NVMe (non-volatile memory express) este un protocol de transfer de stocare pentru accesarea rapidă a datelor de pe dispozitivele de stocare cu memorie flash, cum ar fi unitățile cu SSD (solid-state drive). Rapidă, de mare capacitate și extrem de paralelă, specificația de bază NVMe permite memoriei flash să comunice direct cu un computer printr-o magistrală PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) de mare viteză.
Extensiile specificației NVMe, menținute de NVM Express, sunt, de asemenea, disponibile pentru o varietate de protocoale de transfer în rețea, inclusiv TCP, Fibre Channel și InfiniBand.
De ce este NVMe important pentru afacerea ta?
Sistemele de întreprindere sunt, în general, lipsite de date. Creșterea exponențială a volumului de date și cererile din partea noilor aplicații pot bloca SSD-urile. Chiar și SSD-urile de înaltă performanță conectate la protocoalele de stocare tradiționale pot înregistra performanțe mai scăzute, latențe mai mari și o calitate slabă a serviciului atunci când se confruntă cu unele dintre noile provocări ale Fast Data. Caracteristicile unice ale NVMe ajută la evitarea blocajelor pentru orice, de la aplicațiile tradiționale de baze de date scalabile până la arhitecturile emergente de calcul Edge și se adaptează pentru a satisface noile cereri de date.
Conceput pentru medii de stocare de înaltă performanță și nevolatilă, NVMe este singurul protocol care se remarcă în ecosistemele de date de întreprindere, cloud și edge data, extrem de exigente și cu utilizare intensivă a calculului.
Evoluția NVMe
Primele SSD-uri bazate pe flash au folosit interfețe fizice vechi SATA/SAS, protocoale și factori de formă pentru a minimiza schimbările în serverele/sistemele de stocare existente pe hard disk (HDD). Cu toate acestea, niciuna dintre aceste interfețe și protocoale nu a fost proiectată pentru medii de stocare de mare viteză (adică NAND și/sau memorie persistentă). Datorită vitezei interfeței, performanței noilor medii de stocare și a proximității de procesor, PCI Express (PCIe) a fost următoarea interfață logică de stocare.
Sloturile PCIe se conectează direct la CPU, oferind un acces asemănător cu cel al memoriei și pot rula comenzile foarte eficient. Cu toate acestea, primele unități SSD cu interfață PCIe nu dispuneau de standarde industriale și nici de caracteristici de întreprindere. SSD-urile cu interfață PCIe foloseau un firmware proprietar, ceea ce reprezenta o provocare deosebită pentru scalarea sistemului din diverse motive, printre care:
a) rularea și întreținerea firmware-ului dispozitivului,
b) incompatibilități firmware/dispozitiv cu diferite software-uri de sistem,
c) nu a folosit întotdeauna utilizarea optimă a benzilor disponibile și a proximității CPU-ului
d) lipsa unor caracteristici cu valoare adăugată pentru sarcinile de lucru ale întreprinderilor.
Specificațiile NVMe au apărut în principal din cauza acestor provocări.
Avantajele stocării NVMe
Principalele beneficii ale stocării NVMe includ:
- Viteze de transfer mai rapide (55-180 IOPS pentru HDD față de 3K-40K IOPS pentru SSD),
- Un debit de date mai mare,
- Conexiuni Lockless care oferă fiecărui nucleu de procesor un acces dedicat la coada de așteptare pentru fiecare SSD,
- Paralelism masiv cu peste 64K de operații în coada de așteptare pentru operațiunile de I/O.
Spre deosebire de protocoalele concepute în zilele hard disk-urilor mecanice, NVMe valorifică nu doar stocarea solid-state, ci și procesoarele multicore și gigabytes de memorie de astăzi.
De asemenea, stocarea NVMe profită de seturile de comenzi simplificate pentru a analiza și manipula eficient datele.
Stocare NVMe vs. SSD SATA
Toate SSD-urile sunt mai rapide decât hard disk-urile tradiționale, dar există câteva diferențe mari între SSD-urile NVMe și SSD-urile SATA care merită luate în considerare.
SSD este o categorie largă de medii de stocare a datelor care utilizează circuite integrate și memorie flash pentru a stoca date. SSD-urile sunt conectate la sistemul tău sau la placa de bază prin intermediul unei interfețe fizice, care este de obicei SATA sau PCIe bus. Unitățile SATA sunt unitățile mai mari, de 2,5 inchi, care seamănă cel mai mult cu hard disk-urile clasice pentru laptopuri.
NVMe sau Non-Volatile Memory Host Express, pe de altă parte, este specificația interfeței logice care este utilizată pentru a accesa mediile de stocare nevolatilă ale unui computer la viteze mari. NVMe se întâlnește în principal pe SSD-urile bazate pe PCIe care sunt construite în dimensiunea M.2. Acestea sunt unitățile stick care au o lungime de câțiva centimetri și o lățime de aproximativ un centimetru.
În continuarea articolului vom compara SSD SATA cu NVMe în ceea ce privește securitatea, viteza și alte caracteristici.
Tipul de interfață
SSD-urile utilizează fie protocoale SATA, fie protocoale NVMe pentru a comunica cu restul dispozitivului.
NVMe utilizează magistrala PCIe pentru a spori viteza de transfer a datelor. În schimb, SATA utilizează interfața Advanced Host Controller Interface (AHCI).
Consumul de energie
Unitățile de stocare NVMe sunt mai ecologice și mai eficiente în ceea ce privește consumul de energie decât unitățile SSD SATA. Rata medie de consum de energie a unităților SSD SATA este de aproximativ 0,28 wați, în timp ce rata medie de consum de energie a unităților NVMe este de 0,08 wați.
Viteză
Comparația dintre NVMe și SSD în ceea ce privește viteza este destul de simplă. NVMe este un câștigător absolut atunci când vine vorba de rata de transfer de date. Conectorul NVMe PCIe 3.0 este capabil să atingă până la 3.600 MB/s, în timp ce noua generație NVMe PCIe 4.0 poate atinge o rată de transfer de până la 7.500 MB/s. În schimb, unitățile SSD SATA pot atinge o viteză maximă de transfer de doar 600 MB/s.
Securitate
Când vine vorba de securitate, NVMe domină încă o dată, deoarece oferă o criptare net superioară. NVMe folosește criptarea XTS-AES pe 256 de biți pentru a proteja datele. Această metodă de criptare este practic indescifrabilă. Prin urmare, permite o protecție considerabilă a datelor cruciale în cazul unui atac cibernetic. Pe de altă parte, mecanismele de securitate ale SSD-urilor SATA sunt destul de puține.
Preț
Înțelepciunea convențională spune că, atunci când vine vorba de tehnologie, cu cât ceva este mai avansat, cu atât este mai scump. Ținând cont de acest lucru, te poți aștepta ca SSD-urile NVMe să fie, în general, mai scumpe decât SSD-urile SATA, chiar dacă pot oferi același volum de stocare.
Sperăm că acest articol te-a ajutat să înțelegi ce este NVMe și de ce este atât de important.
Serverele VPS NSHOST sunt găzduite cu stocare NVMe. Pentru a lansa o nouă soluție, poți achiziționa domeniile preferate la cele mai convenabile prețuri folosind soluția rapidă de înregistrare domenii și să investeștii într-un plan de găzduire securizat și optim - alegând o soluție de hosting NSHOST web shared, VPS sau Cloud. Recomandă atenție deosebită strategiei de caching potrivite afacerii tale pentru a asigura timpi optimi de încărcare a fiecărei pagini web.