Не е важна само големината или она што ни го донесе новиот протокол NVMe

Позната приказна. Штом се појават помоќни компјутери, штом се зголемат перформансите на процесорите и капацитетот на медиумот за складирање, а корисникот воздивнува со олеснување - „сега имам доволно за сè, не морам да стискам и да штедам“, тогаш речиси веднаш се појавуваат нови потреби, одземајќи се повеќе и повеќе ресурси. Вечен проблем. Бесконечен циклус. И бескрајна потрага по нови решенија. Складирање во облак, невронски мрежи, вештачка интелигенција - тешко е дури и да се замисли каква огромна моќ бараат овие технологии. Но, да не се нервираме, бидејќи за секој проблем, порано или подоцна има решение.

Едно од овие решенија беше протоколот NVM-express, кој, како што велат експертите, направи револуција во употребата на неиспарлива меморија во цврста состојба. Што е NVMe и какви придобивки носи со себе?

Брзината на компјутерот во голема мера зависи од брзината на читање податоци од медиумот и брзината на обработка на командите. Без разлика колку високи перформанси има оперативниот систем како целина, сè може да биде поткопано од обичен хард диск, што предизвикува програмите да се забавуваат при отворање или да „размислуваат“ при извршување на големи задачи. Да не зборуваме за фактот дека HDD практично го исцрпи својот потенцијал за зголемување на обемот на складирање на информации и затоа стана неперспективен. И механичкиот погон беше уште позастарен и го забави развојот на компјутерската технологија.

И сега HDD се заменети со SSD-дискови - солидна состојба, неиспарливи немеханички уреди за складирање. Првите SSD дискови се појавија на пазарот во втората половина на 2000-тите. Наскоро тие почнаа да се натпреваруваат со хард дискови во однос на волуменот. Но, долго време тие не можеа целосно да го остварат својот потенцијал и предности во брзината и паралелниот пристап до ќелиите, бидејќи постоечките интерфејси и протоколи беа изградени според стари стандарди дизајнирани да поддржуваат HDD-дискови преку SATA и уште постари SCSI (SAS) интерфејси. . 

Следниот чекор во отклучувањето на потенцијалот на неиспарлива меморија беше преминот кон магистрали PCI-express. Но, до тоа време за нив сè уште не беа развиени нови индустриски стандарди. И во 2012 година беа објавени првите компјутери кои го имплементираа протоколот NVM-express.

Веднаш треба да обрнете внимание на фактот дека NVMe не е уред или неговиот интерфејс за поврзување. Ова е протокол, или поточно, спецификација на протокол за размена на податоци.

Затоа, фразата „NVMe drive“ не е сосема точна, а споредбата како „HDD - SSD - NVMe“ е апсолутно погрешна и погрешна за корисникот кој штотуку се запознава со темата. Точно е да се спореди HDD со SSD од една страна, SSD поврзан преку SATA интерфејсот (преку протоколот AHCI) и SSD поврзан преку PCI-express магистралата со помош на протоколот NVM-express, од друга страна. Споредувањето на HDD со SSD-дискови веројатно веќе не е интересно за никого. Сите ја разбираат разликата, а сите добро ги знаат придобивките од второто. Само да се забележат некои (многу впечатливи) предности. Во споредба со хард дисковите, погоните со цврста состојба се помали по големина и тежина, се тивки, а целосното отсуство на механички погони ги прави многукратно поотпорни на оштетување (на пример, кога ќе паднат) и едноставно им го зголемува работниот век.

Споредувањето на можностите на SSD со стара магистрала и стар протокол и SSD на магистрала PCIe со протокол NVMe е секако од многу поголем интерес и ќе биде корисно за сите кои се навикнати да бидат во тек со новите производи, за оние кои ќе купат нов компјутер, па дури и на оние кои, на пример, го бараат најдобриот хостинг.

SATA интерфејсот, како што веќе споменавме, е создаден за хард дискови, чија глава може физички да пристапи само до една ќелија истовремено. Не е изненадувачки што SATA уредите имаат само еден канал. За SSD, ова за жал не е доволно, бидејќи една од нивните предности е поддршката за паралелни струи. Контролерот SSD го контролира и почетното позиционирање, што е уште една значајна предност. Магистралата PCI-express обезбедува повеќеканална работа, а протоколот NVMe ја реализира оваа предност. Како резултат на тоа, податоците зачувани на SSD-дисковите се пренесуваат преку 65 паралелни контролни редици, од кои секоја може да содржи повеќе од 536 команди истовремено. Споредете: SATA и SCSI можат да користат само една редица, поддржувајќи до 65 и до 536 команди, соодветно. 

Дополнително, старите интерфејси бараат два пристапа до RAM меморијата за да се изврши секоја команда, но NVMe успева да го направи тоа со еден потег. 

Третата значајна предност е работата со прекини. Протоколот NVMe е развиен за модерни платформи со користење на повеќејадрени процесори. Затоа, вклучува паралелна обработка на нишки, како и оптимизиран механизам за работа со редици и ракување со прекини, што овозможува повисоки нивоа на перформанси. Со други зборови, кога ќе се појави команда со поголем приоритет, нејзиното извршување започнува побрзо.

Бројните тестови спроведени од различни организации и експерти докажуваат дека брзината на работа на NVMe SSD е во просек 5 пати поголема отколку кога се поврзуваат SSD-а преку постари интерфејси.

Сега да разговараме за тоа дали SSD-дисковите имплементирани на PCIe со протоколот NVMe се достапни за секого. И не се работи само за трошоците. Во однос на цената, таквите продажби сè уште се значително повисоки, иако се знае дека цените на компјутерските компоненти се високи само на самиот почеток на продажбата и имаат тенденција да опаѓаат прилично брзо. 

Зборуваме за конструктивни решенија, за она што на професионален јазик обично се нарекува „форма фактор“. Со други зборови, во каква форма овие компоненти ги произведуваат производителите. Во моментов на пазарот постои три форма фактори.

Прво Ова е она што се нарекува „NVMe SSD“. Тоа е картичка за проширување и е поврзана на истите слотови како и видео картичката. Ова не е погодно за лаптоп. Сепак, како и за многу десктоп компјутери, бидејќи сè повеќе од нив се собираат на компактни матични плочи, каде што често има два или дури еден PCIe слотови (што обично е окупирано од видео картичка).

Фактор на втора форма - U2. Однадвор, наликува на обичен хард диск, но е многу помал по големина. U2 обично се користи на серверите, така што просечниот корисник веројатно нема да го купи.

Трето - М2. Ова е најразвивачкиот образец. Активно се користи во лаптопи, а неодамна веќе е имплементиран на некои матични плочи за десктоп компјутери. Меѓутоа, кога купувате M2 треба да бидете многу внимателни, бидејќи SATA SSD-дисковите сè уште се произведуваат во овој фактор.

Сепак, потребна е грижа и при проценката на изводливоста да си купите некој од споменатите фактори за форма. Прво, треба да оцените дали матичната плоча на вашиот лаптоп или компјутер ги има потребните слотови. И дури и да се, дали вашиот компјутер има доволно моќен процесор, бидејќи слабиот процесор сепак нема да ви дозволи да ги искусите придобивките од SSD. Ако го имате сето ова и исто така често работите со големи количини на податоци, се разбира, NVMe SSD е она што ви треба.

За правата на рекламирање

VDS со NVMe SSD - се работи токму за виртуелни сервери од нашата компанија.
Долго време користиме исклучиво брзи серверски дискови од Интел, не штедиме на хардвер, само брендирана опрема и некои од најдобрите центри за податоци во Русија и ЕУ. Побрзајте и проверете 😉

Извор: www.habr.com