مزایای NVMe

مزایای NVMe
فناوری NVMe فضای ذخیره سازی عالی، سرعت عالی و سازگاری عالی را فراهم می کند. از آنجایی که NVMe از سوکت های PCIe استفاده می کند، 25 برابر بیشتر از معادل SATA داده را منتقل می کند. در کنار داده های بیشتر، دستورات NVMe 2 برابر سریعتر از درایورهای AHCI هستند. علاوه بر این، عملیات ورودی/خروجی NVMe در ثانیه (IOPS) بیش از 1 میلیون است و در مقایسه با درایوهای AHCI تا 900 درصد سریع‌تر است. NVMe همچنین به طور مستقیم با CPU سیستم ارتباط برقرار می کند و به دلیل سازگاری سرعت فوق العاده ای به آن می دهد. درایوهای NVMe با تمام سیستم عامل های اصلی بدون توجه به فرم فاکتور کار می کنند.

NVME LogoNVMe (Non-Volatile Memory Express) یک رابط و درایور ارتباطی است که از پهنای باند افزایش یافته PCIe بهره می برد. این طراحی شده است تا عملکرد و کارایی را افزایش دهد و در عین حال طیف گسترده ای از سیستم های سازمانی و مشتری را قابل اجرا می کند. NVMe برای درایوهای SSD طراحی شده است و با استفاده از سوکت‌های پرسرعت PCIe، بین رابط ذخیره‌سازی و CPU سیستم ارتباط برقرار می‌کند، بدون اینکه محدودیت‌های فرم فاکتور داشته باشد.

پروتکل NVMe از مسیرهای داده موازی و با تأخیر کم به رسانه های زیربنایی، مانند معماری های پردازنده با کارایی بالا، استفاده می کند. این نسبت به پروتکل های SAS و SATA عملکرد بسیار بالاتر و تاخیر کمتری را ارائه می دهد. NVMe می‌تواند از چندین صف ورودی/خروجی، تا 64K پشتیبانی کند که هر صف دارای ورودی 64K است. این به وظایف ورودی/خروجی اجازه می دهد تا داده های بیشتری را سریعتر از مدل های ذخیره سازی قدیمی با استفاده از درایورهای قدیمی مانند AHCI (رابط کنترل کننده میزبان پیشرفته) منتقل کنند. از آنجایی که NVMe به طور خاص برای SSD طراحی شده است، در نهایت به استاندارد جدید صنعت تبدیل خواهد شد.

ذخیره سازی SSD: آن زمان و اکنون

نمودار گذرگاه های داده عمومی content nvme en 1

گذرگاه های داده داده ها را درون یک سیستم انتقال می دهند. هنگامی که SSD های مبتنی بر NAND برای اولین بار عرضه شدند، برای صنعت روشن بود که یک اتوبوس و پروتکل جدید ضروری است.

• اولین هاردهای SSD نسبتاً کند بودند که استفاده از زیرساخت ذخیره سازی SATA موجود را راحت می کرد. اگرچه گذرگاه SATA به 16 گیگابیت در ثانیه تکامل یافته است، تقریباً تمام پیاده سازی های تجاری گذرگاه SATA 6 گیگابیت در ثانیه باقی مانده است.
• توان کل PCIe 3.0 16Gbps است در حالی که PCIe 4.0 دو برابر PCIe 3.0 توان دارد. حداکثر 16 خط ارائه می دهد و می تواند داده ها را تا 32000 مگابایت بر ثانیه انتقال دهد در حالی که SATA III فقط تا 600 مگابایت بر ثانیه انتقال می دهد.
تصمیم به استفاده از فناوری گذرگاه با پهنای باند بالاتر موجود، پروتکل های SATA را با فناوری PCIe جایگزین کرد. ذخیره‌سازی PCIe چند سال قبل از NVMe آمد، اما از آنجایی که راه‌حل‌های قبلی توسط پروتکل‌های انتقال داده قدیمی‌تر مانند SATA و AHCI با گلوگاه مواجه بودند، تا سال‌های اخیر نمی‌توان از آن به طور کامل از پتانسیل خود استفاده کرد. NVMe راه حلی برای تنگناها بود و محدودیت ها را با ارائه دستورات کم تاخیر و صف های 64K حذف می کرد. صف‌های متعدد امکان انتقال سریع‌تر داده‌ها را فراهم می‌کنند، زیرا داده‌ها به‌جای نوشتن روی دیسک‌های در حال چرخش مانند دیسک‌های سخت، با استفاده از تراشه‌ها و بلوک‌ها به صورت پراکنده روی SSD نوشته می‌شوند.

درایورهای ارتباطی: AHCI در مقابل NVMe
درایورهای ارتباطی توسط سیستم عامل ها برای برقراری ارتباط داده ها با دستگاه های ذخیره سازی استفاده می شوند. درایورهای NVMe سریعتر از درایورهای AHCI هستند که معمولاً در رابط های SATA یافت می شوند.

NVMe به طور خاص برای حافظه های SSD با فناوری فلش طراحی شده است و سرعت آن را نسبت به درایورهای AHCI که برای هارد دیسک های معمولی با فناوری دیسک چرخان طراحی شده اند، بیشتر می کند.
در حالی که NVMe دارای 64K صف فرمان است و می تواند 64K دستور در هر صف ارسال کند، AHCI تنها یک صف فرمان دارد و می تواند تنها سی و دو دستور را در هر صف ارسال کند.
با درایورهای AHCI، دستورات از چرخه‌های CPU بالا با تأخیر 6 میکروثانیه استفاده می‌کنند در حالی که دستورات درایور NVMe از چرخه‌های پایین CPU با تأخیر 2.8 میکروثانیه استفاده می‌کنند.
درایور NVMe مستقیماً با CPU سیستم ارتباط برقرار می کند اما AHCI باید با کنترلر SATA ارتباط برقرار کند. AHCI دارای IOPS (عملیات ورودی/خروجی در هر ثانیه) تا 100K است در حالی که NVMe دارای IOPS بیش از 1 میلیون است. IOPS (عملیات ورودی/خروجی در ثانیه، i-ops تلفظ می‌شود) یک اندازه‌گیری عملکرد رایج است که برای محک زدن دستگاه‌های ذخیره‌سازی رایانه استفاده می‌شود.

نمودار درایورهای ارتباط عمومی محتوا nvme en 2

فاکتورهای شکل NVMe SSD
نمودار nvme کلی ssd فرم فاکتورهای محتوای nvme en 3

SSD های NVMe در فرم فاکتورهای مختلفی تولید می شوند که بسته به کاربرد یا کاربرد، نسخه های خاصی مورد نیاز است.

محصولات شخصی/مشتری از عوامل فرم BGA و M.2 استفاده می کنند.
برنامه های مرکز داده/سرور از عوامل فرم M.2، U.2، U.3 و EDSFF استفاده می کنند.
EDSFF (SSD Form Factor Enterprise and Data Center) برای ارائه طیف پویا از فاکتورهای فرم و استانداردهایی که پروتکل یکسان (NVMe)، رابط یکسان (PCIe) را به اشتراک می گذارند و از کانکتور لبه خود استفاده می کنند (SFF-TA-) در حال توسعه است. 1002)، pinout و توابع (SFF-TA-1009).

مزیت SSD NVME چیست؟

در این مقاله با مزایای NVMe SSD در مقایسه با SATA SSD آشنا خواهید شد.

SSD که به عنوان یک فناوری پیشرفته ذخیره سازی داده در نظر گرفته می شود، تکامل یافته ای است که از دو جزء ذخیره سازی ساخته شده است و می تواند ظرفیت ذخیره سازی داده ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و همچنین عملکرد بهتری را در کار شرکت هایی که از نرم افزارهای حرفه ای استفاده می کنند، ارائه دهد. بنابراین، ما تصمیم داریم کمی در مورد این فناوری صحبت کنیم و اطلاعات مربوطه را در مورد این موضوع ارائه کنیم. تایید!

در حال تایید NVME SSD
SSD NVMe نسبت به SATA III SSD بسیار برتر است و به دنباله های نوشته شده و خوانده شده نیازی ندارد، یا به این ترتیب با فایل های تک بزرگ مانند باز کردن یک ویدیو یا پروژه در نرم افزارهای حرفه ای مفید خواهد بود. این مدل می تواند گزینه خوبی برای Big Data (بسته به روش آرشیو)، ویرایش ویدیو و ویرایش عکس باشد.

سرعت NVMe برای این فعالیت ها می تواند تا شش برابر بیشتر از SATA III باشد (3500mb/s در مقابل 550mb/s SATA)، زیرا مستقیماً به ورودی PCI-E مادربرد متصل است. از این نظر با استفاده از ورودی های مختلف فضای بیشتری برای دیسک ها وجود دارد.

اما به دنبال این واقعیت، SATA SSD من منسوخ شده است؟

نه، آنجا نیست، هنوز هم بسیار بالاتر از یک هارد دیسک معمولی است که سرعت آن از 80 تا 160 مگابایت بر ثانیه متغیر است.

آیا ارتقاء FAZER از SATA SSD به NVME ارزش بیشتری دارد؟
پاسخ این است که، بستگی دارد. فایل های NVMe برای فایل های حجیم و برای استفاده حرفه ای ایده آل هستند. با این حال، هنگامی که چندین فایل کوچک وجود دارد، سرعت در نهایت محدود می شود. با کاهش قیمت دو NVMe در ماه های اخیر، یک SATA SSD تا زمانی که هنوز بهترین گزینه برای استفاده های اولیه است، زیرا هر از گاهی تبلیغاتی وجود دارد که آنها را ارزان تر از مدل های SATA می کند.

اگر کار شما سریع و مهم نیست، کنترلر NVMe دارای مزایایی از جمله اجرای همزمان درخواست های ورودی و خروجی است که وزن کمتری بر روی پردازنده دارد، زیرا از چندین ردیف 64k پشتیبانی می کند که هر کدام با یک هسته صحبت می کنند، و در حین کار از کند شدن سرعت جلوگیری می کند. انجام می شود ساخته شده و دستگاه به طور همزمان توسط کاربر استفاده می شود.

زمان بارگذاری نرم افزار نیز نه تنها به دیسکی که در آن قرار دارد بستگی دارد، بلکه به پردازنده و حافظه رم نیز بستگی دارد، در نهایت فایل های زیادی بارگذاری می شوند. یک SATA SSD به طور کلی سریع است یا به اندازه ای است که در این موارد یک محدود کننده عملکرد کوچک نباشد، سپس افزایش سرعت دسترسی حداقل سود را به همراه دارد، پس از انتظار برای کار، دیسک و پردازنده ای وجود نخواهد داشت. برای اتصال به رایانه، ما همچنین هزاران فایل داریم و فرآیند اولیه سازی معمولاً دارای توالی هایی از سرعت تعریف شده است یا به دلیل مزیت NVMe نسبت به SATA کمی کاهش یافته است.

همچنین نگران نباشید، اگر مادربرد شما ورودی های صحیحی برای درایو مورد نظر دارد. به دست آوردن یک SSD NVMe برای یک کاربر غیر حرفه ای تنها زمانی ارزش دارد که به قیمت های SATA نزدیک باشد یا دقیقاً چه اتفاقی می افتد. برای یک ایستگاه کاری، یک SSD NVMe این پتانسیل را دارد که به بهره‌وری، کیفیت محصول و طول عمر قطعه کمک کند.

به طور کلی مزایای NVMe: استفاده از چندین هسته و رم، مزیت بزرگ با فایل‌های حجیم، نگه داشتن وب‌سایت با پاسخ‌دهی بسیار سریع‌تر، پردازش سریع‌تر در هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، داده‌های بزرگ و برنامه‌های تحلیلی مانند برنامه‌های سرمایه‌گذاری.

در مورد درایوهای M.2 چه می دانید؟ M.2 در مورد شکل فیزیکی دیسک می گوید که ظریف تر است. من می توانم از پروتکل NVMe یا SATA استفاده کنم، من معمولاً سرعت محدودی از طریق پروتکل دارم. از نظر فیزیکی، M.2 فضای کمتری را اشغال می کند و مستقیماً در مادربرد من قرار می گیرد، زیرا مادربردها تعداد ورودی SATA بیشتری نسبت به NVMe دارند.