Közismert történet. Amint megjelennek a nagyobb teljesítményű számítógépek, amint nő a processzorok teljesítménye és az adattárolók kapacitása, és a felhasználó megkönnyebbülten felsóhajt – „most már mindent elég lesz, nem kell szűkölködnöm és spórolnom”, szinte azonnal megjelennek új igények, amelyek egyre több erőforrást követelnek, új szoftverek, amelyek szintén „nem ismerik a határokat”. Örök probléma. Végtelen körforgás. És végtelen keresés az új megoldások után. Felhőalapú tárolók, neurális hálózatok, mesterséges intelligencia – még nehéz is elképzelni, milyen hatalmas teljesítményekre van szükség ezekhez a technológiákhoz. De ne csüggedjünk, mert minden feladatra előbb-utóbb megoldás található.
Az egyik ilyen megoldás az NVM-express protokoll lett, amely – ahogy a szakértők mondják – forradalmasította a szilárdtestű, energiafüggetlen memória használatát. Mi is az NVMe, és milyen előnyöket hozott magával?
A számítógép teljesítménye nagymértékben függ az adatok leolvasási sebességétől és a parancsok feldolgozási sebességétől. Akármilyen nagy teljesítményű is legyen az operációs rendszer, mindent tönkre tehet egy hagyományos merevlemez, amely miatt a programok akadoznak megnyitáskor, vagy „gondolkodnak” a nagyobb feladatok végrehajtásakor. Nem beszélve arról, hogy a HDD gyakorlatilag kimerítette az adatok tárolásának kapacitását, ezért kilátástalanná vált. A mechanikus meghajtó pedig egyenesen elavult, és hátráltatta a számítógép-technológiák fejlődését.
Így a HDD helyett megjelentek az SSD-k – szilárdtest-tárolók, energiafüggetlen, nem mechanikus memóriaeszközök. Az első SSD-meghajtók a 2000-es évek második felében jelentek meg a piacon. Viszonylag gyorsan versenyezni kezdtek a merevlemezekkel a kapacitás tekintetében. De a sebesség és a cellák párhuzamos elérésének előnyeit sokáig nem tudták teljes mértékben kihasználni, mert a meglévő interfészek és protokollok régi szabványokon alapultak, amelyek a HDD-k támogatására készültek a SATA interfészek és még régebbi SCSI (SAS) eszközökön keresztül.
A következő lépés az energiafüggetlen memória potenciáljának kiaknázásában a PCI-express buszokra való áttérés volt. De akkor még nem alakultak ki az új ipari szabványok. Így 2012-ben megjelentek az első számítógépek, amelyekben megvalósult az NVM-express protokoll.
Először is érdemes hangsúlyozni, hogy az NVMe nem egy eszköz, és nem is az eszköz csatlakoztatásának interfésze. Ez egy protokoll, pontosabban egy adatcsere protokoll specifikációja.
Ezért a „NVMe meghajtó” kifejezés nem teljesen helyes, és az „HDD – SSD – NVMe” típusú összehasonlítás abszolút téves és megtéveszti azokat a felhasználókat, akik most ismerkednek a témával. Helyesebb az HDD-t összehasonlítani az SSD-vel egy oldalon, az SATA interfészen keresztül csatlakoztatott SSD-t és a PCI-express buszon NVM-express protokollt használó SSD-t pedig egy másikon. Az HDD-SSD összehasonlítás valószínűleg már kevés érdeklődőt vonz. Mindenki érti a különbséget, és a legjobban ismert előnyöket kedvelik. Talán érdemes megemlíteni néhány (meglehetősen szembetűnő) előnyüket. A merevlemezekhez képest a szilárdtest-meghajtók kisebb méretűek és könnyebbek, hangtalanok, és a mechanikus meghajtók teljes hiánya sokkal nagyobb ellenálló képességgel ruházza fel őket a sérülésekkel szemben (például eséskor), valamint egyszerűen megnöveli élettartamukat.
Az SSD-k régi buszon és régi protokollal, valamint a PCIe buszon NVMe protokollal való összehasonlítása kétségtelenül sokkal nagyobb érdeklődést kelt, és hasznos lesz mindenki számára, aki szeret naprakész lenni az újdonságokkal, azoknak, akik új számítógépet szeretnének vásárolni, és még azoknak is, akik például a legjobb tárhelyet keresik.
A SATA interface, as mentioned, was created for hard drives, where the head can physically access only one cell at a time. It's no surprise that SATA devices have only one channel. This is woefully inadequate for SSDs, as one of their advantages is support for parallel streams. The SSD controller also manages initial positioning, which is another significant advantage. The PCI-express bus allows for multi-channel operation, and the NVMe protocol implements this advantage. As a result, data stored on solid-state drives is transmitted through 65,536 parallel command queues, each capable of containing more than 65,536 commands simultaneously. In comparison, SATA and SCSI can only use one queue, supporting up to 32 and 254 commands, respectively.
Moreover, older interfaces require two memory accesses to execute each command, while NVMe manages to do it in one go.
The third significant advantage is the work with interruptions. The NVMe protocol was designed for modern platforms using multi-core processors. Therefore, it incorporates parallel processing of streams and an optimized mechanism for working with queues and handling interrupts, which allows for a higher level of performance. In other words, when a command with a higher priority appears, its execution begins more quickly.
Numerous tests conducted by various organizations and experts prove that the speed of NVMe SSDs is, on average, five times higher than when connecting SSDs through older interfaces.
Now, let's discuss whether SSDs using PCIe with the NVMe protocol are accessible to everyone. And it’s not just about cost. Currently, such implementations are still noticeably more expensive, although, as we know, prices for computer components are typically high only at the very beginning of sales and tend to decrease rather quickly.
We are talking about structural solutions, what is commonly referred to in professional language as the "form factor". In other words, in what form these components are produced by manufacturers. Currently, there are three form factors on the market..
Az első Ez az úgynevezett „NVMe SSD”. Ez egy bővítőkártya, amely ugyanazokba a slotokba csatlakozik, mint a videokártya. Laptophoz ez nem alkalmas. Sőt, sok asztali számítógéphez sem, mivel egyre inkább kompakt alaplapokra építik őket, ahol a PCIe slotok száma gyakran csak kettő vagy akár egy (amelyet általában a videokártya foglal el).
A második formátum — U2. Külsőleg hasonlít egy szokványos merevlemezre, de sokkal kisebb méretű. Az U2-t általában szervereken használják, így a normál felhasználóknak valószínűleg nem érdemes megvásárolnia.
A harmadik — M2. Ez a leginkább fejlődő formátum. Aktívan használják laptopokban, és nemrégiben már néhány asztali PC alaplapon is megvalósították. Azonban, ha M2-t vásárol, nagyon figyelmesnek kell lennie, mivel ebben a formátumban még mindig SATA SSD-ket is gyártanak.
Vigyázni kell a formátumok megvásárlásának ésszerűségének értékelésekor is. Először is meg kell néznie, hogy van-e szükséges slot a laptopjában vagy az alaplapján. És még ha van is, elég erős-e a számítógépének a processzora, mert a gyenge processzor még mindig nem teszi lehetővé, hogy élvezze az SSD előnyeit. Ha mindez adott, és ráadásul gyakran dolgozik nagy adatmenyiségekkel, akkor az NVMe SSD nélkül kétségtelenül az, amire szüksége van.
Hirdetés
— ez pontosan a mi vállalatunk virtuális szervereire vonatkozik.
Már régen kizárólag éles Intel szerver tárolókat használunk, nem spórolunk a hardveren, csak prémium felszerelést és Oroszországban és az EU-ban található legjobb adatközpontokat. Siessen, hogy ellenőrizze 😉
Forrás: habr.com
