Mọi thứ bạn cần biết về NVMe, tương lai nhanh chóng cho SSD

Khi SSD trở nên phổ biến hơn, bạn cũng sẽ nghe nhiều hơn về Memory Express không bay hơi, tốc độ NVM Express hoặc NVMe phổ biến hơn. NVMe là một giao diện / giao thức truyền thông được phát triển đặc biệt cho SSD bởi một tập đoàn gồm các nhà cung cấp như Intel, Samsung, Sandisk, Dell và Seagate.

Giống như SCSI và SATA, NVMe được thiết kế để tận dụng lợi thế của các đặc tính độc đáo của việc truy cập ngẫu nhiên, lưu lượng truy cập dựa trên bộ nhớ, đường dẫn. Spec cũng phản ánh những cải tiến trong các phương pháp để giảm độ trễ dữ liệu vì SATA và AHCI đã được giới thiệu

Advance bao gồm chỉ một thông điệp duy nhất cho 4KB chuyển như trái ngược với hai, và khả năng xử lý nhiều hàng đợi thay vì chỉ một. Bởi nhiều, tôi có nghĩa là một con số khổng lồ 65.536 trong số họ. Điều đó sẽ giúp tăng tốc cho các máy chủ xử lý nhiều yêu cầu I / O đĩa đồng thời, mặc dù nó sẽ ít có lợi hơn cho các máy tính tiêu dùng.

NVMe: Được xây dựng cho SSD

Nếu bạn đã đọc phạm vi SSD của chúng tôi trong vài năm qua, nó không phải là tin rằng lưu trữ trạng thái rắn đã chạy vào một trở ngại đáng kể: xe buýt lưu trữ kế thừa. Serial ATA và Serial Attached SCSI (SAS) cung cấp nhiều băng thông cho các ổ đĩa cứng, nhưng đối với các ổ SSD ngày càng nhanh, chúng đã hết hơi.

Vì trần 600Gbps của SATA, chỉ cần bất kỳ ổ SSD SATA hàng đầu nào sẽ ghi điểm tương tự trong thử nghiệm của chúng tôi những ngày này khoảng 500MBps. Ngay cả 12GBps SSD SAS hiệu suất quầy hàng ở khoảng 1,5GBps. Công nghệ SSD có khả năng hơn rất nhiều.

Ngành công nghiệp biết sự bế tắc này xuất phát từ lúc bắt đầu. SSD có nhiều điểm chung với bộ nhớ hệ thống nhanh hơn so với các ổ cứng chậm mà chúng mô phỏng. Nó chỉ đơn giản là thuận tiện hơn để sử dụng cơ sở hạ tầng lưu trữ máy tính hiện có, đặt SSD trên tương đối chậm (so với bộ nhớ) SATA và SAS. Trong một thời gian dài điều này là tốt, vì phải mất một thời gian để SSD để tăng tốc độ. Những ngày đó đã biến mất.

Tận dụng công nghệ hiện có
May mắn thay, một công nghệ bus băng thông cao thích hợp đã có sẵn tại chỗ-PCI Express hoặc PCIe. PCIe là lớp truyền tải dữ liệu cơ bản cho đồ họa và các thẻ bổ trợ khác, cũng như Thunderbolt. (Gen 2) cung cấp khoảng 500MBps mỗi làn, và phiên bản 3.x (Gen 3), khoảng 985MBps mỗi làn. Đặt một thẻ trong khe x4 (bốn làn) và bạn có 2GBps băng thông với Gen 2 và gần 4GB với Gen 3. Đó là một cải tiến lớn, và trong trường hợp sau, một ống đủ rộng cho các ổ SSD nhanh nhất hiện nay.

Giải pháp thẻ mở rộng PCIe như RevoDrive của OCZ, Hyperx Predator M.2 / PCIe của Kingston, M6e của Plextor và các thiết bị khác đã có sẵn trong một thời gian, nhưng cho đến nay, họ đã dựa vào các giao thức SCSI hoặc SATA với dòng phương pháp ổ đĩa cứng. Rõ ràng, một cách tiếp cận mới là bắt buộc.
Trình điều khiển tại chỗ, BIOS và đầu nối
Một trong những điều tốt nhất về NVM Express là bạn không phải lo lắng về trình điều khiển hiển thị. Linux đã hỗ trợ NVMe từ kernel 3.1; Windows 8.1 và Server 2012 R2 đều bao gồm một trình điều khiển gốc, và có một trình điều khiển FreeBSD trong các tác phẩm. Khi Apple quyết định hỗ trợ NVMe, cái sau sẽ làm cho nó dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, hỗ trợ BIOS phần lớn là thiếu. Nếu không có BIOS nhận thức NVMe, bạn không thể khởi động từ ổ NVMe, mặc dù bất kỳ ai có khe PCIe x4 hoặc đầu nối M.2 đều có thể sử dụng ổ NVMe làm lưu trữ thứ cấp. Một BIOS NVMe không phải là một trở ngại kỹ thuật khó khăn, nhưng nó đòi hỏi giờ kỹ thuật và tiền bạc, vì vậy nó không chắc nó sẽ kéo dài trở lại vào hồ bơi di sản.

Tương tự khó khăn cho những người dùng đầu tiên là câu hỏi kết nối. Ban đầu, bạn sẽ thấy rất nhiều ổ đĩa NVMe mở rộng sử dụng khe cắm PCIe Gen 3. Đó là bởi vì tất cả các ổ SSD NVMe 2,5 inch sử dụng đầu nối SFF-8639 (Small Form Factor) mới được phát triển đặc biệt cho NVMe và SATA Express, nhưng hiện chỉ được tìm thấy trên các máy chủ cao cấp. Một kết nối SFF-8639 có bốn làn PCIe Gen 3, hai cổng SATA, cộng với các kênh biên và cả công suất 3,3 volt và 12 volt.

Có bộ điều hợp và cáp cho phép bạn kết nối ổ SSD NVMe 2,5 inch với M.2, nhưng khi M.2 thiếu đường sắt 12 volt, bộ điều hợp lấy nước từ đầu nối nguồn SATA chuẩn. Vấn đề thực sự với M.2 là trên các hệ thống của Intel, nó thường được thực hiện phía sau PCH (Platform Controller Hub), chỉ có tính năng Gen 2 PCIe. Đó là bởi vì PCH nằm phía sau DMI (Giao diện truyền thông trực tiếp) được giới hạn ở mức 2GBps. Bạn có thể thấy vấn đề

Lưu ý rằng NVMe qua M.2 không nhanh hơn SATA gấp 3,3 lần. Nhưng nếu bạn trả tiền, bạn sẽ muốn SSD của bạn được tất cả nó có thể được. Ít nhất thì tôi cũng vậy.

Các ổ SSD NVMe thực sự xuất hiện vào mùa hè năm ngoái MZ-WEIT10 1.6TB của Samsung, được vận chuyển trong máy chủ PowerEdge R920 trị giá 10.000 USD của Dell. Gulp. Intel theo sau với thông báo về các ổ SSD NV36 PS3600 và 3700 có nhiều khả năng lên đến 2TB. Người tiêu dùng đầu tiên NVMe lái xe để hiển thị là 750 của Intel. Nó nhanh.

Những người say mê
hiện tại sẽ muốn xem xét kỹ 750 của Intel. Các bo mạch chủ cao cấp gần đây nhất sẽ được nâng cấp firmware để hỗ trợ NVMe để bạn có thể khởi động từ ổ đĩa. Hầu hết các bảng di sản chính thống có lẽ sẽ không. Nhưng các cuộc đàm phán của chúng tôi với Intel và các nhà cung cấp khác cho thấy rằng các cửa lũ đã mở ra, và bạn sẽ thấy một sự hỗ trợ của NVMe vào cuối năm nay.

Cho đến lúc đó, có những cách có thể tồn tại xung quanh nút cổ chai lưu trữ của máy tính của bạn, nếu thực sự bạn xem xét 500MBps một nút cổ chai. Một là RAID 0. Trong khi một cổng SATA duy nhất được giới hạn 600Gbps, kết hợp bốn làm cho băng thông 2.4GBps. Trong cuộc sống thực, xe buýt DMI phía sau SATA điều chỉnh tốc độ này lên 2GBps và chi phí SATA / RAID giảm xuống còn khoảng 1.4GBps, nhưng nó vẫn là một cải tiến khổng lồ.

Tùy chọn thứ hai là SSD PCIe M.2 như Plextor’s M6e và SSD HyperX Predator của Kingston. Hầu hết các ổ PCIe M.2 cũng có sẵn trên các card adapter rẻ tiền cho phép bạn sử dụng chúng trong các khe PCIe nếu bo mạch chủ của bạn thiếu một đầu nối M.2. Chúng tôi đã thấy 1,4GBps đến 1,6GBps từ những tăng đáng kể này và nhanh hơn một chút so với thiết lập RAID 0 mà chúng tôi đã sử dụng. Chúng không rẻ, nhưng sự ra đời của chiếc 750 tương đối hợp lý của Intel sẽ buộc phải đẩy giá xuống.

Đó là những gì bạn có thể làm ngay bây giờ. Nhưng theo gần như tất cả các nhà cung cấp chúng tôi đã nói chuyện, bạn có thể mong đợi để xem NVMe tung ra thị trường quy mô vào cuối năm nay.

Hiệu chỉnh: Sửa lỗi chính tả để cho biết tốc độ truyền dữ liệu tối đa chính xác của SATA. PCWorld hối tiếc lỗi.

 ST – TH COMPUTER – vitinhth.com.