آشنایی بیشتر با NVMe

آشنایی بیشتر با NVMe

آشنایی بیشتر با NVMe

جا ماندن حافظه ها از سایر اجزای رایانه

CPU ها و حافظه های RAM در چند سال گذشته به حدی رشد کردند که حتی می توانستند داده ها را به صورت فرکانس ارسال کنند !

برای این اتفاق کافی بود کوچکترین اشتباهی در محاسبات رخ دهد ؛ آن زمان بود که داده ها با سرعتی بیشتر از سرعت نور ارسال شده و مقداری از آن نیز به فرکانس تبدیل می شد .

 

آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe

 

با انجام آزمایش روی داده ها ، فعالان زمینه آی تی به این نتیجه رسیدند که نباید از ذخیره سازهای مکانیکی در کنار پردازنده های سطح بالا استفاده کنند چرا که به کلی دست و پای سیستم ها را بسته بودند .

با وجود این که سرعت اجزای یاد شده نسبت به نسل های قبل خود به طور چشم گیری افزایش یافته بود اما تولید کنندگان HDD هنوز بر سر بحث درباره سرعت بیشتر چرخش هد یا RPM  بودند و یکی از بزرگترین شرکت های تولید هارد با تعویض رنگ هارد ها و ایجاد تغییرات جزیی به کلی بازار حافظه را در دست گرفته بود .

از نظر تئوری حتی در آرمانی ترین شرایط اگر هد با سرعت ۱۲۰۰۰ دور در دقیقه نیز بچرخد باز هم قادر به نوشتن اطلاعات با سرعت مورد نیاز نبود .

 

آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe

 

به طوری که در آرمانی ترین شرایط سرعت جا به جایی اطلاعات در یک هارد از عدد ۱۵۰ مگابایت بر ثانیه تجاوز نمی کرد .

در نتیجه حتی اگر پروتکل از SATA به NVMe هم تبدیل می شد باز هم تغییری در سرعت انتقال داده ها رخ نمی داد چون در هنگام استفاده از درایو های مکانیکی به طور کلی سرعت جا به جایی اطلاعات پایین است و با بزرگ کردن مسیر جا به جایی ، کمکی به تسریع خواندن و نوشتن اطلاعات نمی شد .

اگر بخواهیم با زبان ساده تر این موضوع را بیان کنیم می توانیم هارد را به خودرو و پروتکل را به مسیر حرکت تشبیه کنیم .
در این صورت می توان گفت وقتی که حداکثر سرعت خودروی شما ۳۰ کیلومتر در ساعت باشد با افزایش تعداد باند های مسیر نمی توان با سرعت ۴۰ کیلومتر در ساعت رانندگی کرد !

ابداع اس اس دی

در نتیجه اولین تغییر باید در خود درایو ها رخ می داد که این تحول همان ابداع حافظه های اس اس دی ( درایو حالت جامد ) بود .

 

آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe

 

با ابداع اس اس دی ما خودرویی داشتیم که حداکثر سرعت آن ۱۸۰ کیلومتر در ساعت بود اما در مسیر خود با تابلوی محدودیت سرعت مواجه بودیم که به ما اجازه رسیدن به حداکثر سرعت را نمی داد .
در این زمان باید از پروتکل SATA پا را فراتر گذاشته و به دنیای NVMe وارد می شدیم .
آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe

ابداع پروتکل NVMe

پروتکل SATA از ۱ صف فرمان و ۳۲ دستور در آن پشتیبانی می کند این در حالیست که رابط NVMe از ۶۵۵۳۵ صف و ۶۵۵۳۶ دستور در آنها به طور همزمان پشتیبانی می کنند .
حال در مسیر NVMe با استفاده از اس اس دی می توان به سرعت مورد نظر دست یافت .
NVMe حاصل همکاری معتبرترین کمپانی های جهان مانند اینتل ، سامسونگ ، مایکرون ، مایکروسافت ، اوراکل ،PMC  و…است .
NVMe یا (Non Volatile Memory expres ) نه تنها یک پروتل بلکه پروتکلی همراه با یک مسیر ارتباطی جدید بود .
اگر از علاقمندان به آی تی باشد ، قطعا می دانید که از گذشته تا کنون ، اکثر پروتکل های ارتباطی حتی در سطح شبکه ، به منظور پوشش یک گروه طراحی شده است .
اما NVME جزو معدود پروتکل هایی است که به همراه خود ، یک رابط جدید را عرضه می کند .
رابطی که همراه با پروتکل NVMe معرفی شد PCI نام دارد .
دو مسیر پر استفاده در اسلات های توسعه را می توان PCI 3.0 X16 و PCI 3.0 X8 دانست .
در مسیر PCI-E 3.0 ما شاهد سرعت ۷.۸۷۷ گیگابایت در ثانیه برای لاین X8 و بیش از ۱۵.۵ گیگابایت در ثانیه نیز برای لاین X16 هستیم .
آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe
اما مهمترین مسیر مورد نظر ما PCI ، مسیر PCI 3.0 X4.0 است .
این مسیر دارای پهنای باند ۳.۹۳۸ گیگابایت در ثانیه است که کاملا مناسب سیستم های امروزی است .
البته تنها این ذخیره سازها نیستند که از این مسیر استفاده می کنند ، حتی می توان برای اتصال کارت WI-FI نیز از این مسیر استفاده کرد .
در حال حاضر می توان گفت که اکثر اسلات های M.2 که بر اساس پروتکل NVMe هستند ، از مسیر PCI-E 3.0 X4 استفاده می کنند . اما NVMe یک مزیت بزرگ دیگر را به همراه دارد .
مسیرهای PCI به طور مستقیم به پردازشگر متصل هستند .
در نتیجه چرخش پروسه بازخوانی ، صف بندی اختصاصی ، وقفه و…در آنها به حداقل رسیده و چند مرحله از این پروسه ، به خودی خود حذف گشته است.
آشنایی بیشتر با NVMe
آشنایی بیشتر با NVMe
پروتکل NVMe با سیستم عامل های ویندوز ،IOS و برخی از نسخه های لینوکس و اندروید ، سازگاری کامل دارد .
استفاده از این پروتکل در تجهیزات همراه نیز آغاز گشته است .
به عنوان مثال اپل ، NVMe را در حافظه های دستگاه قابل حمل نیز به خدمت گرفت .
اما ریشه و کاربرد اصلی NVMe به کامپیوتر دسکتاپ و لپ تاپ باز می گردد .
جزئیات استاندارد NVMe برای اولین بار در سال ۲۰۰۷ و به میزبانی اینتل مطرح شد .
NVMe پتانسیل لازم به منظور هندل حافظه های پر سرعت را برای سالهای سال داراست .
اکنون کمپانی ها با خیال آسوده به دنبال تولید فناوری های مبتنی بر NAND هستند تا بدین ترتیب سرعت نهایی را افزایش دهند .
از جمله این تحقیقات می توان به ۳D-VNAND از سامسونگ و ۳D XPoint از اینتل اشاره کرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *