Phenquestions
Merevlemez (HDD). A mágneses és mechanikus forgó hajtást örökölt tárolóeszköznek tekintik. A 20. század közepe óta létezik. A HDD-k mozgó alkatrészekből készülnek, amelyek gyakrabban okozzák a készülék meghibásodását. Jelenleg a rendelkezésre álló formai tényezők a 3.5 ”és 2.5 ”-es HDD-k. A mai HDD-k a SATA szabvány (Serial Advanced Technology Attachment) interfészt használják, amely felváltotta a már elavult IDE (Integrated Drive Electronics) és PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) szabványokat.
Solid State Drive (SSD). Az SSD az új generációs tárolóeszköz, amely az információkat flash alapú memóriákban tárolja. A HDD ugyanazokat a funkciókat látja el, csak gyorsabban. A HDD-vel ellentétben nem valószínű, hogy meghibásodik, mivel nincsenek mozgó alkatrészek. Az SSD-k vagy a SATA vagy a PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) interfészt használják.
Tehát hova illeszkedik az NVMe? Az NVMe jobb megértése érdekében először tudassa meg velünk a különbségeket a SATA és a PCIe interfész között.
SATA vs PCIe
A SATA és a PCIe a belső tárolóeszközök interfész-adathordozója. A SATA a merevlemezre és az SSD-re egyaránt használható, míg a legújabb PCIe az SSD-kre.
A merevlemez a számítógépek hardverkomponensei között a leglassabb. Ahhoz, hogy lépést tartsunk a többi alkatrész sebességével, feltétlenül szükséges volt az IDE és a PATA szabványok cseréje a gyorsabb interfésszel, a SATA-val.
A SATA mind csatlakozó, mind busz szabvány. A SATA csatlakozó a merevlemezeket és az SSD-ket a számítógép alaplapjának SATA buszához köti. Ennek az egyszerű csatlakozónak számos fejlesztése volt, és a legújabb iterációja szerint a SATA III-t széles körben használják a modern HDD-k és SSD-k. A SATA III átviteli sebessége 600 MB / s, és az AHCI (Advanced Host Controller Interface) segítségével kommunikál SATA eszközökkel. Az AHCI-t kifejezetten a forgó HDD-k számára tervezték, de mivel fejlesztésénél nem volt szabvány a SATA meghajtókra, az AHCI-t támogatták, hogy működjön együtt a SATA-val. Bár az AHCI kompatibilis volt a SATA meghajtókkal, lassú átviteli sebessége miatt nem optimalizálta teljes mértékben a flash alapú SSD-k lehetőségeit. Szükség van egy SATA vezérlőre az AHCI számára, hogy kommunikáljon a SATA meghajtóval, ami tovább lassítja az adatátvitelt. A gyártók ezután más interfészeket is feltártak, amelyek gyorsabb átviteli sebességet eredményezhetnek.
A PCIe egy nagy sebességű bővítő busz szabvány, amely felváltotta a régebbi és lassabb PCI, PCI-X és AGP busz szabványokat. Főleg grafikus, Wi-Fi és Ethernet kártyákhoz használták. A PCIe közvetlen kapcsolatban áll a CPU-val, ami jelentősen felgyorsítja az átviteli sebességet. A SATA-val ellentétben a PCIe nem igényel vezérlőt a meghajtó és a CPU között az adatok oda-vissza váltásához. A PCIe egyéb lenyűgöző előnyökkel is jár, mint például alacsonyabb késleltetés, méretezhető teljesítmény, megnövelt I / O, akár 40 sáv CPU foglalatonként, és alacsony energiafogyasztás.[1] PCIe 3.A 0 a PCIe legújabb generációja, sávonként 985 MB / s átviteli sebességgel, legfeljebb 16 sávból állhat. A PCIe ezen kiváló tulajdonságai ideális helyet kínálnak az SSD-k számára. De egy dolog még mindig hiányzik; az SSD-k és a PCIe interfész közötti kommunikációs szabvány. Ekkor kerül az képbe az NVMe.
Az NVMe PCIe-t használ?
Az NVMe és a PCIe között sok a zavar, mivel ezt a két szót gyakran felcserélve használják. Más esetekben az SSD és az NVMe két különböző meghajtónak számít. De mi is pontosan az NVMe?
Az NVMe nem interfész és nem is meghajtó. Jelenleg ez az NVM tárolóeszközök, például az SSD-k ipari kommunikációs szabványa. Ami azt illeti, kifejezetten flash alapú SSD-k számára készült. Míg a PCIe a fizikai interfész, az NVMe az a protokoll, amely a PCIe-t használó NVM-eszközöket kezeli. Ezért hasonló az AHCI-hoz, csak sokkal gyorsabb.
Összehasonlításképpen: az AHCI csak egy parancssorral rendelkezik, és soronként 32 parancsot tud küldeni, az NVMe viszont észbontó 64 ezer sor és küldhet 64K parancs soronként. Ez elsöprő 4M parancsok összesen! Ellentétben az AHCI-val, amely az adatok CPU-ra történő elküldése előtt átmegy a SATA vezérlőn, az NVMe közvetlenül kommunikál a CPU-val, vezérlő nélkül. Ezenkívül több mint egymillió IOP-val rendelkezik (bemeneti / kimeneti műveletek másodpercenként), szemben a 100 000 AHCI-vel. Ezenkívül alacsonyabb, mindössze néhány mikroszekundumos késleltetéssel rendelkezik, mint az AHCI 30-100 mikrosekunduma. Beszéljünk az átviteli sebességről. Mint korábban említettük, a PCIe adatátviteli sebessége sávonként 1 GB / s. Az NVMe négy sávos PCIe-t használ, ami elméletileg azt jelenti, hogy az NVMe SSD-k a 3-as átviteli sebesség.9 GB / s.[2] Több mint hatszor gyorsabb a SATA-meghajtók 600 MB / s-os átviteli sebességéhez képest.
Ez kész üzlet, az NVMe minden szempontból biztos nyertes, de van egy hátránya - az ár. Az NVMe magasabb árcédulát visel, és egyesek számára ez nem praktikus választás. A SATA SSD-k viszonylag gyorsan képesek futtatni programokat, fájlokat átvinni és indítani a számítógépet, de például nagy videofájlok feldolgozásához, vagy olyan iparágakban, ahol több alkalmazás egyidejű futtatására és hatalmas fájlok valós idejű feldolgozására van szükség, az NVMe meghajtókra költött extra dollár méltó megtérülés.
Az NVMe PCIe-t használ? Ez határozott Igen! Az NVMe együtt dolgozik a PCIe-vel egy kivételesen nagy sebességű adatátvitel érdekében, és jelentős előrelépés a régebbi AHCI szabványhoz képest.
Források:
[1] J. Metz, „NVMe abszolút kezdőknek”, 2014. november 11., https: // blogs.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-beginners, Hozzáférés: 2020. december 16
[2] Westrick, Tom: „Mik az NVMe meghajtók, és érdemes-e ilyet vásárolnia??”, 2020. szeptember 16., https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, Hozzáférés: 2020. december 16
