Phenquestions
Hårddisk (HDD). Den magnetiska och mekaniska spinndriven anses vara en äldre lagringsenhet. Det har funnits sedan mitten av 1900-talet. Hårddiskar är gjorda av rörliga delar som ofta orsakar att enheten misslyckas. För närvarande är de tillgängliga formfaktorerna 3.5 ”och 2.5 ”hårddiskar. Dagens hårddiskar använder SATA-standardgränssnittet (Serial Advanced Technology Attachment) som ersatte de redan föråldrade IDE (Integrated Drive Electronics) och PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) -standarderna.
Solid State Drive (SSD). SSD är den nya generationens lagringsenhet som lagrar informationen i flashbaserade minnen. Den har samma funktioner som hårddisken, bara snabbare. Till skillnad från hårddisken är det osannolikt att det misslyckas eftersom det inte finns några rörliga delar. SSD-enheter använder antingen SATA- eller PCIe-gränssnittet (Peripheral Component Interconnect Express).
Så var passar NVMe in? För att förstå NVMe bättre, låt oss först veta skillnaderna mellan SATA och PCIe-gränssnitt.
SATA vs PCIe
SATA och PCIe är gränssnittsmediet för interna lagringsenheter. SATA används för både hårddisk och SSD medan den senare PCIe används för SSD-enheter.
Hårddisken är den långsammaste bland hårdvarukomponenterna på datorer. För att hålla jämna steg med andra komponenters hastighet var det en absolut nödvändighet att ersätta IDE- och PATA-standarder med det snabbare gränssnittet, SATA.
SATA är både en kontakt och en bussstandard. SATA-kontakten ansluter hårddiskar och SSD-enheter till SATA-bussen på datorns moderkort. Den här enkla kontakten hade flera utvecklingar och den senaste iterationen, SATA III används ofta i moderna hårddiskar och SSD-enheter. SATA III har en överföringshastighet på 600 MB / s och använder AHCI (Advanced Host Controller Interface) för att kommunicera med SATA-enheter. AHCI designades uttryckligen för de roterande hårddiskarna, men eftersom det inte fanns någon standard för SATA-enheter vid dess utveckling, fick AHCI stöd för att arbeta med SATA. Även om AHCI var kompatibelt med SATA-enheter optimerade det inte helt potentialen för flashbaserade SSD-enheter på grund av dess långa överföringshastighet. Det finns också ett behov av en SATA-styrenhet för AHCI att kommunicera med SATA-enheten, vilket ytterligare saktar ner dataöverföringen. Tillverkarna undersökte sedan andra gränssnitt som kunde ge snabbare överföringshastigheter.
PCIe är en höghastighetsutvidgningsbussstandard som ersatte de äldre och långsammare PCI-, PCI-X- och AGP-bussstandarderna. Det användes främst för grafik, Wi-Fi och Ethernet-kort. PCIe har en direktanslutning till processorn, vilket avsevärt snabbar upp överföringshastigheten. Till skillnad från SATA kräver PCIe inte en styrenhet mellan enheten och CPU: n för att data ska kunna flyttas fram och tillbaka. PCIe kommer också med andra imponerande fördelar som lägre latens, skalbar prestanda, ökad I / O på upp till 40 banor per CPU-uttag och låg effekt.[1] PCIe 3.0 är den senaste generationen PCIe och har en överföringshastighet på 985 MB / s per fil och kan bestå av upp till 16 banor. Dessa fantastiska egenskaper hos PCIe gör den till en idealisk plats för SSD-enheter. Men en sak saknas fortfarande; kommunikationsstandarden mellan SSD och PCIe-gränssnittet. Detta är när NVMe kommer in i bilden.
Använder NVMe PCIe?
Det finns mycket förvirring mellan NVMe och PCIe eftersom dessa två ord ofta används omväxlande. I andra fall betraktas SSD och NVMe som två olika enheter. Men vad exakt är NVMe?
NVMe är varken ett gränssnitt eller en enhet. Det är för närvarande den industriella kommunikationsstandarden för NVM-lagringsenheter som SSD-enheter. Faktum är att den är utformad speciellt för flashbaserade SSD-enheter. Medan PCIe är det fysiska gränssnittet är NVMe protokollet som hanterar NVM-enheter som använder PCIe. Det liknar därför AHCI, bara mycket snabbare.
Som jämförelse har AHCI bara en kommandokö och kan skicka 32 kommandon per kö, NVMe, å andra sidan, har en tankeväckande 64 000 köer och kan skicka 64K-kommandon per kö. Det är en överväldigande 4M-kommandon totalt! Till skillnad från AHCI som går igenom SATA-styrenheten innan data skickas till CPU: n kommunicerar NVMe direkt till processorn utan behov av någon styrenhet. Dessutom har den över en miljon IOP (Input / Output Operations per sekund) i motsats till 100K AHCI. Dessutom har den en lägre latens på bara några mikrosekunder jämfört med AHCIs 30-100 mikrosekunder. Låt oss prata om överföringshastigheten. Som tidigare nämnts har PCIe en överföringshastighet på 1 GB / s per fil. NVMe använder fyra banor med PCIe, vilket innebär att teoretiskt sett har NVMe SSD-enheter en överföringshastighet 3.9 GB / s.[2] Mer än 6 gånger snabbare jämfört med 600 MB / s överföringshastighet för SATA-enheter.
Det är en klar affär, NVMe är den säkra vinnaren i alla aspekter, men det finns en nackdel - priset. NVMe har en högre prislapp, och för vissa är det ett opraktiskt val. SATA SSD-enheter kan köra program, överföra filer och starta en dator relativt snabbt men för att till exempel bearbeta stora videofiler eller i branscher som kräver att flera applikationer körs samtidigt och realtidsbehandling av stora filer, extra pengar som spenderas på NVMe-enheter är en värdig lön.
Använder NVMe PCIe? Det är ett definitivt ja! NVMe arbetar hand i hand med PCIe för en exceptionellt snabb dataöverföring och är en betydande förbättring jämfört med den äldre AHCI-standarden.
Källor:
[1] J. Metz, "NVMe för absoluta nybörjare", 11 november 2014, https: // bloggar.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-nybörjare, Åtkomst 16 december 2020
[2] Westrick, Tom, ”Vad är NVMe-enheter, och ska du köpa en?”, 16 september 2020, https: // www.Howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, Åtkomst 16 december 2020
