Kuulus lugu. Niipea kui ilmuvad võimsamad arvutid, niipea kui protsessorite jõudlus ja andmekandjate võimsus suureneb ning kasutaja ohkab kergendatult - "nüüd on mul kõige jaoks piisavalt, ma ei pea pigistama ja säästma", siis Peaaegu kohe ilmnevad uued vajadused, mis võtavad üha rohkem ressursse. , uus tarkvara, mis samuti "ei keela endale midagi". Igavene probleem. Lõputu tsükkel. Ja lõputu uute lahenduste otsimine. Pilvesalvestus, närvivõrgud, tehisintellekt – on raske isegi ette kujutada, millist hiiglaslikku jõudu need tehnoloogiad nõuavad. Kuid ärgem ärritugem, sest igale probleemile on varem või hiljem lahendus olemas.
Üks neist lahendustest oli NVM-express-protokoll, mis, nagu eksperdid ütlevad, on muutnud pöörde tahkismälu kasutamises. Mis on NVMe ja milliseid eeliseid see sellega kaasa toob?
Arvuti kiirus sõltub suuresti meediumilt andmete lugemise kiirusest ja käskude töötlemise kiirusest. Olenemata sellest, kui suure jõudlusega operatsioonisüsteem tervikuna on, võib kõike õõnestada tavaline kõvaketas, mis põhjustab programmide avamisel aeglustumist või suurte ülesannete täitmisel “mõtlemist”. Rääkimata sellest, et HDD on oma potentsiaali infosalvestusmahtude suurendamiseks praktiliselt ammendanud ja seetõttu muutunud vähetõotavaks. Ja mehaaniline ajam oli veelgi vananenud ja aeglustas arvutitehnoloogia arengut.
Ja nüüd on kõvakettad asendatud SSD-dega – pooljuhtdraivid, mittelenduvad mittemehaanilised salvestusseadmed. Esimesed SSD-draivid ilmusid turule 2000. aastate teisel poolel. Üsna pea hakkasid nad mahu poolest kõvaketastega konkureerima. Kuid pikka aega ei suutnud nad täielikult realiseerida oma potentsiaali ja eeliseid kiiruse ja paralleelse juurdepääsu osas rakkudele, kuna olemasolevad liidesed ja protokollid ehitati vanade standardite järgi, mis on loodud toetama HDD-draive SATA ja veelgi iidsemate SCSI (SAS) liideste kaudu. .
Järgmine samm püsimälu potentsiaali vabastamisel oli üleminek PCI-expresssiinidele. Kuid selleks ajaks polnud nende jaoks veel uusi tööstusstandardeid välja töötatud. Ja 2012. aastal ilmusid esimesed arvutid, mis rakendasid NVM-ekspressprotokolli.
Peaksite kohe tähelepanu pöörama asjaolule, et NVMe pole seade ega selle ühendusliides. See on protokoll või täpsemalt andmevahetusprotokolli spetsifikatsioon.
Seetõttu pole fraas "NVMe-draiv" täiesti õige ja selline võrdlus nagu "HDD - SSD - NVMe" on täiesti ekslik ja eksitav kasutajale, kes alles teemaga tutvub. Õige on võrrelda ühelt poolt HDD-d SSD-ga, teiselt poolt SATA-liidese kaudu (AHCI-protokolli kaudu) ühendatud SSD-d ja NVM-express-protokolli kasutades PCI-ekspresssiiniga ühendatud SSD-d. Kõvaketaste võrdlemine SSD-dega pole ilmselt enam kellelegi huvitav. Kõik mõistavad erinevust ja kõik on hästi teadlikud viimase eelistest. Lihtsalt, et märkida mõned (väga silmatorkavad) eelised. Võrreldes kõvaketastega on pooljuhtkettad mõõtmetelt ja kaalult väiksemad, vaiksed ning mehaaniliste ajamite täielik puudumine muudab need kordades vastupidavamaks kahjustustele (näiteks mahakukkumisel) ja lihtsalt pikendab nende kasutusiga.
Vana siini ja vana protokolliga SSD ning NVMe protokolliga PCIe siini SSD võimaluste võrdlemine pakub kindlasti palju suuremat huvi ja on kasulik kõigile, kes on harjunud uute toodetega kursis olema, neile, kes kavatsevad osta uue arvuti ja isegi neile, kes otsivad näiteks parimat hostimist.
SATA liides, nagu juba mainitud, loodi kõvaketaste jaoks, mille pea pääseb füüsiliselt korraga ligi vaid ühele lahtrile. Pole üllatav, et SATA-seadmetel on ainult üks kanal. SSD-de puhul sellest kahjuks ei piisa, sest nende üks eeliseid on paralleelsete voogude tugi. SSD-kontroller juhib ka esialgset positsioneerimist, mis on veel üks oluline eelis. PCI-expresssiin pakub mitme kanaliga tööd ja NVMe protokoll realiseerib selle eelise. Selle tulemusel edastatakse SSD-dele salvestatud andmeid 65 536 paralleelse juhtimisjärjekorra kaudu, millest igaüks mahutab korraga rohkem kui 65 536 käsku. Võrdle: SATA ja SCSI saavad kasutada ainult ühte järjekorda, toetades vastavalt kuni 32 ja kuni 254 käsku.
Lisaks vajavad vanad liidesed iga käsu täitmiseks kahte juurdepääsu RAM-ile, kuid NVMe saab sellega hakkama ühe korraga.
Kolmas oluline eelis on katkestustega töötamine. NVMe protokoll töötati välja kaasaegsetele platvormidele, mis kasutavad mitmetuumalisi protsessoreid. Seetõttu sisaldab see lõimede paralleelset töötlemist, samuti optimeeritud mehhanismi järjekordadega töötamiseks ja katkestuste käsitlemiseks, mis võimaldab kõrgemat jõudlust. Teisisõnu, kui ilmub kõrgema prioriteediga käsk, algab selle täitmine kiiremini.
Erinevate organisatsioonide ja ekspertide arvukad testid tõestavad, et NVMe SSD-de töökiirus on keskmiselt 5 korda suurem kui SSD-de ühendamisel vanemate liideste kaudu.
Nüüd räägime sellest, kas NVMe protokolliga PCIe-le rakendatud SSD-d on kõigile kättesaadavad. Ja see ei puuduta ainult kulusid. Hinna poolest on selline müük siiski märgatavalt kõrgem, kuigi arvutikomponentide hinnad on teatavasti kõrged alles müügi alguses ja kipuvad üsna kiiresti langema.
Räägime konstruktiivsetest lahendustest, sellest, mida erialakeeles tavaliselt nimetatakse "vormitegur". Teisisõnu, millisel kujul tootjad neid komponente toodavad. Praegu turul on olemas kolm vormitegurit.
Esimene Seda nimetatakse "NVMe SSD-ks". See on laienduskaart ja on ühendatud samade pesadega, mis videokaart. See ei sobi sülearvuti jaoks. Kuid nagu paljude lauaarvutite puhul, kuna üha rohkem neid monteeritakse kompaktsetele emaplaatidele, kus on sageli kaks või isegi üks PCIe pesa (mis tavaliselt on hõivatud videokaardiga).
Teine vormitegur - U2. Väliselt meenutab see tavalist kõvaketast, kuid on mõõtmetelt palju väiksem. U2 kasutatakse tavaliselt serverites, nii et tavakasutaja seda tõenäoliselt ei osta.
Kolmas - M2. See on kõige arenev vormitegur. Seda kasutatakse aktiivselt sülearvutites ja hiljuti on seda juba rakendatud mõnel lauaarvutite emaplaadil. M2 ostmisel tasub aga olla väga ettevaatlik, sest SATA SSD-sid toodetakse ikka sellisel kujul.
Ettevaatlik peab aga olema ka siis, kui hinnata enda jaoks mõne nimetatud vormiteguri ostmise otstarbekust. Esiteks peaksite hindama, kas teie sülearvuti või personaalarvuti emaplaadil on vajalikud pesad. Ja isegi kui nad on, kas teie arvutil on piisavalt võimas protsessor, sest nõrk protsessor ei võimalda teil ikkagi kogeda SSD eeliseid. Kui teil on see kõik olemas ja töötate sageli ka suure andmemahuga, on NVMe SSD muidugi see, mida vajate.
Reklaamide õiguste kohta
- see puudutab täpselt meie ettevõtte virtuaalservereid.
Oleme pikka aega kasutanud eranditult Inteli kiireid serveridraive; me ei koonerda riistvaraga, vaid ainult kaubamärgiga seadmete ja Venemaa ja EL-i parimate andmekeskustega. Kiirusta ja vaata üle 😉
Allikas: www.habr.com