Phenquestions
Kõvaketas (HDD). Magnetilist ja mehaanilist pöörlevat ajamit peetakse pärandmäluseadmeks. See on olnud umbes 20. sajandi keskpaigast. Kõvakettad on valmistatud liikuvatest osadest, mis põhjustavad seadme rikke sagedamini. Praegu on saadaolevad vormitegurid 3.5 ”ja 2.5 ”kõvakettad. Tänapäeva kõvakettad kasutavad SATA standardi (Serial Advanced Technology Attachment) liidest, mis asendas juba vananenud IDE (integreeritud ajamielektroonika) ja PATA (paralleelne täiustatud tehnoloogia manus) standardid.
Pooljuhtketas (SSD). SSD on uue põlvkonna salvestusseade, mis salvestab teavet välkmälupõhistesse mäludesse. See täidab HDD-ga samu funktsioone, ainult kiiremini. Erinevalt HDD-st ebaõnnestub see tõenäoliselt, kuna liikuvaid osi pole. SSD-kettad kasutavad kas SATA- või PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) liidest.
Niisiis, kuhu NVMe sobib? NVMe paremaks mõistmiseks andke meile kõigepealt teada SATA ja PCIe liidese erinevustest.
SATA vs PCIe
SATA ja PCIe on sisemiste salvestusseadmete liidesekandjad. SATA-d kasutatakse nii HDD kui ka SSD jaoks, uuemat PCIe aga SSD-de jaoks.
Kõvaketas on arvutite riistvarakomponentide seas kõige aeglasem. Muude komponentide kiirusega kursis hoidmiseks oli IDE ja PATA standardite asendamine kiirema liidese, SATA, absoluutselt vajalik.
SATA on nii pistik kui ka siinistandard. SATA-pistik ühendab kõvakettad ja SSD-d arvuti emaplaadi SATA-siiniga. Sellel lihtsal pistikul oli mitu arengut ja uusim kordus - SATA III on laialdaselt kasutusel tänapäevastel kõvaketastel ja SSD-del. SATA III edastuskiirus on 600 MB / s ja kasutab SATA-seadmetega suhtlemiseks AHCI-d (Advanced Host Controller Interface). AHCI oli mõeldud spetsiaalselt pöörlevate HDD-de jaoks, kuid kuna selle arendamisel ei olnud SATA-draivide standardit, kinnitati AHCI-le töötamist SATA-ga. Kuigi AHCI ühildus SATA-draividega, ei optimeerinud see aeglase edastuskiiruse tõttu välgupõhiste SSD-de potentsiaali täielikult. Samuti on vaja SATA-kontrollerit, et AHCI saaks SATA-draiviga suhelda, pidurdades andmeedastust veelgi. Seejärel uurisid tootjad muid liideseid, mis võimaldaksid kiiremat edastuskiirust.
PCIe on kiire laiendusbussi standard, mis asendas vanemad ja aeglasemad PCI, PCI-X ja AGP siini standardid. Seda kasutati peamiselt graafika, WiFi ja Etherneti kaartide jaoks. PCIe-l on otsene ühendus protsessoriga, mis kiirendab märkimisväärselt ülekandekiirust. Erinevalt SATA-st ei nõua PCIe draiveri ja protsessori vahel kontrollerit, et andmeid edasi-tagasi edastada. PCIe-l on ka muid muljetavaldavaid eeliseid, nagu madalam latentsus, skaleeritav jõudlus, suurenenud sisend / väljund kuni 40 sõidurada CPU pesa kohta ja väike võimsus.[1] PCIe 3.0 on uusima põlvkonna PCIe ja selle ülekandekiirus on 985 MB / s raja kohta ning see võib koosneda kuni 16 rajast. Need PCIe suurepärased atribuudid muudavad selle SSD-ketaste jaoks ideaalseks pesaks. Kuid üks asi on endiselt puudu; SSD-de ja PCIe-liidese vaheline kommunikatsioonistandard. See on siis, kui NVMe satub pildile.
Kas NVMe kasutab PCIe-d?
NVMe ja PCIe vahel on palju segadust, kuna neid kahte sõna kasutatakse sageli vahetatult. Muudel juhtudel peetakse SSD ja NVMe kaheks erinevaks kettaks. Aga mis täpselt on NVMe?
NVMe ei ole liides ega draiv. Praegu on see NVM-i salvestusseadmete, näiteks SSD-de, tööstuslik kommunikatsioonistandard. Tegelikult on see mõeldud spetsiaalselt välgupõhiste SSD-de jaoks. Kuigi PCIe on füüsiline liides, on NVMe protokoll, mis haldab NVI-seadmeid, mis kasutavad PCIe-d. Seetõttu on see sarnane AHCI-ga, ainult palju kiirem.
Võrdluseks võib öelda, et AHCI-l on ainult üks käsurida ja see võib saata 32 käsku järjekorra kohta, NVMe on seevastu meeletu 64K järjekorda ja saab saata 64K käsku järjekorra kohta. See on ülekaalukas 4M käsud kokku! Erinevalt AHCI-st, mis läbib SATA-kontrolleri enne andmete edastamist protsessorile, suhtleb NVMe otse protsessoriga, ilma et oleks vaja ühtegi kontrollerit. Pealegi on sellel üle miljoni IOP (sisend- ja väljundoperatsioonid sekundis), vastupidiselt 100K AHCI-le. Lisaks on sellel madalam latentsus, vaid mõni mikrosekund, võrreldes AHCI 30–100 mikrosekundiga. Räägime ülekandekiirusest. Nagu varem mainitud, on PCIe ülekandekiirus 1GB / s sõiduraja kohta. NVMe kasutab nelja rea PCIe-d, mis tähendab teoreetiliselt, et NVMe SSD-del on ülekandekiirus 3.9 GB / s.[2] Üle 6x kiirem, võrreldes SATA-draivide 600MB / s edastuskiirusega.
See on tehtud tehing, NVMe on kindel võitja kõigis aspektides, kuid siin on üks puudus - hind. NVMe kannab kõrgemat hinnasilti ja mõne jaoks on see ebapraktiline valik. SATA SSD-d võimaldavad programme käivitada, faile edastada ja arvutit suhteliselt kiiresti käivitada, kuid näiteks suurte videofailide töötlemiseks või tööstusharudes, kus on vaja mitme rakenduse samaaegset käitamist ja tohutute failide reaalajas töötlemist, NVMe draividele kulutatud lisadala on vääriline tasu.
Kas NVMe kasutab PCIe-d? See on kindel jah! NVMe töötab erakordselt kiire andmeedastuse nimel koos PCIe-ga ja on märkimisväärne edasiminek vanema AHCI standardiga võrreldes.
Allikad:
[1] J. Metz, “NVMe absoluutsetele algajatele”, 11. november 2014, https: // blogid.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-beginners, vaadatud 16. detsembril 2020
[2] Westrick, Tom: „Mis on NVMe draivid ja kas peaksite seda ostma?”, 16. september 2020, https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, vaadatud 16. detsembril 2020
