Znana zgodba. Takoj, ko se pojavijo zmogljivejši računalniki, takoj ko se poveča zmogljivost procesorjev in zmogljivost pomnilniških medijev, in uporabnik olajšano vzdihne - "zdaj imam dovolj za vse, ni mi treba stiskati in varčevati," potem skoraj takoj se pojavijo nove potrebe, ki jemljejo vedno več virov. , nova programska oprema, ki prav tako "nič sebi ne odreka." Večni problem. Neskončen cikel. In neskončno iskanje novih rešitev. Shranjevanje v oblaku, nevronska omrežja, umetna inteligenca – težko si je sploh predstavljati, kakšno velikansko moč zahtevajo te tehnologije. A ne bodimo razburjeni, saj se za vsako težavo prej ali slej najde rešitev.
Ena od teh rešitev je bil protokol NVM-express, ki je po mnenju poznavalcev revolucioniral uporabo polprevodniškega obstojnega pomnilnika. Kaj je NVMe in kakšne prednosti prinaša?
Hitrost računalnika je v veliki meri odvisna od hitrosti branja podatkov z medijev in hitrosti obdelave ukazov. Ne glede na to, kako visoko zmogljiv je operacijski sistem kot celota, lahko vse spodkoplje običajni trdi disk, ki povzroči upočasnitev programov pri odpiranju ali "razmišljanje" pri izvajanju velikih nalog. Da ne omenjamo dejstva, da je trdi disk praktično izčrpal svoj potencial za povečanje količine podatkov za shranjevanje in je zato postal neobetaven. In mehanski pogon je bil še bolj zastarel in je upočasnil razvoj računalniške tehnologije.
In zdaj so trde diske zamenjali SSD - pogoni SSD, trajne nemehanske naprave za shranjevanje. Prvi SSD diski so se pojavili na trgu v drugi polovici 2000-ih. Kmalu so po prostornini začeli tekmovati s trdimi diski. Toda dolgo časa niso mogli v celoti izkoristiti svojega potenciala in prednosti v hitrosti in vzporednem dostopu do celic, saj so bili obstoječi vmesniki in protokoli zgrajeni po starih standardih, namenjenih podpori trdih diskov prek SATA in še bolj starodavnih vmesnikov SCSI (SAS). .
Naslednji korak pri sprostitvi potenciala obstojnega pomnilnika je bil prehod na vodila PCI-express. Toda do takrat zanje še niso bili razviti novi industrijski standardi. In leta 2012 so bili izdani prvi računalniki, ki so implementirali protokol NVM-express.
Takoj morate biti pozorni na dejstvo, da NVMe ni naprava ali njen povezovalni vmesnik. To je protokol oziroma natančneje specifikacija protokola za izmenjavo podatkov.
Zato besedna zveza “pogon NVMe” ni povsem pravilna, primerjava kot je “HDD - SSD - NVMe” pa je absolutno napačna in zavajajoča za uporabnika, ki se s temo šele spoznava. Pravilno je primerjati HDD s SSD na eni strani, SSD povezan preko vmesnika SATA (preko protokola AHCI) in SSD povezan preko PCI-express vodila po protokolu NVM-express na drugi strani. Primerjava HDD-jev s SSD-ji verjetno ni več zanimiva za nikogar. Vsi razumejo razliko in vsi se dobro zavedajo prednosti slednjega. Omenimo le nekaj (zelo osupljivih) prednosti. V primerjavi s trdimi diski so pogoni SSD manjši po velikosti in teži, so tihi, popolna odsotnost mehanskih pogonov pa jih naredi veliko bolj odporne na poškodbe (na primer pri padcu) in preprosto podaljša njihovo življenjsko dobo.
Primerjava zmogljivosti SSD-ja s starim vodilom in starim protokolom ter SSD-ja na vodilu PCIe s protokolom NVMe je zagotovo veliko bolj zanimiva in bo koristna za vse, ki so vajeni slediti novostim, za tiste, ki bodo kupili nov računalnik in celo tistim, ki na primer iščejo najboljše gostovanje.
Vmesnik SATA je bil, kot že omenjeno, ustvarjen za trde diske, katerih glava lahko fizično dostopa le do ene celice naenkrat. Ni presenetljivo, da imajo naprave SATA samo en kanal. Za SSD diske to žal ni dovolj, saj je ena od njihovih prednosti podpora za vzporedne tokove. SSD krmilnik nadzoruje tudi začetno pozicioniranje, kar je še ena pomembna prednost. Vodilo PCI-express zagotavlja večkanalno delovanje, protokol NVMe pa uresničuje to prednost. Posledično se podatki, shranjeni na SSD-jih, prenašajo skozi 65 vzporednih nadzornih čakalnih vrst, od katerih lahko vsaka vsebuje več kot 536 ukazov hkrati. Primerjaj: SATA in SCSI lahko uporabljata samo eno čakalno vrsto in podpirata do 65 oziroma do 536 ukazov.
Poleg tega stari vmesniki zahtevajo dva dostopa do RAM-a za izvedbo vsakega ukaza, vendar NVMe uspe to narediti naenkrat.
Tretja pomembna prednost je delo s prekinitvami. Protokol NVMe je bil razvit za sodobne platforme, ki uporabljajo večjedrne procesorje. Zato vključuje vzporedno procesiranje niti ter optimiziran mehanizem za delo s čakalnimi vrstami in obravnavanje prekinitev, kar omogoča višje stopnje zmogljivosti. Z drugimi besedami, ko se pojavi ukaz z višjo prioriteto, se njegovo izvajanje začne hitreje.
Številni testi različnih organizacij in strokovnjakov dokazujejo, da je hitrost delovanja NVMe SSD diskov v povprečju 5x večja kot pri povezovanju SSD diskov preko starejših vmesnikov.
Zdaj pa se pogovorimo o tem, ali so SSD-ji, implementirani na PCIe s protokolom NVMe, na voljo vsem. In ne gre samo za stroške. Cenovno je takšna prodaja še vedno opazno višja, čeprav je znano, da so cene računalniških komponent visoke le na samem začetku prodaje in se precej hitro znižajo.
Govorimo o konstruktivnih rešitvah, o tem, čemur se v strokovnem jeziku običajno reče "faktor oblike". Z drugimi besedami, v kakšni obliki te komponente proizvajajo proizvajalci. Trenutno na trgu obstaja tri faktorje oblike.
Prvič To je tisto, kar se imenuje "NVMe SSD". Je razširitvena kartica in je priključena na iste reže kot video kartica. To ni primerno za prenosni računalnik. Vendar, tako kot pri mnogih namiznih računalnikih, saj jih je vedno več sestavljenih na kompaktnih matičnih ploščah, kjer sta pogosto dve ali celo ena reža PCIe (ki je običajno zasedena z video kartico).
Drugi faktor oblike — U2. Navzven je podoben običajnemu trdemu disku, vendar je veliko manjši. U2 se običajno uporablja na strežnikih, zato ga povprečen uporabnik verjetno ne bo kupil.
Tretji - M2. To je najbolj razvijajoča oblika. Aktivno se uporablja v prenosnih računalnikih, pred kratkim pa je že implementiran na nekatere matične plošče za namizne računalnike. Vendar pa morate biti pri nakupu M2 zelo previdni, saj se diski SATA SSD še vedno proizvajajo v tej obliki.
Vendar pa je potrebna previdnost tudi pri ocenjevanju izvedljivosti nakupa katerega od omenjenih faktorjev oblike zase. Najprej bi morali oceniti, ali ima matična plošča vašega prenosnika ali računalnika potrebne reže. In tudi če so, ali ima vaš računalnik dovolj zmogljiv procesor, saj šibak procesor še vedno ne bo omogočil izkusiti prednosti SSD diska. Če imate vse to in poleg tega pogosto operirate z velikimi količinami podatkov, je seveda NVMe SSD tisto, kar potrebujete.
O pravicah oglaševanja
- gre ravno za virtualne strežnike našega podjetja.
Že dolgo uporabljamo izključno hitre strežniške diske podjetja Intel, ne varčujemo s strojno opremo, le opremo blagovnih znamk in nekaj najboljših podatkovnih centrov v Rusiji in EU. Pohitite in preverite 😉
Vir: www.habr.com