Phenquestions
Жесткий диск (HDD). Магнитный и механический вращающийся привод считается устаревшим запоминающим устройством. Это было примерно с середины 20 века. Жесткие диски состоят из движущихся частей, которые чаще всего приводят к выходу устройства из строя. В настоящее время доступны форм-факторы 3.5 ”и 2.5 ”жесткие диски. Сегодняшние жесткие диски используют интерфейс стандарта SATA (Serial Advanced Technology Attachment), который заменил уже устаревшие стандарты IDE (Integrated Drive Electronics) и PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Твердотельный накопитель (SSD). SSD - это устройство хранения нового поколения, которое хранит информацию во флэш-памяти. Он выполняет те же функции, что и HDD, только быстрее. В отличие от HDD, он вряд ли выйдет из строя, поскольку в нем нет движущихся частей. SSD-накопители используют интерфейс SATA или PCIe (Peripheral Component Interconnect Express).
Итак, где же NVMe?? Чтобы лучше понять NVMe, дайте нам сначала узнать о различиях между интерфейсами SATA и PCIe.
SATA против PCIe
SATA и PCIe - интерфейсные носители для внутренних запоминающих устройств. SATA используется как для жестких дисков, так и для твердотельных накопителей, а более поздняя версия PCIe используется для твердотельных накопителей.
Жесткий диск - самый медленный среди аппаратных компонентов компьютеров. Чтобы не отставать от скорости других компонентов, было абсолютно необходимо заменить стандарты IDE и PATA более быстрым интерфейсом SATA.
SATA - это и разъем, и стандарт шины. Разъем SATA подключает жесткие и твердотельные диски к шине SATA материнской платы компьютера. У этого простого разъема было несколько разработок, и его последняя итерация, SATA III, широко используется в современных жестких дисках и твердотельных накопителях. SATA III имеет скорость передачи 600 МБ / с и использует AHCI (Advanced Host Controller Interface) для связи с устройствами SATA. AHCI был разработан специально для вращающихся жестких дисков, но поскольку при его разработке не было стандарта для дисков SATA, AHCI был одобрен для работы с SATA. Хотя AHCI был совместим с дисками SATA, он не полностью оптимизировал потенциал твердотельных накопителей на основе флэш-памяти из-за низкой скорости передачи данных. Кроме того, существует необходимость в контроллере SATA для AHCI для связи с диском SATA, что еще больше замедляет передачу данных. Затем производители изучили другие интерфейсы, которые могут обеспечить более высокую скорость передачи данных.
PCIe - это стандарт высокоскоростной шины расширения, который заменил старые и более медленные стандарты шины PCI, PCI-X и AGP. Он использовался в основном для видеокарт, карт Wi-Fi и Ethernet. PCIe имеет прямое соединение с процессором, что значительно увеличивает скорость передачи данных. В отличие от SATA, PCIe не требует наличия контроллера между диском и процессором для передачи данных туда и обратно. PCIe также обладает другими впечатляющими преимуществами, такими как меньшая задержка, масштабируемая производительность, увеличенный ввод-вывод до 40 линий на сокет ЦП и низкое энергопотребление.[1] PCIe 3.0 - это последнее поколение PCIe со скоростью передачи 985 МБ / с на полосу и может включать до 16 полос. Эти превосходные характеристики PCIe делают его идеальным слотом для твердотельных накопителей. Но одного все еще не хватает; стандарт связи между твердотельными накопителями и интерфейсом PCIe. Это когда на сцену выходит NVMe.
Использует ли NVMe PCIe?
Между NVMe и PCIe много путаницы, поскольку эти два слова часто используются как синонимы. В других случаях SSD и NVMe считаются двумя разными дисками. Но что такое NVMe?
NVMe - это ни интерфейс, ни диск. В настоящее время это промышленный стандарт связи для запоминающих устройств NVM, таких как твердотельные накопители. Собственно говоря, он разработан специально для SSD на базе флеш-памяти. Хотя PCIe является физическим интерфейсом, NVMe - это протокол, который управляет устройствами NVM, использующими PCIe. Следовательно, он похож на AHCI, только намного быстрее.
Для сравнения, AHCI имеет только одну очередь команд и может отправлять 32 команды в каждой очереди, а у NVMe, с другой стороны, есть умопомрачительные возможности 64К очередей и могу отправить 64К команд в очереди. Это подавляющее 4M команды в итоге! В отличие от AHCI, который проходит через контроллер SATA перед отправкой данных в ЦП, NVMe обменивается данными напрямую с ЦП без необходимости в каком-либо контроллере. Более того, он имеет более миллиона операций ввода-вывода в секунду (операций ввода-вывода в секунду) по сравнению с 100 КБ AHCI. Кроме того, он имеет меньшую задержку всего на несколько микросекунд по сравнению с 30-100 микросекундами AHCI. Поговорим о скорости передачи. Как упоминалось ранее, скорость передачи данных PCIe составляет 1 ГБ / с на полосу. NVMe использует четыре линии PCIe, что означает, что теоретически твердотельные накопители NVMe имеют скорость передачи 3.9 ГБ / с.[2] Более чем в 6 раз быстрее по сравнению с дисками SATA со скоростью передачи 600 МБ / с.
Дело сделано, NVMe - верный победитель во всех отношениях, но есть один недостаток - цена. NVMe стоит дороже, и для некоторых это непрактичный выбор. Твердотельные накопители SATA могут запускать программы, передавать файлы и запускать компьютер относительно быстро, но, например, для обработки больших видеофайлов или в отраслях, где требуется одновременный запуск нескольких приложений и обработка огромных файлов в реальном времени, дополнительные деньги, потраченные на диски NVMe достойная расплата.
Использует ли NVMe PCIe? Это определенно да! NVMe работает рука об руку с PCIe для исключительно высокоскоростной передачи данных и является значительным улучшением по сравнению со старым стандартом AHCI.
Источники:
[1] J. Мец, «NVMe для абсолютных новичков», 11 ноября 2014 г., https: // blogs.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-beginners, по состоянию на 16 декабря 2020 г
[2] Уэстрик, Том, «Что такое диски NVMe и стоит ли покупать их??», 16 сентября 2020 г., https: // www.Howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drivers-and-Should-you-buy-one /, по состоянию на 16 декабря 2020 г
