Phenquestions
Jednotka pevného disku (HDD). Magnetická a mechanická rotačná jednotka sa považuje za staršie úložné zariadenie. Je to už od polovice 20. storočia. HDD sú vyrobené z pohyblivých častí, ktoré častejšie spôsobujú poruchu zariadenia. V súčasnosti sú k dispozícii formové faktory 3.5 ”a 2.5 ”pevné disky. Dnešné pevné disky používajú rozhranie štandardu SATA (Serial Advanced Technology Attachment), ktoré nahradilo už zastarané štandardy IDE (Integrated Drive Electronics) a PATA (Parallel Advanced Technology Attachment).
Jednotka SSD (SSD). SSD je úložné zariadenie novej generácie, ktoré ukladá informácie do pamätí typu flash. Robí rovnaké funkcie pevného disku, len rýchlejšie. Na rozdiel od HDD je nepravdepodobné, že by zlyhala, pretože tu nie sú žiadne pohyblivé časti. Disky SSD používajú rozhranie SATA alebo PCIe (Peripheral Component Interconnect Express).
Kam teda zapadá NVMe? Aby sme lepšie porozumeli NVMe, najskôr nám povedzte o rozdieloch medzi rozhraním SATA a PCIe.
SATA vs PCIe
SATA a PCIe sú médiá rozhrania pre interné úložné zariadenia. SATA sa používa pre HDD aj SSD, zatiaľ čo novšie PCIe sa používa pre SSD.
Pevný disk je spomedzi hardvérových komponentov počítačov najpomalší. Aby sme držali krok s rýchlosťou ostatných komponentov, bolo absolútnou nevyhnutnosťou nahradiť štandardy IDE a PATA rýchlejším rozhraním SATA.
SATA je konektor aj štandard zbernice. Konektor SATA pripája pevné disky a disky SSD k zbernici SATA základnej dosky počítača. Tento jednoduchý konektor prešiel niekoľkými vývojovými zmenami a jeho najnovšia iterácia, SATA III, je široko používaná na moderných pevných diskoch a diskoch SSD. SATA III má prenosovú rýchlosť 600 MB / s a na komunikáciu so zariadeniami SATA používa rozhranie AHCI (Advanced Host Controller Interface). AHCI bol navrhnutý výslovne pre rotujúce HDD, ale pretože pri jeho vývoji neexistoval žiadny štandard pre SATA disky, bolo schválené pre prácu s SATA. Aj keď bolo AHCI kompatibilné s diskami SATA, kvôli nízkej rýchlosti prenosu úplne neoptimalizovalo potenciál flash diskov SSD. Je tiež potrebné, aby radič SATA pre AHCI komunikoval s jednotkou SATA, čo ďalej spomaľuje prenos dát. Výrobcovia potom preskúmali ďalšie rozhrania, ktoré by mohli poskytovať rýchlejšie prenosové rýchlosti.
PCIe je štandard vysokorýchlostnej rozširovacej zbernice, ktorý nahradil staršie a pomalšie štandardy zbernice PCI, PCI-X a AGP. Slúžilo hlavne na grafické, Wi-Fi a ethernetové karty. PCIe má priame pripojenie k CPU, čo výrazne urýchľuje prenosovú rýchlosť. Na rozdiel od SATA nevyžaduje PCIe radič medzi jednotkou a procesorom, aby sa dáta mohli prenášať tam a späť. PCIe tiež prichádza s ďalšími pôsobivými výhodami, ako je nižšia latencia, škálovateľný výkon, zvýšené I / O až o 40 pruhov na soket procesora a nízka spotreba energie.[1] PCIe 3.0 je najnovšia generácia PCIe a má prenosovú rýchlosť 985 MB / s na linku a môže pozostávať až z 16 liniek. Tieto vynikajúce atribúty PCIe z neho robia ideálny slot pre SSD. Jedna vec však stále chýba; komunikačný štandard medzi SSD a rozhraním PCIe. To je, keď sa NVMe dostane do obrazu.
Používa NVMe PCIe?
Medzi NVMe a PCIe je veľa nejasností, pretože tieto dve slová sú často zameniteľné. V iných prípadoch sa disky SSD a NVMe považujú za dva rôzne disky. Ale čo to vlastne NVMe je?
NVMe nie je ani rozhranie, ani jednotka. V súčasnosti je to štandard priemyselnej komunikácie pre úložné zariadenia NVM, ako sú disky SSD. V skutočnosti je navrhnutý špeciálne pre SSD disky založené na flash. Zatiaľ čo PCIe je fyzické rozhranie, NVMe je protokol, ktorý spravuje zariadenia NVM, ktoré používajú PCIe. Je preto podobný AHCI, iba oveľa rýchlejší.
Pre porovnanie, AHCI má iba jednu frontu príkazov a môže poslať 32 príkazov do fronty, NVMe má na druhej strane ohromujúci 64 tis. Front a môže poslať 64 tis. Príkazov v rade. To je ohromné 4M príkazy spolu! Na rozdiel od AHCI, ktoré prechádzajú cez radič SATA pred odoslaním údajov do CPU, NVMe komunikuje priamo s CPU bez potreby akéhokoľvek radiča. Okrem toho má viac ako milión IOP (operácie vstupu / výstupu za sekundu) na rozdiel od 100 kB AHCI. Okrem toho má nižšiu latenciu iba niekoľko mikrosekúnd v porovnaní s 30 - 100 mikrosekundami AHCI. Poďme k prenosovej rýchlosti. Ako už bolo spomenuté, PCIe má prenosovú rýchlosť 1 GB / s na linku. NVMe používa štyri pruhy PCIe, čo teoreticky znamená, že NVMe SSD majú prenosová rýchlosť 3.9 GB / s.[2] Viac ako 6-krát rýchlejší v porovnaní s prenosovou rýchlosťou 600 MB / s diskov SATA.
Je to hotová vec, NVMe je istý víťaz vo všetkých aspektoch, ale je tu jedna nevýhoda - cena. NVMe nesie vyššiu cenu a pre niekoho je to nepraktická voľba. Disky SATA SSD môžu relatívne rýchlo spúšťať programy, prenášať súbory a spúšťať počítač, ale napríklad na spracovanie veľkých videosúborov alebo v odvetviach, ktoré vyžadujú súčasné spustenie viacerých aplikácií a spracovanie obrovských súborov v reálnom čase, ďalšie peniaze vynaložené na disky NVMe je hodná výplata.
Používa NVMe PCIe? Je to definitívne Áno! NVMe pracuje ruka v ruke s PCIe pre mimoriadne rýchly prenos dát a predstavuje významné zlepšenie oproti staršiemu štandardu AHCI.
Zdroje:
[1] J. Metz, „NVMe pre úplných začiatočníkov“, 11. novembra 2014, https: // blogy.cisco.com / datacenter / nvme-pre-absolútnych začiatočníkov, sprístupnené 16. decembra 2020
[2] Westrick, Tom, „Čo sú to disky NVMe a mali by ste si ich kúpiť?”, 16. september 2020, https: // www.howtogeek.com / 404627 / what-are-nvme-drives-and-should-you-buy-one /, sprístupnené 16. decembra 2020
