Apakah pemacu keras nvme?

nvme ialah pemacu keadaan pepejal; ia adalah spesifikasi untuk pemacu keadaan pepejal menggunakan saluran PCI-E. Tujuan spesifikasi nvme adalah untuk menggunakan sepenuhnya kependaman rendah dan selari saluran PCI-E, serta keselarian pemproses, platform dan aplikasi kontemporari, untuk meningkatkan prestasi baca dan tulis pemacu keadaan pepejal dengan sangat baik. pada kos storan yang boleh dikawal.

Persekitaran pengendalian tutorial ini: sistem Windows 7, komputer Dell G3.

NVMe sebenarnya adalah standard antara muka peranti logik seperti AHCI ialah spesifikasi untuk pemacu keadaan pepejal yang menggunakan saluran PCI-E Pada permulaan reka bentuk, NVMe memanfaatkan sepenuhnya kependaman dan selari daripada PCI-E. Kelebihannya yang paling jelas berbanding pemacu keadaan pepejal tradisional menggunakan saluran SATA ialah kelajuan baca dan tulis yang sangat tinggi.

NVMe ialah singkatan daripada Non-Volatile Memory express (Spesifikasi Antara Muka Pengawal Hos Memori Tidak Meruap Ia adalah protokol yang membolehkan pemacu keadaan pepejal (SSD) berjalan dengan lebih pantas Ia kini digunakan oleh perusahaan pengguna telah menjadi semakin popular.

Cara paling mudah untuk memahami maksud NVMe adalah dengan menggunakan analogi - andaikan anda baru sahaja membeli kereta sport yang boleh mencapai kelajuan 400 kilometer sejam, iaitu 3 hingga 4 kali ganda kereta lama anda . Satu-satunya masalah ialah jalan biasa tidak boleh membenarkan pemanduan pada kelajuan sedemikian, dan had laju di jalan bandar biasanya berpuluh-puluh kilometer sejam, dan isu aliran trafik sering perlu dipertimbangkan. Jika anda mahu kereta sport anda berjalan lebih laju, anda perlu memandunya dengan cara lain.

Senario ini agak serupa dengan situasi dalam industri storan selepas pengeluar melancarkan SSD berdasarkan teknologi memori kilat. Teknologi denyar berkali-kali lebih pantas daripada pemacu keras mekanikal tradisional (berapa kali lebih pantas bergantung pada peranti yang anda gunakan), tetapi peranti awal semuanya menggunakan sambungan SATA atau SAS yang sama seperti pemacu keras untuk menyambung ke sistem dan rangkaian. Walaupun antara muka ini mencukupi untuk prestasi yang boleh disediakan oleh pemacu cakera keras (HDD), ia mewujudkan kesesakan untuk SSD. Ini terutamanya masalah untuk analitik data besar perusahaan dan beban kerja intensif data lain.

Isu prestasi ini telah mendorong orang ramai untuk mencari cara yang lebih baik untuk menyambungkan SSD ke pelayan, di mana NVMe masuk.

1. Apakah itu NVMe?

Standard protokol NVMe diselia oleh NVM Express, sekumpulan lebih daripada 100 organisasi Konsortium organisasi yang berusaha membangunkan protokol yang lebih pantas untuk meningkatkan prestasi storan tidak meruap. Organisasi itu diketuai oleh lembaga pengarah 13 syarikat, termasuk Cavium, Cisco, Dell EMC, Facebook, Intel, Micron, Microsemi, Microsoft, NetApp, Samsung, Seagate, Toshiba Memory dan Western Digital.

Kelajuan teori tertinggi yang boleh dicapai oleh HDD, berbanding dengan kelajuan teori tertinggi yang disediakan oleh SATA dan NVMe

Takrifan rasmi NVMe menggambarkannya sebagai " satu koleksi piawaian dan maklumat yang terbuka untuk membuka kunci sepenuhnya manfaat yang boleh disediakan oleh storan tidak meruap dalam semua jenis persekitaran pengkomputeran, daripada mudah alih ke pusat data NVMe direka dari bawah untuk menyediakan lebar jalur dan prestasi yang tinggi untuk semasa dan masa hadapan Teknologi NVM. Akses storan kependaman rendah ”

NVMe ialah spesifikasi antara muka untuk menyambungkan storan ke pelayan melalui bas PCI Express. Ia membantu mengurangkan kesesakan yang berlaku apabila memori denyar disambungkan ke sistem melalui SAS atau SATA, yang pada asalnya direka untuk HDD.

2. NVMe jauh lebih pantas daripada SATA atau SAS

Pengawal NVMe meningkatkan prestasi dalam beberapa cara yang berbeza. Salah satunya ialah menggunakan bas PCIe, yang menghubungkan storan terus ke CPU sistem. Sambungan langsung ini menghapuskan beberapa langkah yang diperlukan untuk SATA dan meningkatkan prestasi keseluruhan.

Selain itu, NVMe SSD mencapai keselarian pada tahap yang besar, meningkatkan daya pengeluaran. Apabila data dipindahkan dari storan ke hos pelayan, ia masuk ke dalam baris atau baris gilir. Sambungan SATA tradisional hanya boleh menyokong satu baris gilir dan hanya boleh menerima 32 keping data pada satu masa. Berbalik kepada analogi kereta, ia seperti hanya mempunyai satu lorong trafik untuk 32 buah kereta.

Dan storan NVMe menyokong sehingga 64,000 baris gilir, setiap satu dengan 64,000 entri. Dalam erti kata lain, ia seperti pergi dari jalan sehala ke jalan 64,000 lorong, yang setiap satunya boleh memuatkan 64,000 kereta, yang mempunyai kesan besar terhadap prestasi keseluruhan.

Sama seperti analogi kami yang mengatakan bahawa jalan bandar secara amnya mempunyai had laju berpuluh-puluh kilometer sejam, sambungan SATA dan SAS juga mempunyai had laju. Untuk SATA, kelajuan pemindahan maksimum teori ialah 6.0 Gbps (dalam amalan, kelajuan pemindahan maksimum jauh lebih rendah). Ini bersamaan dengan menetapkan had atas pada kelajuan operasi SSD SATA. Melangkaui had tertentu, menggunakan memori denyar yang lebih pantas tidak memberi kesan kepada prestasi keseluruhan sistem kerana sambungan SATA akan mewujudkan kesesakan.

Bagi kebanyakan pengguna, SSD SATA memberikan prestasi yang mencukupi untuk menyelesaikan tugas harian. Dan kerana SSD SATA lebih murah daripada SSD NVMe, kebanyakan storan keadaan pepejal gred pengguna masih menggunakan antara muka SATA.

Walau bagaimanapun, perniagaan biasanya mengendalikan lebih banyak data daripada pengguna, dan bagi mereka, kependaman yang diperkenalkan oleh sambungan SATA boleh menjadi isu.

Siri Intel 750 ialah salah satu produk pemacu keadaan pepejal yang menyokong teknologi NVMe

3 Hanya SSD yang berjalan pada NVMe

Oleh kerana NVMe Pemacu jauh lebih pantas daripada SATA, jadi menggunakan NVMe bersama HDD untuk meningkatkan prestasi nampaknya idea yang bagus. Tetapi perlu diingat bahawa NVMe bermaksud Spesifikasi Antara Muka Penyimpanan Tidak Meruap, dan ia direka khusus untuk storan tidak meruap seperti denyar NAND (walaupun ia juga boleh digunakan dengan kenangan tidak meruap yang lebih baharu seperti 3D XPoint).

Apabila sistem membaca data daripada HDD, ia hanya boleh membaca satu keping data pada satu masa. Kerana ia perlu berputar untuk sampai ke lokasi fizikal yang betul untuk blok pertama, kemudian putar semula untuk bergerak ke lokasi yang betul untuk blok kedua, dan seterusnya. Memori kilat dan teknologi storan tidak meruap lain, sebaliknya, tidak mempunyai bahagian yang bergerak. Ini bermakna sistem boleh membaca data dari banyak lokasi berbeza secara serentak. Inilah sebabnya mengapa SSD boleh mengambil kesempatan daripada keselarian yang disediakan oleh NVMe, tetapi HDD tidak boleh.

4. PCIe dan NVMe adalah berkaitan, tetapi mereka bukan perkara yang sama

Bagi ramai orang, bahagian NVMe yang paling mengelirukan ialah hubungannya dengan PCIe. Sesetengah vendor menggunakan label NVMe untuk merujuk kepada SSD mereka, yang lain menggunakan label PCIe, dan yang lain nampaknya menggunakan istilah secara bergantian.

Walaupun PCIe dan NVMe berkait rapat, kedua-dua istilah tersebut merujuk kepada teknologi yang sedikit berbeza. Fikirkan PCIe sebagai bahagian fizikal sistem. Apabila anda memasangkan SSD NVMe ke pelayan, anda perlu menyambungkannya melalui slot PCIe.

Sebaliknya, NVMe ialah protokol, satu set piawaian perisian dan perkakasan yang membenarkan SSD menggunakan bas PCIe. Cukuplah untuk mengatakan, NVMe ialah bahasa yang membolehkan peranti storan disambungkan ke pelayan, manakala PCIe ialah sambungan fizikal sebenar.

5. NVMe-oF menghubungkan SSD ke rangkaian

Artikel ini tertumpu terutamanya pada NVMe standard, yang menghubungkan SSD terus ke pelayan, tetapi organisasi NVM Express turut mengeluarkan NVMe over Fabric (NVMe - oF) spesifikasi yang menghubungkan storan tidak meruap untuk storan blok ke rangkaian. Menurut organisasi itu, "NVMe-oF mentakrifkan seni bina biasa yang menyokong rangkaian rangkaian storan untuk protokol storan blok NVMe di atas fabrik rangkaian storan Ini termasuk mendayakan antara muka hadapan dalam sistem storan, memanjangkan Large bilangan peranti NVMe dan memperluaskan capaian peranti NVMe dan subsistem NVMe dalam pusat data.

Spesifikasi NVMe-oF adalah lebih kurang 90% sama dengan spesifikasi NVMe namun, ia menggunakan mekanisme pemetaan pengangkutan yang berbeza. NVME-oF juga didatangkan dalam dua varian berbeza: satu untuk RDMA dan satu untuk Saluran Fiber.

Spesifikasi NVMe-oF juga jauh lebih baharu daripada spesifikasi NVMe Walaupun sesetengah pengeluar telah mengumumkan sokongan untuk teknologi ini, hanya sedikit pengeluar yang menjual produk NVMe. Jangkakan teknologi ini akan menjadi lebih biasa pada tahun-tahun akan datang.

Untuk pengetahuan lanjut berkaitan, sila lawati ruangan Soalan Lazim!

Atas ialah kandungan terperinci Apakah pemacu keras nvme?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!