تعریف NVMe
NVMe چیست؟
تکنولوژی nvme
تکنولوژی NVMe
NVM Expres یا NVMe یک معماری جدید، سریع و بهینه برای ارتباط کامپیوتر ها با حافظه های ماندگار (Non-Volatile Memory) یا همان دیسک های سخت است. از آن جایی که نیاز شرکت ها و همچنین کاربران خانگی به سرعت خواندن و نوشتن روی دیسک سخت هر روزه افزایش می یابد.
NVMe سعی دارد تا تمام انواع حافظه های ماندگار (چه حافظه های NAND و چه SSD ها) را از طریق درگاه های PCI (که بسیار سریع تر از درگاه های قدیمی تر SATA هستند) به دستگاه های میزبان (معمولاً کامپیوتر ها) متصل کند.
NVMe استاندارد جدیدی برای حافظه های SSD بسیار سریع است. این گزینه می تواند عملکرد قابل توجهی نسبت به سایر پروتکل ها داشته باشد.
افزایش استفاده از فضای ذخیره سازی فلش در سال های اخیر به یک موضوع رایج تبدیل شده است. این گزینه عملکرد بهتری نسبت به سایر گزینه های موجود دارد.
samsung evo 960 500gb
NVMe
NVMe یک استاندارد موفق محسوب می شود و می تواند جایگزین خوبی برای پروتکل های دیگر باشد. این گزینه به کاربر اجازه می دهد فرمت ۲٫۵in درایوهای حالت جامد را از طریق کانکتور U.2 در بدنه کارت مورد استفاده قرار دهد.
البته کارت های مجهز شده به NVMe را می توان در یک فرمت آرایه ای قرار داد. در حقیقت، کارت هایی که این فرمت را دارند می توان به آرایه ای از کنترلرها اضافه کرد. با اینحال، هر محصول آرایه ای که بخواهد از مزایای NVMe استفاده کند به سخت افزار کنترل کننده نیاز خواهد داشت.
NVMe موارد متعددی را در لیست بهینه سازی خود دارد، از جمله پهنای باند و تعداد پردازشگر های خواندن/نوشتن دیسک ها، و همچنین تاخیر آن ها. به عنوان مثال یک رابط SATA حداکثر می تواند 200 هزار پردازشگر IO داشته باشد.
در حالی که این عدد در NVMe به یک میلیون می رسد. از آن جایی که NVMe از PCI Express و ساختار هایی مانند RDMA و کانال های فیبری استفاده می کند،می تواند پهنای باندی بسیار بیشتر از SATA یا SAS ارائه دهد.
بنابراین انتظار می رود که تکنولوژی حافظه در آینده نزدیک سرعت خواندن کمتر از یک میکروثانیه ارائه دهد، و این بدان معنی است که سرعت ارتباط هارد دیسک با نرم افزار های کامپیوتر نیز به کمتر از 10 میکروثانیه خواهد رسید. NVMe یک معماری کامل، و شامل تمام لایه های نرم افزار و سخت افزار می باشد.
samsung pro 950 512GB
مزایای پروتکل NVMe :
پروتکل NVMe اساساً برای ارتباط با حافظه های پایدار (NVM) مانند حافظه های فلش NAND امروزی، و حتی نسل آینده تکنولوژی های NVM طراحی شده است. بنابراین، محدودیت های واسط های دیسک سخت را ندارد. مثلاً دستگاه های SAS امروزی و یا دستگاه های مبتنی بر SATA می توانند در هر صف دستور، به ترتیب 256 و 32 دستور جای دهند. ممکن است این تعداد برای تکنولوژی های هارد دیسک کافی باشد، ولی واضح است که جوابگوی سرعت تکنولوژی های امروزی (و آینده) NVM را نخواهد داشت.
در حالی که NVMe از 64 هزار دستور در هر صف پشتیبانی می کند و 64 هزار صف نیز دارد! این صف ها به صورتی طراحی شده اند که دستورات ورودی/خروجی و پاسخ های مربوط به آن ها همگی بر روی یک هسته CPU اجرا می شوند.بنابراین می توان از قابلیت های پردازش موازی CPU های چند هسته ای نیز بهره گرفت. همچنین چون هر برنامه یا رشته (Thread) می تواند صف دستو مخصوص به خود را ایجاد کند، نیازی به I/O Locking نیست. NVMe همچنین از MSI-X و Interrupt steering نیز پشتیبانی می کند و با جلوگیری از ایجاد ترافیک شدید بر روی CPU به سیستم ها اجازه گسترش پذیری فوق العاده ای را می دهد.
همچنین
در این میان SAS (بر اساس مجموعه ای از دستور های SCSI) و SATA (بر اساس مجموعه دستورات ATA) پروتکل تاریخی توسعه یافته برای رسانه های مکانیکی می باشند. آنها ویژگی های لازم برای استفاده از مزایای موجود در رسانه های فلش را ندارند. به همین خاطر، صنعت رایانه به دنبال فائق آمدن بر چنین مشکلاتی بر آمد و تلاش کرد استانداردهای جدیدی با نام NVMe(non-volatile memory express) ایجاد کند. این استاندارد برای فلش ساخته شد و مزایای عملکردی متعددی دارد. NVMe استانداردی بر اساس PCIe است و برای معماری حافظه فیزیکی ساخته شده است. تامین کنندگان، هر کدام پروتکل هایی را برای مدیریت ترافیک توسعه داده اند.
مزایای کلیدی NVMe در برابر SATA و SAS:
- به طور خلاصه می تواند پهنای باند بیشتری نسبت به SAS و SATA فراهم آورد. SATA می تواند توان عملیاتی ۶Gbps و ۶۰۰Mbps را فراهم کند. این در حالیست که SAS توان عملیاتی ۱۲Gbps و ۸Gbps را فراهم خواهد کرد. استاندارد ذخیره سازی NVMe مشخصه و ویژگی عملکرد انتقال داده ای شبیه PCIe نسل سوم را دارد.به همین خاطر پهنای باند آن برای هر خط حدود یک گیگا بایت در ثانیه خواهد بود.
- به گونه ای ساخته شده است که می تواند صف های بیشتری را نسبت به SAS و SATA مدیریت کند. در این گزینه امکان مدیریت ۶۵۰۰۰ صف و ۶۵۰۰۰ فرمان عمق صف وجود دارد. این موضوع بدین معناست که در فضای ذخیره سازی مجهز شده با NVME نباید عملکرد کاهش پیدا کند.
کاربردهای کلیدی NVMe:
به طور خلاصه، می توان چنین گفت که عملکرد بسیار خوبی برای فضای ذخیره سازی فلش نسبت به SAS و SATA ارائه می کند. توانایی آن برای مدیریت تعداد زیادی از صف ها و دستورات مرتبط با آن باعث شده است این گزینه برای برنامه هایی همچون پایگاه داده ها و برخی عملیات وب مناسب باشد. اگرچه این گزینه بیشتر به عنوان فناوری فلش سرور استفاده می شود اما به زودی شاهد کاربرد آن در زیرساخت های فوق همگرا(hyper-converged) و فضای ذخیره سازی اشتراکی خواهیم بود.
ssdهای NVMe موجود در ssdbazar را از اینجا میتوانید خرید کنید.
