Berömd historia. Så fort mer kraftfulla datorer dyker upp, så fort processorernas prestanda och lagringsmediernas kapacitet ökar, och användaren suckar av lättnad - "nu har jag tillräckligt med allt, jag behöver inte klämma och spara", då nästan omedelbart uppstår nya behov som tar bort allt fler resurser. , ny programvara som inte heller "förnekar sig något". Evigt problem. En oändlig cykel. Och ett oändligt sökande efter nya lösningar. Molnlagring, neurala nätverk, artificiell intelligens - det är svårt att ens föreställa sig vilken gigantisk kraft dessa teknologier kräver. Men låt oss inte bli upprörda, för för alla problem finns det förr eller senare en lösning.
En av dessa lösningar var NVM-express-protokollet, som, som experter säger, har revolutionerat användningen av solid-state icke-flyktigt minne. Vad är NVMe och vilka fördelar har det med sig?
En dators hastighet beror till stor del på hastigheten för att läsa data från media och hastigheten för bearbetning av kommandon. Oavsett hur högpresterande operativsystemet som helhet är kan allt undergrävas av en vanlig hårddisk, vilket gör att program saktar ner när de öppnar eller "tänker" när de utför stora uppgifter. För att inte tala om det faktum att hårddisken praktiskt taget har uttömt sin potential för att öka informationslagringsvolymerna och därför har blivit föga lovande. Och den mekaniska drivningen var ännu mer föråldrad och bromsade utvecklingen av datorteknik.
Och nu har hårddiskar ersatts av SSD-enheter – solid-state-enheter, icke-flyktiga icke-mekaniska lagringsenheter. De första SSD-enheterna dök upp på marknaden under andra hälften av 2000-talet. Ganska snart började de konkurrera med hårddiskar volymmässigt. Men under lång tid kunde de inte fullt ut inse sin potential och fördelar i hastighet och parallell åtkomst till celler, eftersom de befintliga gränssnitten och protokollen byggdes enligt gamla standarder designade för att stödja hårddiskar via SATA och ännu äldre SCSI (SAS)-gränssnitt .
Nästa steg i att låsa upp potentialen hos icke-flyktigt minne var övergången till PCI-expressbussar. Men vid den tiden hade nya industristandarder ännu inte utvecklats för dem. Och 2012 släpptes de första datorerna som implementerade NVM-express-protokollet.
Du bör omedelbart uppmärksamma det faktum att NVMe inte är en enhet eller dess anslutningsgränssnitt. Detta är ett protokoll, eller mer exakt, en specifikation av ett datautbytesprotokoll.
Därför är frasen "NVMe-enhet" inte helt korrekt, och en jämförelse som "HDD - SSD - NVMe" är helt felaktig och missvisande för en användare som precis har bekantat sig med ämnet. Det är korrekt att jämföra en hårddisk med en SSD å ena sidan, en SSD ansluten via SATA-gränssnittet (via AHCI-protokollet) och en SSD ansluten via PCI-express-bussen med hjälp av NVM-express-protokollet, å andra sidan. Att jämföra hårddiskar med SSD:er är förmodligen inte längre intressant för någon. Alla förstår skillnaden, och alla är väl medvetna om fördelarna med det senare. Bara för att notera några (mycket slående) fördelar. Jämfört med hårddiskar är solid-state-enheter mindre i storlek och vikt, är tysta, och den totala frånvaron av mekaniska enheter gör dem många gånger mer motståndskraftiga mot skador (till exempel när de tappas) och ökar helt enkelt deras livslängd.
Att jämföra kapaciteten hos en SSD med en gammal buss och ett gammalt protokoll och en SSD på en PCIe-buss med ett NVMe-protokoll är säkerligen av mycket mer intresse och kommer att vara användbart för alla som är vana vid att hänga med i nya produkter, för dem som ska köpa en ny dator, och även till de som till exempel letar efter den bästa hostingen.
SATA-gränssnittet, som redan nämnts, skapades för hårddiskar, vars huvud fysiskt bara kan komma åt en cell åt gången. Det är inte förvånande att SATA-enheter bara har en kanal. För SSD:er är detta tyvärr inte tillräckligt, eftersom en av deras fördelar är stöd för parallella strömmar. SSD-styrenheten styr också den initiala positioneringen, vilket är en annan betydande fördel. PCI-expressbussen ger flerkanalsdrift, och NVMe-protokollet inser denna fördel. Som ett resultat överförs data som lagras på SSD:erna genom 65 536 parallella kontrollköer, som var och en kan hålla mer än 65 536 kommandon samtidigt. Jämför: SATA och SCSI kan bara använda en kö och stöder upp till 32 respektive upp till 254 kommandon.
Dessutom kräver gamla gränssnitt två åtkomster till RAM för att utföra varje kommando, men NVMe lyckas göra detta på en gång.
Den tredje betydande fördelen är att arbeta med avbrott. NVMe-protokollet utvecklades för moderna plattformar som använder flerkärniga processorer. Därför inkluderar den parallell bearbetning av trådar, samt en optimerad mekanism för att arbeta med köer och avbrottshantering, vilket möjliggör högre prestandanivåer. Med andra ord, när ett kommando med högre prioritet visas, börjar dess exekvering snabbare.
Flera tester utförda av olika organisationer och experter visar att driftshastigheten för NVMe SSD:er i genomsnitt är 5 gånger högre än när man ansluter SSD:er via äldre gränssnitt.
Låt oss nu prata om SSD:er implementerade på PCIe med NVMe-protokollet är tillgängliga för alla. Och det handlar inte bara om kostnad. Prismässigt är sådan försäljning fortfarande märkbart högre, även om priserna på datorkomponenter är kända för att vara höga först i början av försäljningen och tenderar att sjunka ganska snabbt.
Vi pratar om konstruktiva lösningar, om det som på fackspråk brukar kallas "formfaktor". Med andra ord, i vilken form dessa komponenter tillverkas av tillverkare. För närvarande finns det på marknaden tre formfaktorer.
Först Detta är vad som kallas "NVMe SSD". Det är ett expansionskort och ansluts till samma kortplatser som grafikkortet. Detta är inte lämpligt för en bärbar dator. Men som för många stationära datorer, eftersom fler och fler av dem är monterade på kompakta moderkort, där det ofta finns två eller till och med en PCIe-plats (som vanligtvis är upptagen av ett grafikkort).
Andra formfaktorn - U2. Utåt sett liknar den en vanlig hårddisk, men är mycket mindre i storlek. U2 används vanligtvis på servrar, så det är osannolikt att den genomsnittliga användaren köper den.
Tredje - M2. Detta är den mest utvecklande formfaktorn. Det används aktivt i bärbara datorer, och nyligen har det redan implementerats på vissa moderkort för stationära datorer. Men när du köper en M2 bör du vara mycket försiktig, eftersom SATA SSD fortfarande produceras i denna formfaktor.
Men det behövs också försiktighet när man bedömer möjligheten att köpa någon av de nämnda formfaktorerna för sig själv. Först bör du utvärdera om din bärbara dator eller PC-moderkort har de nödvändiga platserna. Och även om de är det, har din dator en tillräckligt kraftfull processor, eftersom en svag processor fortfarande inte tillåter dig att uppleva fördelarna med en SSD. Om du har allt detta och dessutom ofta opererar med stora datamängder är förstås en NVMe SSD vad du behöver.
Om reklamens rättigheter
– det här handlar just om virtuella servrar från vårt företag.
Vi har använt uteslutande snabba serverdiskar från Intel under lång tid, vi snålar inte med hårdvara, bara märkesutrustning och några av de bästa datacenterna i Ryssland och EU. Skynda dig och kolla in det 😉
Källa: will.com