Slávny príbeh. Akonáhle sa objavia výkonnejšie počítače, len čo sa zvýši výkon procesorov a kapacita pamäťových médií a používateľ si s úľavou povzdychne – „teraz mám na všetko dosť, nemusím makať a šetriť,“ potom takmer okamžite sa objavia nové potreby, ktoré odoberajú stále viac zdrojov. , nový softvér, ktorý si tiež „nič neodopiera“. Večný problém. Nekonečný kolobeh. A nekonečné hľadanie nových riešení. Cloudové úložisko, neurónové siete, umelá inteligencia – je ťažké si vôbec predstaviť, akú obrovskú silu tieto technológie vyžadujú. Ale nebuďme naštvaní, pretože pre akýkoľvek problém skôr či neskôr existuje riešenie.
Jedným z týchto riešení bol protokol NVM-express, ktorý, ako hovoria odborníci, spôsobil revolúciu v používaní polovodičovej energeticky nezávislej pamäte. Čo je NVMe a aké výhody so sebou prináša?
Rýchlosť počítača do značnej miery závisí od rýchlosti čítania dát z médií a rýchlosti spracovania príkazov. Bez ohľadu na to, aký vysoký je výkon operačného systému ako celku, všetko môže podkopať bežný pevný disk, ktorý spôsobuje spomalenie programov pri otváraní alebo „premýšľanie“ pri vykonávaní veľkých úloh. Nehovoriac o tom, že HDD prakticky vyčerpal svoj potenciál pre zvyšovanie objemu ukladania informácií, a preto sa stal neperspektívnym. A mechanický pohon bol ešte zastaralejší a spomaľoval rozvoj výpočtovej techniky.
A teraz boli HDD nahradené SSD - SSD, energeticky nezávislé, nemechanické úložné zariadenia. Prvé SSD disky sa objavili na trhu v druhej polovici roku 2000. Pomerne skoro začali konkurovať pevným diskom z hľadiska objemu. Dlho však nemohli naplno využiť svoj potenciál a výhody v rýchlosti a paralelnom prístupe k bunkám, pretože existujúce rozhrania a protokoly boli postavené podľa starých štandardov navrhnutých tak, aby podporovali HDD disky cez SATA a ešte staršie rozhrania SCSI (SAS). .
Ďalším krokom k odomknutiu potenciálu energeticky nezávislej pamäte bol prechod na zbernice PCI-express. V tom čase však pre nich ešte neboli vyvinuté nové priemyselné normy. A v roku 2012 boli vydané prvé počítače, ktoré implementovali protokol NVM-express.
Okamžite by ste mali venovať pozornosť skutočnosti, že NVMe nie je zariadenie ani jeho rozhranie pripojenia. Toto je protokol alebo presnejšie špecifikácia protokolu výmeny údajov.
Preto slovné spojenie „NVMe disk“ nie je úplne správne a porovnanie typu „HDD – SSD – NVMe“ je pre používateľa, ktorý sa s témou len oboznamuje, absolútne chybné a zavádzajúce. Správne je porovnávať HDD s SSD na jednej strane, SSD pripojený cez SATA rozhranie (cez protokol AHCI) a SSD pripojený cez PCI-express zbernicu pomocou NVM-express protokolu na strane druhej. Porovnávanie HDD s SSD už asi nikoho nezaujíma. Každý chápe rozdiel a každý si je dobre vedomý výhod toho druhého. Len aby som si všimol niektoré (veľmi nápadné) výhody. V porovnaní s pevnými diskami sú SSD menšie rozmery a hmotnosť, sú tiché a úplná absencia mechanických diskov ich robí mnohonásobne odolnejšími voči poškodeniu (napríklad pri páde) a jednoducho zvyšuje ich životnosť.
Porovnanie možností SSD so starou zbernicou a starým protokolom a SSD na zbernici PCIe s protokolom NVMe je určite oveľa zaujímavejšie a bude užitočné pre všetkých, ktorí sú zvyknutí držať krok s novými produktmi, pre tých, ktorí sa chystáte kúpiť nový počítač a to aj tým, ktorí napríklad hľadajú najlepší hosting.
Rozhranie SATA, ako už bolo spomenuté, bolo vytvorené pre pevné disky, ktorých hlava má fyzický prístup len k jednej bunke naraz. Nie je prekvapujúce, že zariadenia SATA majú iba jeden kanál. Pri SSD je to žalostne málo, pretože jednou z ich výhod je podpora paralelných streamov. SSD radič riadi aj počiatočné polohovanie, čo je ďalšia významná výhoda. Zbernica PCI-express poskytuje viackanálovú prevádzku a protokol NVMe túto výhodu realizuje. Výsledkom je, že dáta uložené na SSD sa prenášajú cez 65 536 paralelných riadiacich frontov, z ktorých každá môže obsahovať viac ako 65 536 príkazov súčasne. Porovnanie: SATA a SCSI môžu používať iba jeden front s podporou až 32 a až 254 príkazov.
Okrem toho staré rozhrania vyžadujú dva prístupy k RAM na vykonanie každého príkazu, ale NVMe to zvládne naraz.
Treťou výraznou výhodou je práca s prerušeniami. Protokol NVMe bol vyvinutý pre moderné platformy využívajúce viacjadrové procesory. Preto zahŕňa paralelné spracovanie vlákien, ako aj optimalizovaný mechanizmus pre prácu s frontami a obsluhu prerušení, čo umožňuje vyššiu úroveň výkonu. Inými slovami, keď sa objaví príkaz s vyššou prioritou, jeho vykonávanie začne rýchlejšie.
Početné testy uskutočnené rôznymi organizáciami a odborníkmi dokazujú, že prevádzková rýchlosť NVMe SSD je v priemere 5-krát vyššia ako pri pripájaní SSD cez staršie rozhrania.
Teraz sa porozprávajme o tom, či sú SSD implementované na PCIe s protokolom NVMe dostupné pre každého. A nejde len o náklady. Cenovo sú takéto predaje stále citeľne vyššie, aj keď je známe, že ceny počítačových komponentov sú vysoké len na začiatku predaja a majú tendenciu pomerne rýchlo klesať.
Hovoríme o konštruktívnych riešeniach, o tom, čo sa v odbornom jazyku zvyčajne nazýva "faktor tvaru". Inými slovami, v akej forme tieto komponenty výrobcovia vyrábajú. V súčasnosti na trhu existuje tri tvarové faktory.
Prvé Toto sa nazýva „NVMe SSD“. Je to rozširujúca karta a pripája sa do rovnakých slotov ako grafická karta. Toto nie je vhodné pre notebook. Avšak, rovnako ako u mnohých stolných počítačov, pretože stále viac z nich je zostavených na kompaktných základných doskách, kde sú často dva alebo dokonca jeden slot PCIe (ktorý je zvyčajne obsadený grafickou kartou).
Druhý tvarový faktor - U2. Navonok sa podobá bežnému pevnému disku, ale má oveľa menšiu veľkosť. U2 sa zvyčajne používa na serveroch, takže priemerný používateľ si ho pravdepodobne nekúpi.
Tretí - M2. Toto je najviac sa vyvíjajúci tvarový faktor. Aktívne sa používa v notebookoch a nedávno už bol implementovaný na niektorých základných doskách pre stolné počítače. Pri kúpe M2 by ste však mali byť veľmi opatrní, pretože SATA SSD sa stále vyrábajú v tomto prevedení.
Opatrnosť je však potrebná aj pri posudzovaní uskutočniteľnosti zakúpenia ktoréhokoľvek zo spomínaných tvarových faktorov pre seba. Najprv by ste mali zhodnotiť, či základná doska vášho notebooku alebo počítača má potrebné sloty. A ak aj sú, má váš počítač dostatočne výkonný procesor, pretože slabý procesor vám aj tak neumožní zažiť výhody SSD. Ak toto všetko máte a navyše často operujete s veľkým objemom dát, je samozrejmé, že potrebujete NVMe SSD.
O právach reklamy
- to je presne o virtuálnych serveroch od našej spoločnosti.
Dlhodobo používame výhradne rýchle serverové disky od Intelu, nešetríme hardvérom, len značkovým vybavením a jedny z najlepších dátových centier v Rusku a EÚ. Poponáhľajte sa a pozrite si to 😉
Zdroj: hab.com