5
NVMe je sličan SATA-i, ali ima neke prednosti nad njom. Ispitajmo ih. Važno je napomenuti da ovaj članak sadrži mnogo tehničkih detalja; ako ste jednostavno zainteresirani koji disk odabrati, napisali smo drugi članak naslovljen Konvencionalni SSD pogoni i NVMe pogoni.
NVMe (Non-Volatile Memory Express) je protokol sučelja dizajniran specifično za solid state pogone (SSD). SSD-ovi nemaju pokretnih dijelova i na mnogo načina su robusniji od HDD-ova. Upravo sada, SSD-ovi su već primarni izvor pohrane za pametne telefone i tablete. Uz to, SSD-ovi su skuplji od HDD-ova i često se koriste kao predmemorija u kombinaciji s HDD-ovima za povećanje performansi računala.
S SSD-ovima koji sve više zamjenjuju sporije pogone tvrdih diskova (HDD) u računalima, bilo je potrebno novo sučelje za iskorištavanje visokih brzina SSD-a. Povijesno, SSD instalacije pristupale su SSD-ovima kroz sučelja kao što su Serial Attached SCSI (SAS) i Serial ATA (SATA), koja su korištena sa sporijim tvrdim diskovima. Međutim, SSD-ovi imaju izrazitu prednost pružanja bržeg pristupa kroz PCI Express (PCIe).
NVME je dizajniran od temelja kao metoda pružanja učinkovitog pristupa uređajima za pohranu s nepromjenjivom (flash) memorijom, odnosno solid state pogonima (SSD). NVMe pruža brže sučelje za iskorištavanje brzina kojih su SSD-ovi sposobni. Zapravo, NVMe je optimizirano, skalabilno sučelje host kontrolera dizajnirano za korporativne sustave, podatkovne centre i klijentske sustave koji koriste PCI Express (PCIe) SSD-ove.
Specifikacija za NVMe standard dostupna je na nvmexpress.org.
Postoji nekoliko alternativnih sučelja za SSD-ove (koja se mogu koristiti za zamjenu tvrdih diskova u PC-jevima) kao što su Serial ATA (SATA), mSATA i PCIe. Za PCIe, unutarnje sučelje može se koristiti ako je SSD na ploči koja se može priključiti u PCIe konektor na matičnoj ploči. Današnji serveri mogu pristupiti SSD-ovima kroz serial SCSI (SAS), SATA, PCIe ili optičko vlakno.
SSD-ovi temeljeni na NVMe-u koriste PCIe za postizanje smanjene latencije. Form faktori koji koriste NVMe protokol moraju se povezati na PCIe na računalu. Veze za NVMe mogu se napraviti kroz PCIe proširujuću karticu, 2.5-inčni U.2 konektor ili mali M.2 form faktor. Ovih dana proizvođači SSD-a pokazuju tendenciju prelaska na PCIe, s većinom koja koristi M.2 konektor, poznat kao "Next Generation Form Factor."
Kako NVMe funkcionira?
Submission and Completion Queue jedan je od mehanizama koji koristi SSD tehnologiju u NVMe-u. Softver host reda upravlja protokom SSD podataka, stvara i briše pojedinačne redove, poništava naredbe, itd. Računalo s četiri jezgre može imati četiri para redova kako bi osiguralo da su strukture podataka pohranjene u predmemoriji odgovarajuće jezgre (vidi sliku). Nadalje, NVMe podržava više dubokih redova koji su neovisni jedan o drugome.
Slika. Za NVMe, sustav Submission and Completion Queue jedan je mehanizam koji iskorištava prednost SSD tehnologije (Slika: nvmexpress.org)
NVMe SSD-ovi na tržištu
NVMe je izvorno stvoren za korporativne sustave i podatkovne centre. Sada NVMe postupno ulazi na potrošačko tržište.
SATA ima ograničenje propusnosti od 6.0 gigabita po sekundi (Gbps), dok SAS ima ograničenje propusnosti od 12 Gbps.
NVMe je protokol sučelja koji koristi PCIe tehnologiju za prijenos podataka između procesora i SSD-a.
PCIe 3.0 objavljen je 2010. i pruža ~1GB/s po liniji (dvosmjerno).
S 4 linije, PCIe 3.0 pružit će 8 Gbps u oba smjera istovremeno (duplex) za ukupno 16 Gbps.
PCIe je također skalabilan. Na 16 linija PCIe 3.0 daje duplex od 16 Gbps.
PCIe 4.0 specifikacija objavljena je krajem 2017. U usporedbi s PCIe 3.0, udvostručila je propusnost, smanjila latenciju, poboljšala skalabilnost i podršku za virtualizaciju. PCI Express 5.0 specifikacija planirana je za pojavu 2019. Očekuje se da će brzina PCI Express 5.0 sabirnice biti čak 32 GT/s (Gigatransactions/s).
