Phenquestions
Jednotka pevného disku (HDD). Magnetický a mechanický rotační pohon je považován za starší úložné zařízení. Je to od poloviny 20. století. HDD jsou vyrobeny z pohyblivých částí, které častěji způsobují poruchu zařízení. V současné době jsou k dispozici formové faktory 3.5 ”a 2.5 ”pevné disky. Dnešní pevné disky používají rozhraní SATA standard (Serial Advanced Technology Attachment), které nahradilo již zastaralé standardy IDE (Integrated Drive Electronics) a PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Jednotka SSD (SSD). SSD je úložné zařízení nové generace, které ukládá informace do pamětí založených na flash paměti. Dělá stejné funkce HDD, jen rychleji. Na rozdíl od HDD je nepravděpodobné, že by selhal, protože zde nejsou žádné pohyblivé části. Jednotky SSD používají rozhraní SATA nebo PCIe (Peripheral Component Interconnect Express).
Kam tedy NVMe zapadá? Abychom lépe porozuměli NVMe, dejte nám nejprve vědět o rozdílech mezi rozhraním SATA a PCIe.
SATA vs PCIe
SATA a PCIe jsou média rozhraní pro interní úložná zařízení. SATA se používá pro HDD i SSD, zatímco novější PCIe se používá pro SSD.
Pevný disk je nejpomalejší z hardwarových komponent počítačů. Abychom udrželi krok s rychlostí ostatních komponent, bylo absolutní nutností nahradit standardy IDE a PATA rychlejším rozhraním SATA.
SATA je standardem konektoru i sběrnice. Konektor SATA připojuje pevné disky a disky SSD ke sběrnici SATA základní desky počítače. Tento jednoduchý konektor prošel několika vývojovými změnami a jeho nejnovější iterace SATA III je široce používána na moderních pevných discích a discích SSD. SATA III má přenosovou rychlost 600 MB / s a ke komunikaci se zařízeními SATA používá rozhraní AHCI (Advanced Host Controller Interface). AHCI byl navržen výslovně pro rotující pevné disky, ale protože při jeho vývoji neexistoval žádný standard pro disky SATA, byla společnost AHCI schválena pro práci se SATA. Ačkoli byl AHCI kompatibilní s jednotkami SATA, kvůli nízké rychlosti přenosu plně neoptimalizoval potenciál flash disků SSD. Je také potřeba, aby řadič SATA pro AHCI komunikoval s jednotkou SATA, což dále zpomaluje přenos dat. Výrobci poté prozkoumali další rozhraní, která by mohla poskytovat rychlejší přenosové rychlosti.
PCIe je standard vysokorychlostní expanzní sběrnice, který nahradil starší a pomalejší standardy sběrnice PCI, PCI-X a AGP. Používal se hlavně pro grafické karty, karty Wi-Fi a Ethernet. PCIe má přímé připojení k CPU, což výrazně zrychluje přenosovou rychlost. Na rozdíl od SATA nevyžaduje PCIe mezi jednotkou a procesorem řadič, aby mohla být data přenášena sem a tam. PCIe také přichází s dalšími působivými výhodami, jako je nižší latence, škálovatelný výkon, zvýšené I / O až o 40 linek na soket CPU a nízká spotřeba.[1] PCIe 3.0 je nejnovější generace PCIe a má přenosovou rychlost 985 MB / s na linku a může se skládat až z 16 linek. Tyto vynikající atributy PCIe z něj činí ideální slot pro SSD. Ale jedna věc stále chybí; komunikační standard mezi SSD a rozhraním PCIe. To je, když se NVMe dostane do obrazu.
Používá NVMe PCIe?
Mezi NVMe a PCIe je spousta nejasností, protože tato dvě slova se často používají zaměnitelně. V ostatních případech se SSD a NVMe považují za dva různé disky. Ale co přesně je NVMe?
NVMe není ani rozhraní, ani jednotka. V současné době se jedná o průmyslový komunikační standard pro úložná zařízení NVM, jako jsou SSD. Ve skutečnosti je navržen speciálně pro SSD založené na flash. Zatímco PCIe je fyzické rozhraní, NVMe je protokol, který spravuje zařízení NVM, která používají PCIe. Je tedy podobný AHCI, jen mnohem rychlejší.
Ve srovnání má AHCI pouze jednu frontu příkazů a může odeslat 32 příkazů na frontu, NVMe má naopak ohromující 64 tis. Fronty a může poslat 64 tis. Příkazů na frontu. To je ohromující 4M příkazy dohromady! Na rozdíl od AHCI, která prochází řadičem SATA před odesláním dat do CPU, NVMe komunikuje přímo s CPU bez potřeby jakéhokoli řadiče. Kromě toho má více než milion IOP (operace vstupu / výstupu za sekundu) na rozdíl od 100 kB AHCI. Navíc má nižší latenci jen několik mikrosekund ve srovnání s 30-100 mikrosekundami AHCI. Promluvme si o přenosové rychlosti. Jak již bylo zmíněno, PCIe má přenosovou rychlost 1 GB / s na linku. NVMe používá čtyři pruhy PCIe, což teoreticky znamená, že NVMe SSD mají přenosová rychlost 3.9 GB / s.[2] Více než 6krát rychlejší ve srovnání s přenosovou rychlostí SATA disků 600 MB / s.
Je to hotová věc, NVMe je jistým vítězem ve všech aspektech, ale je tu jedna nevýhoda - cena. NVMe nese vyšší cenu a pro některé je to nepraktická volba. SATA SSD mohou relativně rychle spouštět programy, přenášet soubory a spouštět počítač, ale například pro zpracování velkých videosouborů nebo v průmyslových odvětvích, která vyžadují současné spuštění více aplikací a zpracování velkých souborů v reálném čase, další peníze vynaložené na disky NVMe je hodná výplata.
Používá NVMe PCIe? Je to definitivní Ano! NVMe pracuje ruku v ruce s PCIe pro výjimečně vysokorychlostní přenos dat a je významným zlepšením oproti staršímu standardu AHCI.
Zdroje:
[1] J. Metz, „NVMe pro absolutní začátečníky“, 11. listopadu 2014, https: // blogy.cisco.com / datacenter / nvme-pro-absolutní začátečníky, přístup 16. prosince 2020
[2] Westrick, Tom, „Co jsou disky NVMe a měli byste si jeden koupit?”, 16. září 2020, https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, zpřístupněno 16. prosince 2020
