Phenquestions
Trdi disk (HDD). Magnetni in mehanski predilni pogon velja za zapuščeno napravo. Obstaja že od sredine 20. stoletja. Trdi diski so narejeni iz gibljivih delov, ki pogosteje povzročajo odpoved naprave. Trenutno so na voljo faktorji oblike 3.5 "in 2.5-palčni trdi diski. Današnji trdi diski uporabljajo vmesnik standarda SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ki je nadomestil že zastarela standarda IDE (Integrirana pogonska elektronika) in PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Polprevodniški pogon (SSD). SSD je nova generacija shranjevalnih naprav, ki podatke shranjuje v pomnilnike na osnovi bliskavice. Opravlja enake funkcije trdega diska, le hitreje. Za razliko od trdega diska verjetno ne bo uspel, saj ni gibljivih delov. SSD diski uporabljajo vmesnik SATA ali PCIe (Peripheral Component Interconnect Express).
Kje torej sodi NVMe? Da bomo NVMe bolje razumeli, nam najprej sporočite razlike med vmesnikom SATA in PCIe.
SATA vs PCIe
SATA in PCIe sta vmesni medij za notranje pomnilniške naprave. SATA se uporablja za trdi disk in SSD, novejši PCIe pa za SSD.
Trdi disk je med strojnimi komponentami računalnikov najpočasnejši. Da bi sledili hitrosti drugih komponent, je bila nujna zamenjava standardov IDE in PATA s hitrejšim vmesnikom SATA.
SATA je standard priključka in vodila. Priključek SATA poveže trde diske in SSD diske z vodilom SATA na matični plošči računalnika. Ta preprost konektor je imel več dosežkov in najnovejšo ponovitev je SATA III, ki se pogosto uporablja v sodobnih trdih diskih in trdnih diskih. SATA III ima hitrost prenosa 600 MB / s in za komunikacijo z napravami SATA uporablja AHCI (Advanced Host Controller Interface). AHCI je bil izrecno zasnovan za predenje trdih diskov, ker pa ob njegovem razvoju ni bilo standarda za pogone SATA, je bil AHCI podprt za delo s SATA. Čeprav je bil AHCI združljiv s pogoni SATA, zaradi počasne hitrosti prenosa ni popolnoma optimiziral potenciala SSD-jev na osnovi bliskavice. Prav tako je potreben krmilnik SATA za AHCI, ki komunicira s pogonom SATA, kar dodatno upočasni prenos podatkov. Nato so proizvajalci raziskali druge vmesnike, ki bi lahko zagotavljali hitrejše hitrosti prenosa.
PCIe je standard razširitvenega vodila za visoke hitrosti, ki je nadomestil starejše in počasnejše standarde vodila PCI, PCI-X in AGP. Uporabljali so ga predvsem za grafiko, Wi-Fi in Ethernet kartice. PCIe ima neposredno povezavo s CPU, kar znatno pospeši hitrost prenosa. Za razliko od SATA PCIe ne zahteva krmilnika med pogonom in CPE, da se podatki prenašajo sem ter tja. PCIe ima tudi druge impresivne prednosti, kot so manjša zakasnitev, prilagodljiva zmogljivost, povečan vhod / izhod do 40 pasov na vtičnico CPU in majhna moč.[1] PCIe 3.0 je najnovejša generacija PCIe in ima hitrost prenosa 985 MB / s na pas in lahko vsebuje do 16 pasov. Ti izjemni atributi PCIe so idealna reža za SSD-je. Toda ena stvar še vedno manjka; komunikacijski standard med SSD-ji in vmesnikom PCIe. Takrat v sliko vstopi NVMe.
Ali NVMe uporablja PCIe?
Med NVMe in PCIe je veliko zmede, saj se ti dve besedi pogosto uporabljata zamenljivo. V drugih primerih se SSD in NVMe štejeta za dva različna pogona. Toda kaj točno je NVMe?
NVMe ni niti vmesnik niti pogon. Trenutno je industrijski komunikacijski standard za shranjevalne naprave NVM, kot so SSD-ji. Pravzaprav je zasnovan posebej za SSD diske na osnovi bliskavice. Medtem ko je PCIe fizični vmesnik, je NVMe protokol, ki upravlja naprave NVM, ki uporabljajo PCIe. Zato je podoben AHCI, le veliko hitrejši.
Za primerjavo ima AHCI samo eno ukazno čakalno vrsto in lahko pošlje 32 ukazov na čakalno vrsto, NVMe pa ima neverjetno pamet 64.000 čakalnih vrst in lahko pošljete 64.000 ukazov na čakalno vrsto. To je izjemno 4M ukazi skupaj! Za razliko od AHCI, ki gre skozi krmilnik SATA, preden se podatki pošljejo v CPU, NVMe komunicira neposredno s CPU brez potrebe po kakršnem koli krmilniku. Poleg tega ima več kot milijon IOP-ov (vhodno-izhodnih operacij na sekundo) v nasprotju s 100K AHCI. Poleg tega ima nižjo zakasnitev le nekaj mikrosekund v primerjavi s 30-100 mikrosekundami AHCI. Pogovorimo se o hitrosti prenosa. Kot smo že omenili, ima PCIe hitrost prenosa 1 GB / s na pas. NVMe uporablja štiri pasove PCIe, kar pomeni, da imajo teoretično trdi diski NVMe hitrost prenosa 3.9 GB / s.[2] Več kot 6-krat hitreje v primerjavi s hitrostjo prenosa 600 MB / s pogonov SATA.
Končana stvar, NVMe je zanesljiv zmagovalec v vseh pogledih, vendar obstaja ena pomanjkljivost - cena. NVMe ima višjo ceno in za nekatere je nepraktična izbira. SSD diski SATA lahko sorazmerno hitro zaženejo programe, prenašajo datoteke in zaženejo računalnik, na primer za obdelavo velikih video datotek ali v panogah, ki zahtevajo hkrati zagon več aplikacij in obdelavo ogromnih datotek v realnem času, odvečni denar porabijo za pogone NVMe je vredno poplačilo.
Ali NVMe uporablja PCIe? To je dokončno da! NVMe sodeluje z PCIe za izjemno hiter prenos podatkov in je pomemben napredek v primerjavi s starejšim standardom AHCI.
Viri:
[1] J. Metz, “NVMe za absolutne začetnike”, 11. november 2014, https: // blogi.cisco.com / datacenter / nvme-for-absolute-beginners, dostop 16. decembra 2020
[2] Westrick, Tom, “Kaj so pogoni NVMe in ali jih morate kupiti?”, 16. septembra 2020, https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, dostop 16. decembra 2020
