不仅仅是大小或新的NVMe协议带给我们什么

一个著名的故事。功能更强大的计算机一出现,处理器和存储介质容量的提高,用户就松了一口气-“现在我已经拥有了足够的一切,我不必压缩和保存”,因此几乎立即出现了新的需求,占用了越来越多的资源新软件,它也“不会拒绝任何东西”。一个永恒的问题。无休止的循环。并不断寻求新的解决方案。云存储,神经网络,人工智能-甚至很难想象这些技术需要什么巨大的能力。但是,让我们不要沮丧,因为迟早会找到解决任何问题的解决方案。







这些解决方案之一是NVM-express协议,据专家称,它彻底改变了固态非易失性存储器的使用。什么是NVMe?它带来了什么好处?





计算机的速度很大程度上取决于从媒体读取数据的速度和命令处理的速度。无论整个操作系统的性能如何,常规硬盘都可以否定一切,这会使程序在打开时变慢,或者在执行大型任务时“思考”。更不用说HDD实际上已经耗尽了其增加信息存储量的潜力,因此变得毫无希望。机械驱动器已经过时,并且减慢了计算机技术的发展。



现在,SSD取代了HDD-固态驱动器,非易失性非机械存储设备。第一批SSD在2000年代下半年投放市场。很快,他们就容量方面开始与硬盘竞争。但是很长一段时间以来,它们无法充分发挥其潜力以及在速度,呼叫单元并行性方面的优势,因为现有接口和协议是根据旧标准构建的,旨在通过SATA接口甚至更古老的SCSI(SAS)支持HDD驱动器。 



释放非易失性存储器潜力的下一步是向PCI Express总线的过渡。但是对于他们来说,到那时,还没有制定新的工业标准。并且在2012年,发布了第一批实施NVM-express协议的计算机。



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因此,短语“ NVMe驱动器”并不完全正确,并且“ HDD-SSD-NVMe”之类的比较绝对是错误的,并且会误导刚刚熟悉该主题的用户。一方面将HDD与SSD进行比较,另一方面将通过SATA接口(使用AHCI协议)连接的SSD和通过使用NVM-express协议的PCI-express总线连接的SSD进行比较是正确的。对于任何人来说,将HDD与SSD进行比较可能不再有意义。每个人都了解差异,每个人都清楚后者的好处。除非提及一些(非常惊人的)好处。与硬盘驱动器相比,固态驱动器更小,更轻,更无声,并且完全没有机械驱动器,这使其更不受损坏(例如,跌落时),并仅增加了使用寿命。



比较具有旧总线和旧协议的SSD的功能以及具有NVMe协议的PCIe总线上的SSD肯定会引起更多兴趣,这将对习惯于使用新产品的每个人,打算购买新计算机的人,甚至是那些例如寻找最好的主机。



如前所述,SATA接口是为硬盘驱动器创建的,硬盘驱动器的头部一次只能物理访问一个单元。 SATA设备只有一个通道也就不足为奇了。对于固态硬盘,这非常小,因为它们的优势之一是支持并行流。 SSD控制器还管理初始定位,这是另一个重要优势。 PCI-express总线提供多通道操作,并且NVMe协议实现了这一优势。结果,存储在固态驱动器上的数据将通过65,536个并发控制队列传递,每个控制队列可同时包含65,536个以上的命令。比较:SATA和SCSI只能使用一个队列,分别支持多达32个和254个命令。 



此外,旧的接口需要两次调用RAM才能执行每个命令,而NVMe设法一次完成此操作。 



第三个重要优点是中断处理。 NVMe协议是为使用多核处理器的现代平台开发的。因此,它合并了并行线程处理以及优化的排队和中断处理机制,从而实现了更高的性能水平。换句话说,当具有较高优先级的命令出现时,其执行开始更快。



各种组织和专家进行的大量测试证明,NVMe SSD的平均运行速度比通过旧接口连接的SSD高5倍。



现在,了解是否可以使用NVMe协议在PCIe上实现的SSD。这不仅是成本。就价格而言,这种实现仍然明显更高,尽管您知道,计算机组件的价格仅在销售开始时就很高,而且往往会迅速下降。 



我们正在谈论建设性的解决方案,关于专业语言中通常所说的“形式因素”。换句话说,这些组件是由制造商生产的。当前市场上有三种外形尺寸







第一个称为“ NVMe SSD”。它是一块扩展板,插入与视频卡相同的插槽。这不适用于笔记本电脑。但是,对于许多固定式计算机,由于越来越多的固定式计算机组装在紧凑的主板上,因此在主板上通常有两个甚至一个PCIe插槽(通常由视频卡占用)。







第二个形状因子是U2。从外观上看,它类似于普通的硬盘驱动器,但尺寸要小得多。U2通常在服务器上使用,因此普通用户不应该购买它。







第三个是M2这是发展最快的形式。它在笔记本电脑中得到了积极的使用,最近已经在某些用于固定PC的主板上实现了。但是,当您自己购买M2时,应格外小心,因为SATA SSD仍以这种形式生产。



但是,在评估自己获取任何命名形式的可行性时,也需要小心。首先,您需要评估笔记本电脑或PC主板的插槽是否正确。即使它们是,您的计算机是否也具有足够强大的处理器,因为较弱的处理器仍会阻止您体验SSD的优势。如果您拥有所有这些功能,那么您通常需要处理大量数据,当然,您需要的是NVMe SSD。






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