Semenalidery.com

IT Новости из мира ПК
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Nvme ssd что это

Собираетесь купить SSD диск? Что такое NVMe SSD и чем они лучше обычных SSD

SSD диски уже довольно основательно поселились не только в обычных компьютерах и ноутбуках, но и в серверах. Сегодня, устанавливать обычные жёсткие диски под операционную систему, всё равно что добывать огонь трением.

Дожидаться пока загрузится система на ноуте с жёстким диском на 5400 оборотов, это просто боль. а именно такие HDD и ставят на большинство дешёвых и даже не самых дешёвых моделей. Складывается впечатление, что производители последние лет пять провели в глухой эстонской деревне, не получая вестей из внешнего мира.

Этот булыжник можно смело оправить даже в огород Apple с их младшими моделями iMac, где до сих пор ставятся унылые HDD. Ладно хоть новые Mac mini теперь идут исключительно с твердотельными накопителями, даже в стартовой конфигурации, пусть и со стыдными для 2018 года 128Gb, но зато NVMe. Опа. а что это за слово такое NVMe?

Что такое NVMe SSD и чем они лучше обычных SSD дисков?

Если вы задались целью приобрести SSD, то можете с удивлением обнаружить, что ориентироваться исключительно на объём не приходится, ценники запросто могут отличаться в два, а то и три раза. Я уже немного касался данной темы, когда рассказывал о характеристиках надёжности TBW и DWPD у SSD дисков. Но связано это не только с надёжностью.

За последние несколько лет, в технологиях производства SSD произошла туева куча изменений и с ходу уже не получится разобраться во всём разнообразии контроллеров, интерфейсов и форм-факторов современных SSD. Сегодня попробую максимально просто рассказать, что такое NVMe SSD, которые приходят на смену обычным SATA SSD и стоит ли, на самом деле, переплачивать за новейшие технологии.

Если с обычными жёсткими дисками всё понятно и интерфейса SATA 3.0 с пропускной способностью в 600 Мбайт/с им хватает с головой, да и вероятность что они когда-то доберутся до таких скоростей практически нулевая, то с SSD дисками совсем другая история. В рамках устаревающего интерфейса SATA им было тесно с самого начала и они быстро достигли потолка.

Для раскрытия всего потенциала новых SSD дисков потребовалось перейти на прямое подключение к скоростной шине PCI Express и смене форм-фактора на M.2, что теоретически позволяет достигать скоростей до 3,94 Гбайт/с. За работу накопителя на шине PCI Express как раз и отвечает NVMe-контроллер, в отличие от SATA-дисков, которые управляются AHCI-контроллерами.

NVMe является сокращением от NVM Express. «NVM» в названии спецификации обозначает энергонезависимую память (Non-Volatile Memory).

Впервые накопители формата M.2 мне встретились около трёх назад на Macbook Pro 13″. Сам по себе M.2 не является интерфейсом, это лишь слот, или типоразмер компактных накопителей, как и 2,5’’ диски с интерфейсом SATA.

Правда Apple и тут отличилась, в очередной раз, желая заработать где только можно и максимально затруднить возможность апгрейда вне стен официального сервисного центра. Вычудили собственные разъёмы, с виду похожие на M.2, но имеющие иное количество и расположение контактов. Мало того, чтобы окончательно всех запутать, сделали эти накопители не совместимыми и в разных поколениях своих же MacBook и iMac. Этой теме я посвятил отдельную статью про оригинальные SSD для Macbook и iMac и какие бывают проблемы с переходниками и конвертерами.

Они могут монтироваться непосредственно на материнскую плату или вставляться в обычный слот PCI Express через специальный переходник. Есть даже адаптеры для установки накопителей M.2 на место обычных 2,5’’ дисков с интерфейсом SATA. Один такой я использую в работе, когда приходится иметь дело с дисками формата M.2, подключая его как внешний через USB-разъём.

Много NVMe-накопителей выпускается в форм-факторе плат PCI Express, что особенно характерно для корпоративного сегмента.

Недорогие SSD накопители в форм-факторе M.2 можно использовать в качестве высокоскоростной флешки или заменять ими обычные диски с помощью SATA адаптера, с соответствующим скоростным ограничением в 600 Мбайт/с.

Вроде как стало понятнее, но тут возникает другой вопрос, а стоит ли дополнительно откладывать по рублю с завтраков на приобретение более скоростного NVMe SSD или можно ограничиться накопителем с интерфейсом SATA, ведь даже он даёт чумовой прирост скорости реакции компьютера по сравнению с обычным HDD.

Если смотреть голые цифры, то скорость современных NVMe SSD перешагнула за 2000 Мбайт/с (!) Значит ли это, что они настолько же эффективнее SSD с интерфейсом SATA? И да и нет.

NVMe SSD в реальных приложениях: стоит ли непременно гнаться за новой технологией?

Сразу хочется отметить, что исполнение накопителя в современном компактном форм-факторе M.2 ещё не гарантирует что он построен на контроллере NVMe. Много дисков начального уровня, выпускаемых в форм-факторе M.2, по прежнему управляются AHCI-контроллерами. Перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками и если увидите, что заявленная скорость чтения 550 Мбайт/с, а записи 330 Мбайт/с, то можно смело утверждать, что никаким NVMe тут даже не пахнет.

Кроме того, сами контроллеры NVMe, даже одного производителя, могут сильно различаться и поддерживать только две или полноценные четыре линии PCI Express. Всё это тоже влияет на цену накопителя. Признаком высокоскоростного SSD диска формата M.2 может служить наличие скоростного ключа M (вырез на плате) или сразу двух ключей — универсального B и M.

Впрочем, тестирование в реальных рабочих условиях, а не синтетических тестах, вроде CrystalDiskMark, замеряющий скоростные характеристики в идеальных условиях, уже не так впечатляют и накопители ведут себя гораздо скромнее. Тут, конечно, всё зависит от того чем вы занимаетесь на компьютере.

Так, использование высокоскоростных NVMe SSD практически никак не влияет на скорость рендеринга 3D-моделей, тут основная нагрузка ложится на видеокарту и центральный процессор, а данные подкачиваются из оперативки. Примерна такая же картина будет наблюдаться и в играх, так что пользы тут от NVMe будет с гулькин нос.

В реальности, такие скорости могут потребоваться только при при обработке видео (Final Cut, iMovie, Adobe Premiere, After Effects) и тяжёлых играх, но обязательно в паре с мощным процессором чтобы успевать прокачивать такой объём данных.

Какой вывод можно сделать из всего сказанного? Если, при выборе накопителя, цена для вас не является определяющим аргументом или вы постоянно работаете с видео, то не раздумывая берите диски с NVMe. Как ни крути, но накопители с интерфейсами SATA/SAS доживают свой век и переход на NVMe SSD неизбежен ввиду их более простой реализации и высокой производительности.

В остальных случаях переплачивать за NVMe SSD думаю не стоит, принципиальной разницы в работе, по сравнению с SSD дисками с интерфейсом SATA, вы не заметите и получится немного сэкономить.

Не ленитесь ставить лайк и подписываться на канал Дзен и паблик Вконтакте, будет ещё много интересного.

Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Что такое NVMe в чем отличие от SSD и M2 и как выбрать

Устройства хранениях данных постоянно совершенствуются. Их производительность увеличивается. И мало кто знает, что существуют накопители NVMe.

Что это за зверь и чем он лучше обычных SSD и M.2? Об этом мы поговорим в данной статье. Но для начала стоит уделить вниманию форм-фактору каждого типа дисков. Каждый форм-фактор SSD дисков подключается по-разному к системной плате.

Что такое NVMe и куда он подключается

NVM Express (NVMe, NVMHCI – от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) – разновидность SSD накопителей, которая подключается по шине PCI Express.

Думаю, этого объяснения будет вполне достаточно о том, что такое NVMe. Другими словами, есть несколько разновидностей твердотельных накопителей – SSD 2.5, mSATA SSD, M.2, NVMe. При этом NVMe это еще и разновидность форм-фактора M.2.

Итак, перед тем как принять решение о покупке накопителя стоит выяснить, поддерживает ли его ваша системная плата. Понятное дело, что обычный SSD 2.5 и mSATA он поддерживать будет, но с форм-фактором M.2 немного сложнее.

Читать еще:  Увеличение объема ssd

В современных платах ноутбуков и обычных компьютеров стал появляться разъем M.2. Стоит проверить свою системную плату на наличие этого разъема. Он выглядит так, как показано на скриншоте.

Но и этого мало, ведь помимо наличия самого разъема он делится на несколько типов.

Какие существуют типы SSD M.2 и разъемов

SSD M.2 имеет четыре спецификации: 2230, 2242, 2260, 2280. Последний является самым используемым. Каждые две цифры типа указывают на ширину и длину модуля. Как видим, с шириной ошибиться нереально.

Итак, допустим вы нашли на системной плате разъем и выяснили, какой модуль SSD ей поддерживается нужно выяснить тип слота.

Диски M.2 работают в режиме SATA и PCI Express. Слоты имеют два ключа M и B.

Если дисковый модуль у вас работает в режиме SATA, то он будет поддерживать два ключа M и B.

Дисковый накопитель NVMe, который работает по интерфейсу PCIe имеет только один ключ – M.

На скриншоте ниже видно, что SATA SSD можно подключать практически к любому разъему, а вот M.2 NVMe при наличии на разъеме ключа «B» установить невозможно.

Отличие накопителей NVMe и M2

Отличать или сравнивать здесь нечего, поскольку M2 – это форм-фактор SSD дисков. M.2 может подключаться как к SATA интерфейсу, так и к PCI Express (что относится к NVMe типу).

Отличия таких плат заключается лишь в поддерживаемых ключах, по которым диск будет подключаться к интерфейсу. Также отметим, что 2.5 дюймовые SSD, SATA M.2 по характеристикам практически одинаковые, потому что работают на шине SATA. Модули NVMe – работают с интерфейсом PCIe, который гораздо быстрее SATA шины.

История накопителей и их совместимость

Скоростные накопители памяти появились в марте 2011 года. Разработка же велась с 2009 года. Сейчас имеются несколько версий спецификации NVMe:

  1. В 2014 году – NVMe 1.1b и NVMe 1.2.
  2. С 2015 года – NVMe 1.2a.
  3. В 2018 году – NVMe 1.3c.

Помимо M2 форм-факторов были и другие:

  • U.2 (SFF-8639) – диски с форм фактором 2.5 дюйма, которые предназначены в основном для серверов. Имеют поддержку горячей замены, интерфейсов SATA и SAS.
  • M.2 (NGFF) – компактный форм-фактор преимущественно для ноутбуков, а также стационарных компьютеров. Накопитель может быть установлен в разъем на системной плате или непосредственно в слот PCIe с помощью переходника.
  • Intel Ruler SSD (EDSFF) – используется в основном на серверах и имеет поддержку горячей замены. Анонсирован в 2017 году компанией
  • Samsung NGSFF – очередной форм-фактор для серверных накопителей. Используется, как альтернатива дискам 2.

Говоря о совместимости, стоит обратить внимание на одну немаловажную вещь. Производители системных плат могут, например, установить слот M2, поддерживающий ключ «M». Естественно, любой накопитель будет работать.

Но бывают такие моменты, когда системная плата поддерживает только один режим SATA или NVMe. Это тоже необходимо знать при покупке дисков нового поколения.

Необходимо с вашего компьютера зайти в BIOS и найти настройки, отвечающие за режим работы дисков данного формата. Обычно настройка называется «M.2 Configuration». Если вы откроете режимы работы этой опции и там будет SATA и PCIE mode, тогда устройство будет работать с любыми дисками формата M2.

Как выбрать NVMe накопитель и нужно ли

Пока что лидирующие позиции занимают HDD диски. Да, они медленные, но у многих объемы данных превышают даже 500 Гб, а значит для хранения вполне подойдет и обычный жесткий диск на пару ТБ.

Говоря о NVMe – это накопители, которые примерно в 2-3 раза быстрее обычных SSD, но даже твердотельные накопители не каждый может себе позволить. Что тут говорить о гиперсупер быстрых дисках. В любом случае цена как на SSD, так и на NVMe постепенно снижается. Выбор диска зависит от того для каких целей вы будете его применять. В целом можно выбивать из линеек Samsung, Intel, ADATA, Kingston и других.

Давайте посмотрим результаты поиска в интернете через Google и посмотрим, какие же цены нам предлагают за такие накопители.

SAMSUNG 970 EVO MZ-V7E250BW 250Гб

Основные характеристики вы можете найти в интернете. Диск имеет максимальные скорость чтения – 3400 Мб/с и скорость записи 1500 Мб/с. Впечатляет неправда ли? Диск на 250 Гб и стоит 5560 рублей. В принципе для системы такой себе позволить можно.

INTEL Optane 900P SSDPED1D480GASX 480Гб

Этот накопитель на 480 Гб подключается уже в слот PCIe. Скорости чтения и записи у него 2500 / 2000 Мб/с. Стоит все это добро 41000 рублей. Для обычного пользователя, которые работает за ПК дома вряд ли понадобится такой диск. Если только он не запускает свой мини-сервер.

GIGABYTE PCl Express 512 Гб PCI-Express 3.0

А вот здесь уже диск на 512 Гб, с более высокими показателями скорости чтения и записи. Но самое интересное, что стоит он намного дешевле предыдущего варианта. Всего за 10900 вы получите этого красавца.

В интернет-магазинах техники вы можете найти разные варианты накопителей с разными ценами. Есть варианты 128 и 120 Гб за 2 тысячи и выше. Ищите лучшие варианты под свои нужды, изучайте внимательно характеристики, попробуйте найти обзоры, чтобы убедится в реальных показателях накопителя, либо проведите тесты сами.

Теперь вы знаете, что такое NVMe накопители SSD и какие их разновидности существуют.

Разные SSD: а есть ли разница? Страсти по NVMe

Страницы материала

Оглавление

Вступление

Неделю назад мы протестировали несколько различных твердотельных накопителей с целью выяснить, а существуют ли на практике какие-то отличия между ними. Ведь одно дело – различные синтетические тесты, которые специально создаются и настраиваются так, чтобы зависимость их от иных компонентов системы была минимальна. И совсем другое – реальные приложения, которые взаимодействуют со всей системой.

Получилось так, что всего через два дня у меня на руках очутился накопитель Samsung SM951 в версии NVMe. Заурядно? И да, и нет одновременно.

Твердотельный накопитель Samsung SM951 на данный момент является единственным решением, доступным рядовому пользователю (де-факто, де-юре – это продукт для сборщиков компьютеров), которое выпускается в двух версиях – AHCI и NVMe. При этом их аппаратная база абсолютно идентична, а необходимый логический протокол включается на последнем этапе производства – в момент записи в накопитель его микрокода. Таким образом, у меня оказались оба этих SSD и появилась возможность без всяких теорий и допущений выяснить практическую пользу от нового протокола NVMe.

Ну а попутно согласно пожеланиям читателей был расширен набор тестов. Благодаря нашим постоянным партнерам – магазину Регард и компаниям-производителям, мы вновь проясним ситуацию, сравнив разные модели накопителей между собой.


Различные комплекты оперативной памяти – не такое уж редкое явление. Но, как правило, речь обычно идет о так называемых «брендовых» решениях. А вот многочисленные OEM-продукты, широко представленные в отечественных магазинах, различными изданиями изучаются довольно редко. И SK Hynix HMA451U6MFR8N0-TF, взятые в этот раз, как раз из этого игнорируемого меньшинства.

реклама

реклама

Маркетинговая теория: NVMe – шаг к светлому будущему

Для связи устройств в системе нужен не только физический интерфейс, но и логический (программный). С середины двухтысячных для накопителей служила связка из физического SATA и логического AHCI, и если SATA поступательно развивался, пройдя через первую, вторую и третью ревизию с заметным ростом пропускной способности, то AHCI – с точки зрения производительности оставался практически неизменным. На данный момент AHCI (Advanced Host Controller Interface) уже 12 лет и он является преобладающим в отрасли.

Plextor M6e, Samsung XP941, Kingston HyperX Predator, Plextor M6e Black Edition – всеми этими первыми PCIe SSD в форм-факторе M.2 (ранее известном как NGFF) использовался протокол AHCI. Но он – лишь дань совместимости со старыми системами и в полной мере раскрыть потенциал таких SSD просто не в состоянии. Но это значит, что нет альтернативы, она есть – еще в 2011 году был представлен протокол NVM Express (он же NVMe, он же NVMHCI – Non-Volatile Memory Host Controller Interface).

Читать еще:  Как вызвать биос на вин 10

Уже из расшифровки аббревиатуры видно, что этот протокол предназначен именно для твердотельных накопителей на энергонезависимой памяти и разрабатывался исходя из их особенностей. При его создании разработчиками делался упор на сокращение «накладных расходов» при передаче данных, уменьшение задержек и улучшение работы с многопоточными нагрузками. Корпоративным потребителям понравятся развитые системы обнаружения ошибок, управления и самошифрования.

Иначе говоря, перед нами высококлассное решение, а, зная цели и задачи обычных потребительских ПК, а также характер возникающих в них нагрузок, мы можем понять, что NVMe обладает огромным запасом возможностей, которые на сегодняшний день больше интересны корпоративному классу для эксплуатации в серверах, нежели обычным потребителям.

Но что есть, то есть: протокол NVMe в последние несколько лет активно продвигается маркетологами на потребительский рынок. Одна проблема: хоть с момента дебюта NVMe прошло уже немало времени, инфраструктуры под этот протокол не так уж и много.

Суровая действительность: NVMe – много головной боли

Даже сегодня абсолютно совместимым с протоколом NVMe является только совсем небольшой процент домашних ПК. Все остальное – от тех или иных ограничений до полной несовместимости. Причем речь идет не о каких-то совсем старых «печатных машинках» на базе, например, Intel Celeron Socket 478, мы говорим о вполне современных системах.

Наиболее сложно обстоят дела у AMD. Даже материнские платы под актуальные Socket FM2+ и Socket AM3+ отнюдь не всегда могут в совершенстве работать с NVMe SSD. Фактически полноценная поддержка реализована только для тех немногочисленных материнских плат нового поколения, где посадочное место M.2 есть изначально (вроде ASRock Fatal1ty 990FX Killer, ASRock A88M-G/3.1, ASUS 970 PRO Gaming/Aura (обзор которой сейчас готовится) или Gigabyte GA-990FX-Gaming). Впрочем, наличие M.2 не является обязательным внешним атрибутом: загрузка с NVMe SSD возможна на материнской плате MSI AMD 990FXA Gaming, на которой посадочное место M.2 отсутствует.

И есть небольшое количество моделей, где поддержка была внедрена много позднее их выпуска. Например, мне известно только две таких материнских платы: ASUS Sabertooth 990FX R2.0 (которой владею я сам), где в выпущенной два месяца назад версии BIOS 2901 даже появились дополнительные настройки NVMe, и ASUS A88X-PRO (если не ошибаюсь, начиная с версии BIOS 1803, датированной мартом прошлого года). Других подтвержденных случаев удачной загрузки с NVMe PCIe SSD на платформе AMD мне пока неизвестно, причём проблема усугубляется ещё необходимостью наличия OpROM. Дефицит отзывов во многом объясняется тем, что подобные SSD приобретают чаще с прицелом на эксплуатацию в Intel-системах, всё же Socket AM3+ предлагает только PCI-E 2.0, а у меня самого такие материнские платы редко бывают на тестировании — устаревшая платформа.

С платформой Intel немного проще, хотя и на ней хаоса предостаточно: протокол NVMe поддерживается почти всеми материнскими платами LGA1151 и LGA2011v3, значительным числом материнских плат на наборах системной логики Intel Z97/H97 и некоторым количеством – на Intel Z87. С более старыми платами на Intel X79, Intel Z77 и т.д. всё ещё сложнее и запутаннее. Но даже с новыми моделями материнских плат все равно надо быть осторожным. Например, материнская плата EVGA X99 Micro (не путать с EVGA X99 Micro2), по отзывам, с NVMe SSD загружаться не умеет.

Небольшая ремарка. Samsung SM951 в версии с протоколом AHCI отнюдь не является универсальным и полностью совместимым с всеми материнскими платами со слотами PCI-Express, в которые можно установить переходник M.2>PCIe. Тут возникает еще один фактор: в микрокоде контроллера Samsung SM951 (обеих версий) отсутствует модуль OpROM (как и у его предшественника Samsung XP941), поэтому материнская плата должна уметь грузиться с PCIe SSD самостоятельно. OpROM есть у Samsung 950 Pro, а также (по крайней мере, присутствовал на момент тестирования) в более старых Plextor M6e, Plextor M6e Black Edition и Kingston HyperX Predator. Относительно Plextor M8e, Patriot Hellfire, ADATA XPG SX8000 и ряда других SSD информации у меня пока нет. А проблему поддержки именно NVMe в ряде систем все-таки можно решить нестандартным способом. Для этого материнская плата должна отвечать трём условиям: должна иметь UEFI BIOS (напомню, что некоторые материнские платы Gigabyte на базе Intel P67/Z68 были выпущены сначала с AWARD BIOS, а потом получили обновление на UEFI BIOS), уметь загружаться с SSD без OpROM (если выбранная модель SSD его лишена), а владелец оной материнской платы должен обладать, выражаясь простонародным языком, «правильными версиями brain.dll и hands.dll». Точнее, суметь по общедоступной инструкции пересобрать BIOS, добавив необходимый модуль NVMe, и затем записать полученный микрокод во флеш-память материнской платы. Таким образом можно «привить» поддержку NVMe даже Intel P67.

В том случае, если материнская плата не умеет загружаться с NVMe SSD и не опознает таковые, а желания или возможности вмешиваться в микрокод BIOS нет, то остается вариант использования NVMe PCIe SSD только в качестве дополнительного накопителя. Для этого в операционной системе необходимо иметь соответствующий драйвер.

реклама

Но с программной частью у пользователя также будет немало проблем. Для операционных систем Linux первый драйвер был включен в состав ядра 3.3 (январь 2012 года), но он обладал некоторыми недостатками, а более продвинутая и производительная реализация была осуществлена лишь в ядре 3.13 (январь 2014 года). Для OpenBSD поддержка была реализована и вовсе только в версии 6.0, выпущенной меньше двух месяцев назад (1 сентября 2016 года).

С творениями софтверного гиганта из Редмонда ситуация чуть проще. Соответствующий драйвер в операционные системы Windows был встроен, начиная с версии 8.1 (октябрь 2013 года). Для Windows 7 был выпущен отдельный пакет-обновление. Более ранние версии Windows драйвер NVMe не получили. Но простота ориентирования в Windows осложняется тем, что драйвер, созданный специалистами Microsoft, не настроен на максимальную производительность.

Драйвер «nvme» за авторством Microsoft оснащен дополнительной защитой данных от потери питания, а потому для накопителей, лишенных полной защиты от внезапного обесточивания, операции записи данных производятся с флагом запрета на буферизацию в оперативной памяти NAND-контроллера через команды FUA (Force Unit Access). В итоге все трансферы данных производятся в флеш-память напрямую, не позволяя микрокоду контроллера производить упорядочивание операций записи, что приводит к дополнительным издержкам и частичной потери производительности.

Отчасти проблему можно обойти, установив настройки как на скриншоте выше. Но для достижения максимальной производительности и полноценной работы необходима установка специального драйвера, который перенастроен надлежащим образом. На момент написания этих строк только три компании предлагали для своих накопителей такой драйвер: Samsung, Toshiba OCZ и Plextor. Причем для накопителей Plextor драйвер был опубликован только что. А вот Phison (например, Patriot Hellfire) и Silicon Motion (например, ADATA XPG SX8000) специальных драйверов пока не публиковали.

Все что нужно знать о NVMe SSD

В настоящее время технологии хранения данных стремительно развиваются. Стандарт NVMe значительно продвигает производительность систем хранения данных и увеличивает пропускную способность SSD накопителей. Давайте разберемся почему стоит использовать такой формат твердотельных дисков.

Что такое NVMe?

NVMe ( NVMHCI, Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification ) – это стандарт подключения накопителей, который использует сверхбыструю шину PCI Express, вместо более медленного интерфейса SATA, привычного для уже устаревающих жестких дисков. Помимо значительного увеличения максимальной скорости передачи данных, NVMe также предлагает использование высокого параллелизма и механизма обработки очередей, специально оптимизированного для работы с современными ЦПУ.

NVMe — это новый стандарт для высокопроизводительных потребительских и корпоративных систем хранения данных. Ни одно современное устройство, будь то ноутбук или компьютер не обходится без использования такого SSD накопителя. К сожалению, из-за более высокой цены подобные диски пока не получили широкого распространения в бюджетных системах, но ситуация уже сейчас меняется в лучшую сторону.

Читать еще:  Как включить secure boot в биосе

Как и SATA, NVMe — это стандарт подключения, а не форм-фактор. Он описывает только спецификацию на протоколы доступа к накопителям, но не размер или форму диска. С другой стороны, M.2 описывает форм-фактор, однако он так тесно связан с понятием NVMe, что оба эти термина стали неразрывны, хотя и относятся к разным вещам. Стоит учитывать эту разность при изучении вопроса.

Насколько быстры NVMe накопители?

NVMe был создан потому, что новые твердотельные накопители испытывают недостаток пропускной способности интерфейса SATA III. При теоретическом максимуме 6 Гбит/с, интерфейс SATA III быстро забивается при использовании высококачественных твердотельных накопителей в хороших условиях. Однако современная флэш-память может достигать скоростей, намного превышающих допустимые для SATA III. Для того чтобы не ограничивать SSD накопители возможностями SATA и был создан стандарт NVMe.

Вместо того, чтобы удваивать пропускную способность SATA III используя два канала для каждого диска ( громоздкий, дорогой и не эффективный подход ), специалисты отрасли решили ориентироваться на диски стандарта NVMe, как на будущее в области хранения данных. В настоящее время данный стандарт находится на острие технологий.

При отправке данных по шине PCI Express, NVMe накопитель может использовать до четырех линий PCI Express, при этом отправляя данные параллельно. Каждая линия PCI может обрабатывать приблизительно 4 ГБ/с или 32 Гбит/с, что более чем в пять раз быстрее теоретической максимальной пропускной способности SATA III. Хотя на данный момент ни одно устройство не достигает такой скорости, запас, доступный для использования SSD огромен. В результате обмен данными происходит настолько быстро, насколько операционная система и система хранения данных могут с ними справиться. Это значительно увеличивает скорость передачи и повышает производительность устройства

SSD накопители NVMe — самые быстрые твердотельные накопители, которые вы только можете сегодня купить. Они сочетают в себе быструю флэш-память с самым быстрым из доступных стандартов подключения. Если вам небезразлична скорость работы, то NVMe накопитель ваш единственный выбор.

PCI Express против M.2 NVMe SSD накопителей

Большинство современных потребительских накопителей NVMe продаются в форм-факторе M.2. Этот формат хранения размером с жевательную резинку содержит достаточно места для внушительного количества флэш памяти типа NAND и подключается через специальный слот M.2 на материнской плате. При отсутствии данного разъема накопитель формата M.2 также может быть подключен к системной плате при помощи переходника для слота PCI Express. Вместе с тем существуют SSD накопители и с прямым подключением к PCI Express.

SSD диски NVMe не имеют преимущества в скорости работы в сравнении с накопителями PCI Express, поскольку соединение между контроллером и процессором одинаково. Накопитель PCI Express может обеспечить лучшее охлаждение, в зависимости от конфигурации вентилятора и радиатора, но это является следствием большего размера платы PCI Express, на которой можно разместить дополнительное количество вспомогательных компонентов.

Не забудьте подписаться и поставить лайк. Впереди будет еще много крутых статей. А для того чтобы не пропускать свежие новости присоединяйтесь к нам в социальных сетях.

Сравнение: NVMe против SSD

Скоростные NVMe-диски появились в 2013 году, но использовать их в своей инфраструктуре мы решились только сейчас, когда не осталось сомнений в надежности технологии.

До сих пор SSD-диски были самым быстрым хранилищем, доступным на виртуальных серверах. Теперь NVMe могут оспорить это звание. В этой статье разберемся, как работает технология NVMe, и сравним производительность разных технологий.

Что такое NVMe

NVMe — это новый стандарт SSD-накопителей. Обычные SSD работают по интерфейсу SATA, который передает информацию медленнее, чем на это способен сам накопитель. NVMe работает по интерфейсу PCI Express, производительности которого хватает с головой. Диск NVMe выдает бо́льшую скорость чтения-записи данных.

Другая особенность — протокол по которому происходит взаимодействие диска с остальным компьютером. SSD используют устаревший протокол AHCI, который изначально разрабатывался для жёстких магнитных дисков. Он абсолютно не учитывает особенности работы твердотельного накопителя, ограничивает его. Для NVMe компания Intel разработала собственный интерфейс — диски стали эффективнее работать с большим количеством одновременных запросов, быстрее обращаться в оперативную память за данными. Диск NVMe обеспечивает обработку бо́льшего количества запросов в единицу времени (IOPS).

Дружественный проект 1DEDIC разместил чуть больше технических подробностей.

Тестируем скорость

Диски NVMe опережают SSD по скорости работы примерно в 2-3 раза, однако в различных режимах работы разница может быть как более, так и менее ощутимой.

Постарались оценить производительность виртуального сервера с разных сторон — не только скорость чтения-записи, но и то, как эта скорость влияет на прикладные задачи.

Тестировать и сравнивать между собой будем SSD-накопители на интерфейсе SATA3 и NVMe-накопители на интерфейсе U.2.

Тактико-технические характеристики платформы:

  • Платформа: Intel S2600WFT
  • Процессор: Intel(R) Xeon(R) Gold 5115 CPU @ 2.40GHz — 2шт.
  • ОЗУ: 64 ГБ DDR4 2666Mhz
  • Накопители:

— INTEL SSD DC P4510 (SSDPE2KX010T8) на 1 Тб

— INTEL SSD D3-S4510 (SSDSC2KB019T8) на 1920 Гб по 2 шт

— система установлена на отдельный накопитель Micron 5100 PRO (MTFDDAK480TCB) на 480 Гб

  • Операционная система: CentOS Linux 7 со штатным ядром — 3.10 (на момент тестирования версия ядра 3.10.0-862.14.4.el7.x86_64). Планировщик ввода-вывода — none.

Тактико-технические характеристики накопителей

Битрикс

Развернем стандартную редакцию CMS Битрикс Старт на двух VDS и запустим встроенный тест производительности.

Производительность движка Битрикс:

  • 36 попугаев на SSD
  • 79 попугаев на NVMe (больше — лучше)

Резервные копии

Владельцы крупных сайтов сталкиваются с ситуацией, когда долго создается резервная копия. Важно, чтобы нагрузка на дисковую подсистему и время выполнения дисковых операций были минимальными. Это напрямую влияет на скорость работы сервера и время открытия самих сайтов.

Попробуем создать бэкап всё того же сайта на Битрикс.

Скорость создания бэкапа в Битрикс:

  • 27 секунд на SSD
  • 18 секунд на NVMe (меньше — лучше)

Скорость открытия сайта

Так ли влияет наличие быстрого NVMe-диска на скорость открытия сайта? Проверим скорость открытия сайта на Битрикс — насколько быстро он загружается из разных точек.

Скорость открытия страницы:

  • 1,2 секунды на SSD
  • 0,6 секунды на NVMe (меньше — лучше)

Скорость чтения/записи и количество запросов в секунду (IOPS)

Напоследок выполним основные тесты для проверки производительности диска — измерим и сравним:

  • линейное чтение
  • случайное чтение
  • линейную запись
  • случайную запись
  • IOPS

Буду измерять показания утилитой fio при глубине очереди 16, блоками по 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K, 1M, 4M (4М не является обязательным вариантом). Условия теста исключительно синтетические, позволяют выжать из накопителей максимальные показатели.

Если хотите посмотреть все цифры — по ссылке pdf с данными в таблицах.

NVMe выходит на пиковую скорость линейного чтения на блоках с 1М до 4М. А SSD выходит на свой «потолок» на блоках размером в 128К и зажимается пропускной способностью шины SATA.

В операциях же со случайным чтением SSD выходит на максимальную скорость на блоках в 128К, в то время как у NVMe картина не меняется.

В операциях линейной записи NVMe выходит на максимальную скорость уже на блоках в 8К, SSD — с 16к-32к. В операциях случайной записи картина схожая.

Примечательно, что результаты тестов подтверждают обещания производителя. А IOPS’ов получилось даже больше.

Заключение

По всем тестам NVMe демонстрирует уверенное преимущество над SSD. Конечно, тесты получились не очень чистыми — виртуалки с NVMe открываются на новых платформах Xeon Scalable. Они производительнее серверов Xeon E5, которые мы использовали до этого.

Опробовать мощь новой технологии можете на стандартных тарифах с диском NVMe или на Форсаже 2.0. В кластерах с этими услугами используем точно такую же платформу, как и в тестировании.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector