täitmiseks kahte juurdepääsu mälule, samas kui NVMe suudab seda teha ühe korraga.
Kolmas oluline eelis on katkestustega töötamine. NVMe protokoll on välja töötatud kaasaegsete platvormide jaoks, mis kasutavad mitme südamikuga protsessoreid. Seetõttu sisaldab see voogude paralleelse töötlemise, samuti optimeeritud järjekordade ja katkestuste töötlemise mehhanismi, mis tagab kõrgema jõudluse taseme. Teisisõnu, kui tekib madalama prioriteediga käsk, algab selle täitmine kiiremini.
Paljusid katseid, mida on viinud läbi erinevad organisatsioonid ja eksperdid, tõestavad, et NVMe SSD-de töökiirus on keskmiselt 5 korda kõrgem kui vanade liideste kaudu ühendatud SSD-del.
Nüüd räägime sellest, kas kõik saavad kasutada PCIe NVMe protokolliga SSD-sid. Ja jutt ei ole ainult hinnast. See teostus on praegu siiski märkimisväärselt kallim, kuigi arvutikomponentide hinnad on teadaolevalt kõrged ainult müügi alguses ja kipuvad suhteliselt kiiresti langema.
Jutt on konstruktiivsetest lahendustest, mida professionaalses keeles nimetatakse „formaadi teguriks“. Teisisõnu, millises vormis need osad tootjate poolt toodetakse. Hetkel on turul olemas kolm formaadi tegurit.
Esimene , mis nimega on "NVMe SSD". See on laienemispaneel, mis ühendatakse samadesse slotidesse nagu graafikakaart. Sülearvutile ei sobi selline variant. Niisamuti paljudele lauakomplektidele, sest üha rohkem neist kogutakse kompaktsetele emaplaatidele, kus PCIe slotte on tihti kaks või isegi üks (mille tavaliselt hõivab graafikakaart).
Teine formaadi tegur on U2. Välimuselt meenutab see tavalist kõvaketast, kuid on palju väiksem. U2 kasutatakse tavaliselt serverites, seega tavaline kasutaja ei peaks seda ilmselt ostma.
Kolmas - M2. See on kõige arenev formaadi tegur. Seda kasutatakse aktiivselt sülearvutites ning hiljuti on see juba kergesti kätte saadaval ka mõnede lauakomplektide emaplaatidel. Kuid M2 ostmisel tasub olla väga tähelepanelik, kuna sellises formaadist toodetakse endiselt ka SATA SSD-sid.
Kuid tähelepanelikkus on vajalik ka hindamisel, kas tasub omandada mõni nimetatud vormifaktoritest. Esiteks tuleks hinnata, kas teie sülearvutil või arvuti emaplaadil on vajalikud pesad. Ja isegi kui need on olemas, kas on teie arvuti protsessor piisavalt võimas, sest nõrk protsessor ei lase teil SSD eeliseid täielikult tunda. Kui kõik see on olemas ja te töötate sageli suurte andmemassidega, siis kindlasti NVMe SSD on see, mida vajate.
Reklaami õigustes
— see on just meie ettevõtte virtuaalsete serverite kohta.
Oleme juba ammu kasutanud ainult kiireid serveri salvestusseadmeid Intelilt, me ei hoia kokku tehnikast, ainult bränditud seadmed ja mõned parimad andmekeskused Venemaal ja ELis. Kiirustage kontrollima 😉
Allikas: habr.com
