NVMe

Koristi li NVMe PCIe?

Koristi li NVMe PCIe?
Obrada podataka srž je svakog posla. Računalo s osrednjim specifikacijama dovoljno je pristojno za jednostavnu obradu podataka, ali u većem opsegu to neće biti dovoljno. Kako podaci nastavljaju rasti, tvrtke uvijek traže najnovije tehnologije koje mogu ubrzati obradu podataka. Kompjuterske komponente velike brzine presudne su u obradi velikih dijelova podataka u stvarnom vremenu. Jedna od ključnih komponenti koja zahtijeva nadogradnju je interni sekundarni uređaj za pohranu. Ovi uređaji igraju vitalnu ulogu u hvatanju, pristupu, obradi i transformiranju podataka, a oni su se značajno razvili kako bi udovoljili poslovnim zahtjevima. Pogon NVMe (nehlapljiva memorija Express) najnoviji je i daleko najbrži razvoj uređaja za pohranu. Prije nego što dublje zađemo u NVMe, pogledajmo ukratko različite interne sekundarne medije za pohranu koji se danas koriste.

Pogon tvrdog diska (HDD). Magnetski i mehanički pogon za predenje smatraju se naslijeđenim uređajem za pohranu. Postoji od sredine 20. stoljeća. HDD-ovi su izrađeni od pokretnih dijelova koji češće uzrokuju neuspjeh uređaja. Trenutno su dostupni faktori oblika 3.5 ”i 2.HDD-ovi od 5 inča. Današnji HDD-ovi koriste sučelje SATA standard (Serial Advanced Technology Attachment) koje je zamijenilo već zastarjele IDE (Integrirana pogonska elektronika) i PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) standarda.

SSD (SSD). SSD je nova generacija uređaja za pohranu koji podatke pohranjuje u flash memorije. Radi iste funkcije HDD-a, samo brže. Za razliku od HDD-a, malo je vjerojatno da će uspjeti jer nema pokretnih dijelova. SSD-ovi koriste sučelje SATA ili PCIe (Peripheral Component Interconnect Express).

Pa gdje se NVMe uklapa? Da bismo bolje razumjeli NVMe, najprije nam recite razlike između SATA i PCIe sučelja.

SATA vs PCIe

SATA i PCIe su mediji sučelja za interne uređaje za pohranu. SATA se koristi i za HDD i za SSD, dok se noviji PCIe koristi za SSD.

Tvrdi disk je najsporiji među hardverskim komponentama računala. Kako bi se išlo u korak s brzinom ostalih komponenata, bila je prijeko potrebna zamjena IDE i PATA standarda bržim sučeljem, SATA.

SATA je i priključak i sabirnica. SATA konektor povezuje HDD i SSD diskove sa SATA sabirnicom matične ploče računala. Ovaj jednostavni konektor imao je nekoliko dostignuća i najnoviju je verziju SATA III naširoko koristi u modernim HDD-ima i SSD-ovima. SATA III ima brzinu prijenosa od 600 MB / s i koristi AHCI (Napredno sučelje kontrolera hosta) za komunikaciju sa SATA uređajima. AHCI je izričito dizajniran za predenje tvrdih diskova, ali budući da prilikom njegovog razvoja nije postojao standard za SATA pogone, AHCI je odobren za rad sa SATA. Iako je AHCI bio kompatibilan sa SATA pogonima, nije u potpunosti optimizirao potencijal SSD-a temeljenih na bljeskalici zbog svoje spore brzine prijenosa. Također, postoji potreba za SATA kontrolerom za AHCI koji će komunicirati sa SATA pogonom što dodatno usporava prijenos podataka. Tada su proizvođači istražili druga sučelja koja bi mogla pružiti brže brzine prijenosa.

PCIe je standard sabirnice velike brzine koji je zamijenio starije i sporije standarde sabirnice PCI, PCI-X i AGP. Upotrebljavao se uglavnom za grafiku, Wi-Fi i Ethernet kartice. PCIe ima izravnu vezu s CPU-om, što značajno ubrzava brzinu prijenosa. Za razliku od SATA-e, PCIe ne zahtijeva kontroler između pogona i CPU-a da bi se podaci prebacivali amo-tamo. PCIe također dolazi s drugim impresivnim prednostima kao što su niža latencija, skalabilne performanse, povećani U / I do 40 traka po CPU utičnici i mala snaga.[1] PCIe 3.0 je najnovija generacija PCIe i ima brzinu prijenosa od 985 MB / s po traci, a može se sastojati od do 16 traka. Ovi izvrsni atributi PCIe čine ga idealnim utorom za SSD-ove. Ali jedna stvar još uvijek nedostaje; komunikacijski standard između SSD-ova i PCIe sučelja. Tada NVMe ulazi u sliku.

Koristi li NVMe PCIe?

Postoji velika zbrka između NVMe i PCIe jer se ove dvije riječi često koriste naizmjenično. U drugim se slučajevima SSD i NVMe smatraju dva različita pogona. Ali što je zapravo NVMe?

NVMe nije ni sučelje ni pogon. Trenutno je to industrijski komunikacijski standard za NVM uređaje za pohranu poput SSD-ova. Zapravo je dizajniran posebno za SSD-ove temeljene na bljeskalici. Iako je PCIe fizičko sučelje, NVMe je protokol koji upravlja NVM uređajima koji koriste PCIe. Stoga je sličan AHCI, samo mnogo brži.

Za usporedbu, AHCI ima samo jedan red naredbi i može poslati 32 naredbe po redu, NVMe, s druge strane, ima nevjerojatnu pamet 64.000 redova i može poslati 64K naredbi po redu čekanja. To je neodoljivo 4M naredbe ukupno! Za razliku od AHCI koji prolazi kroz SATA kontroler prije nego što se podaci pošalju na CPU, NVMe komunicira izravno s CPU bez potrebe za bilo kojim kontrolerom. Štoviše, ima preko milijun IOP-a (ulazno / izlaznih operacija u sekundi) za razliku od 100.000 AHCI. Uz to, ima manju latenciju od samo nekoliko mikrosekundi u usporedbi s AHCI-jevim 30-100 mikrosekundi. Razgovarajmo o brzini prijenosa. Kao što je prethodno spomenuto, PCIe ima brzinu prijenosa od 1 GB / s po traci. NVMe koristi četiri trake PCIe, što znači da teoretski NVMe SSD-ovi imaju brzina prijenosa od 3.9 GB / s.[2] Više od 6 puta brže u odnosu na brzinu prijenosa od 600 MB / s SATA pogona.

Gotova stvar, NVMe je siguran pobjednik u svim aspektima, ali postoji jedan nedostatak - cijena. NVMe ima višu cijenu, a za neke je to nepraktičan izbor. SATA SSD-ovi mogu relativno brzo pokretati programe, prenositi datoteke i pokretati računalo, ali na primjer za obradu velikih video datoteka ili u industrijama koje zahtijevaju istodobno pokretanje više aplikacija i obradu ogromnih datoteka, dodatni novac potrošen na NVMe pogonima je dostojna isplata.

Koristi li NVMe PCIe? To je definitivno da! NVMe surađuje s PCIe-om za iznimno brz prijenos podataka i značajno je poboljšanje u odnosu na stariji AHCI standard.

Izvori:

[1] J. Metz, „NVMe za apsolutne početnike“, 11. studenog 2014., https: // blogovi.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-beginners, pristupljeno 16. prosinca 2020

[2] Westrick, Tom, „Što su NVMe pogoni i trebate li ih kupiti?”, 16. rujna 2020., https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, pristupljeno 16. prosinca 2020

10 najboljih igara za igranje na Ubuntuu
Windows platforma bila je jedna od dominantnih platformi za igre zbog ogromnog postotka igara koje se danas razvijaju kako bi podržavale Windows. Može...
5 najboljih arkadnih igara za Linux
U današnje vrijeme računala su ozbiljni strojevi koji se koriste za igre na sreću. Ako ne uspijete dobiti novi visoki rezultat, znat ćete na što misli...
Bitka za Wesnoth 1.13.6 Razvoj objavljen
Bitka za Wesnoth 1.13.6 objavljeno prošlog mjeseca, šesto je razvojno izdanje u izdanju 1.13.x series i donosi niz poboljšanja, ponajviše korisničkog ...