Povestea faimoasă. De îndată ce apar computere mai puternice, de îndată ce performanța procesoarelor și capacitatea mediilor de stocare crește, iar utilizatorul suspină ușurat - „acum am suficient pentru tot, nu trebuie să storc și să salvez”, atunci aproape imediat apar nevoi noi, luând din ce în ce mai multe resurse. , software nou care, de asemenea, „nu se refuză nimic”. Problemă eternă. Un ciclu nesfârșit. Și o căutare nesfârșită de soluții noi. Stocare în cloud, rețele neuronale, inteligență artificială - este greu de imaginat ce putere gigantică necesită aceste tehnologii. Dar să nu ne supărăm, pentru că pentru orice problemă, mai devreme sau mai târziu există o soluție.
Una dintre aceste soluții a fost protocolul NVM-express, care, după cum spun experții, a revoluționat utilizarea memoriei nevolatile cu stare solidă. Ce este NVMe și ce beneficii aduce cu el?
Viteza unui computer depinde în mare măsură de viteza de citire a datelor de pe media și de viteza de procesare a comenzilor. Indiferent de cât de performant este sistemul de operare în ansamblu, totul poate fi subminat de un hard disk obișnuit, ceea ce face ca programele să încetinească la deschidere sau să se „gândească” atunci când execută sarcini mari. Ca să nu mai vorbim de faptul că HDD-ul și-a epuizat practic potențialul de creștere a volumelor de stocare a informațiilor și, prin urmare, a devenit nepromițător. Iar unitatea mecanică a fost și mai depășită și a încetinit dezvoltarea tehnologiei computerelor.
Și acum HDD-urile au fost înlocuite cu SSD-uri - unități cu stare solidă, dispozitive de stocare non-volatile non-mecanice. Primele unități SSD au apărut pe piață în a doua jumătate a anilor 2000. Destul de curând au început să concureze cu hard disk-urile în ceea ce privește volumul. Dar multă vreme nu și-au putut realiza pe deplin potențialul și avantajele în ceea ce privește viteza și accesul paralel la celule, deoarece interfețele și protocoalele existente au fost construite conform vechilor standarde concepute pentru a suporta unități HDD prin SATA și chiar mai vechi interfețe SCSI (SAS). .
Următorul pas în deblocarea potențialului memoriei nevolatile a fost trecerea la magistralele PCI-express. Dar până atunci nu fuseseră încă dezvoltate noi standarde industriale pentru ei. Și în 2012, au fost lansate primele computere care au implementat protocolul NVM-express.
Ar trebui să acordați imediat atenție faptului că NVMe nu este un dispozitiv sau interfața de conectare a acestuia. Acesta este un protocol, sau mai precis, o specificație a unui protocol de schimb de date.
Prin urmare, expresia „unitate NVMe” nu este în întregime corectă, iar o comparație precum „HDD - SSD - NVMe” este absolut eronată și înșelătoare pentru un utilizator care tocmai se familiarizează cu subiectul. Este corect să compari un HDD cu un SSD pe de o parte, un SSD conectat prin interfața SATA (prin protocolul AHCI) și un SSD conectat prin magistrala PCI-express folosind protocolul NVM-express, pe de altă parte. Compararea HDD-urilor cu SSD-urile probabil nu mai este interesantă pentru nimeni. Toată lumea înțelege diferența și toată lumea este conștientă de beneficiile acestuia din urmă. Doar pentru a remarca câteva avantaje (foarte izbitoare). În comparație cu hard disk-urile, unitățile SSD sunt mai mici ca dimensiune și greutate, sunt silențioase, iar absența completă a unităților mecanice le face de multe ori mai rezistente la deteriorare (de exemplu, atunci când scapă) și pur și simplu le mărește durata de viață.
Compararea capacităților unui SSD cu o magistrală veche și un protocol vechi și a unui SSD pe o magistrală PCIe cu un protocol NVMe este cu siguranță de mult mai mult interes și va fi utilă tuturor celor care sunt obișnuiți să țină pasul cu noile produse, celor care urmează să cumpere un computer nou și chiar și celor care, de exemplu, caută cea mai bună găzduire.
Interfața SATA, așa cum am menționat deja, a fost creată pentru hard disk-uri, al căror cap poate accesa fizic doar o celulă la un moment dat. Nu este de mirare că dispozitivele SATA au un singur canal. Pentru SSD-uri, acest lucru nu este, din păcate, suficient, deoarece unul dintre avantajele lor este suportul pentru fluxuri paralele. Controlerul SSD controlează și poziționarea inițială, ceea ce este un alt avantaj semnificativ. Autobuzul PCI-express oferă funcționare pe mai multe canale, iar protocolul NVMe realizează acest avantaj. Ca rezultat, datele stocate pe SSD-uri sunt transferate prin 65 de cozi de control paralele, fiecare dintre acestea putând să conțină mai mult de 536 de comenzi simultan. Comparați: SATA și SCSI pot folosi doar o singură coadă, acceptând până la 65, respectiv până la 536 de comenzi.
În plus, interfețele vechi necesită două accesări la RAM pentru a executa fiecare comandă, dar NVMe reușește să facă acest lucru dintr-o singură mișcare.
Al treilea avantaj semnificativ este lucrul cu întreruperi. Protocolul NVMe a fost dezvoltat pentru platforme moderne folosind procesoare multi-core. Prin urmare, include procesarea paralelă a firelor de execuție, precum și un mecanism optimizat pentru lucrul cu cozile și gestionarea întreruperilor, ceea ce permite niveluri mai ridicate de performanță. Cu alte cuvinte, atunci când apare o comandă cu o prioritate mai mare, execuția ei începe mai rapid.
Numeroase teste efectuate de diverse organizații și experți demonstrează că viteza de funcționare a SSD-urilor NVMe este în medie de 5 ori mai mare decât atunci când se conectează SSD-uri prin interfețe mai vechi.
Acum să vorbim despre dacă SSD-urile implementate pe PCIe cu protocolul NVMe sunt disponibile pentru toată lumea. Și nu este vorba doar de costuri. În ceea ce privește prețul, astfel de vânzări sunt încă vizibil mai mari, deși prețurile pentru componentele computerului sunt cunoscute a fi ridicate abia la începutul vânzărilor și tind să scadă destul de repede.
Vorbim despre soluții constructive, despre ceea ce se numește de obicei în limbajul profesional „factor de formă”. Cu alte cuvinte, sub ce formă sunt produse aceste componente de către producători. În prezent pe piață există trei factori de formă.
în primul rând Acesta este ceea ce se numește „NVMe SSD”. Este o placă de expansiune și este conectată la aceleași sloturi ca și placa video. Acest lucru nu este potrivit pentru un laptop. Cu toate acestea, ca și pentru multe computere desktop, din ce în ce mai multe dintre ele sunt asamblate pe plăci de bază compacte, unde există adesea două sau chiar unul singur sloturi PCIe (care este de obicei ocupat de o placă video).
Al doilea factor de formă — U2. În exterior, seamănă cu un hard disk obișnuit, dar este mult mai mic ca dimensiune. U2 este de obicei folosit pe servere, așa că este puțin probabil ca utilizatorul obișnuit să-l cumpere.
Al treilea - M2. Acesta este cel mai evolutiv factor de formă. Este folosit activ în laptopuri, iar recent a fost deja implementat pe unele plăci de bază pentru PC-uri desktop. Cu toate acestea, atunci când achiziționați un M2 ar trebui să fiți foarte atenți, deoarece SSD-urile SATA sunt încă produse în acest factor de formă.
Cu toate acestea, este nevoie de grijă și atunci când evaluați fezabilitatea achiziționării oricăruia dintre factorii de formă menționați pentru dvs. În primul rând, ar trebui să evaluați dacă laptopul sau placa de bază a PC-ului are sloturile necesare. Și chiar dacă sunt, computerul dvs. are un procesor suficient de puternic, deoarece un procesor slab nu vă va permite totuși să experimentați beneficiile unui SSD. Dacă aveți toate acestea și, de asemenea, operați adesea cu cantități mari de date, desigur, un SSD NVMe este ceea ce aveți nevoie.
Despre drepturile de publicitate
- este vorba exact despre serverele virtuale ale companiei noastre.
Folosim de mult timp exclusiv unități de server rapide de la Intel; nu ne zgârim cu hardware, ci doar echipamente de marcă și unele dintre cele mai bune centre de date din Rusia și UE. Grăbește-te și verifică 😉
Sursa: www.habr.com