Технология NVMe ssd — что это такое? В чем её преимущества?

NVMe — это протокол связи, используемый для передачи данных. Он был создан с учетом твердотельных накопителей и использует шину PCI Express (PCIe). Благодаря этому возможна связь между SSD-диском и системным процессором. Этот протокол обеспечивает отличную пропускную способность и отличную скорость, что может повысить производительность различных систем.

До недавнего времени мы в основном использовали интерфейс SATA. который был стандартным протоколом для передачи данных. Однако, в отличие от NVMe, он был создан для жестких дисков, которые сегодня используются все реже. Протокол NVME предлагает гораздо больше возможностей. Он позволяет в полной мере использовать возможности SSD, поэтому при выборе компьютера обязательно стоит обратить внимание, присутствует ли в нем такой интерфейс.

NVMe — что это?

Протокол NVMe (Non-Volatile Memory Express) был создан в ответ на постоянное увеличение объема данных. Новый стандарт был разработан в 2011 году консорциумом поставщиков, в состав которого входят такие компании, как Intel, Samsung, Sandisk, Dell и Seagate. Они разработали технологию, которая работает через шину PCI Express, что, в свою очередь, заставило накопители NVMe действовать больше как быстрая память, чем жесткие диски (которые они имитируют).

За последнее десятилетие компьютеры стали намного быстрее, сначала благодаря твердотельным накопителям с разъемом SATA, а в последнее время — благодаря твердотельным накопителям с разъемом NVMe. Первые SSD были относительно медленными и занимали много места. Вначале было естественно использовать протокол передачи SATA. И хотя в версии 3.3 он увеличился до 16 Гбит / с, в потребительских компьютерах он не используется, и в большинстве случаев он остается на уровне 6 Гбит / с. Быстро стало ясно, что после появления SSD потребуется новая шина. На смену SATA пришла технология с гораздо большей пропускной способностью — речь идет о NVMe.

NVMe — преимущества технологии

В чем преимущества технологии NVMe? Прежде всего, это позволяет перемещать больше данных, быстро их обрабатывать и быстрее запускать задачи. Также обеспечивается интероперабельность, то есть полная совместимость интерфейса с различными клиентскими и корпоративными системами — как настольными, так и портативными, а также рабочими станциями и игровыми консолями.

Если вы используете компьютер с твердотельным накопителем NVMe, у вас не будет проблем с обнаружением приложений, открывающихся в мгновение ока, а также загрузки и сохранения файлов в кратчайшие сроки. Сам компьютер работает аналогично, так же быстро и включается, и выключается. Более того, NVMe поддерживает скорость до шести раз быстрее, чем твердотельные накопители на базе SATA, и в 10 раз быстрее, чем жесткие диски, что наиболее легко заметить при чтении и записи больших файлов.

При использовании твердотельного накопителя NVMe вы быстро заметите разницу в игровой производительности по сравнению с жестким диском SATA. Копирование данных и распаковка файлов также короче. Использование этого диска также связано с большей эффективностью программ и приложений, используемых для игр и рендеринга трехмерной графики, а также для создания различных типов мультимедийного контента. Вы также заметите разницу в скорости установки программ и игр: она может составлять до 4 минут между твердотельным накопителем NVMe и твердотельным накопителем SATA.

Как работает технология NVMe?

Технология NVMe предназначена для твердотельных накопителей, подключенных к процессору через интерфейс PCIe. Он основан на высокоскоростных линиях PCIe. На данный момент одна такая линия обеспечивает скорость 1 ГБ / с при коммуникационной нагрузке. Большинство компьютеров поддерживают до 16 линий PCIe одновременно. NVMe не использует 100% возможностей PCIe, но — по сравнению с технологией SATA — предлагает очень большие возможности и устраняет многие ограничения, связанные с существующими структурами. Также важно, что слоты PCIe передают в 25 раз больше данных, чем их аналоги SATA.

Сами диски NVMe — проще говоря — устройства с дизайном SSD с современным интерфейсом связи PCI Express. Они основаны на технологии NVMe и в настоящее время являются самыми быстрыми твердотельными накопителями в мире.

Технология NVMe обеспечивает:

  1. намного меньшие задержки при обработке команд чтения и записи — в случае дисков NVMe чтение и запись данных после их достижения командами чтения или записи занимает около 0,03 мс, для сравнения: в случае жестких дисков это 13 мс;
  2. вы можете выполнять больше операций в секунду (IOPS) с меньшим использованием ЦП;
  3. возможность делать несколько записей данных в ячейках памяти из одной очереди — диск NVMe предназначен для задач, связанных с большим количеством записей, таких как поддержка базы данных;
  4. использовать меньше энергии — как в режиме ожидания, так и в режиме работы; большая энергоэффективность по сравнению с жесткими дисками SATA и твердотельными накопителями была достигнута за счет уменьшения количества накопителей; привод автоматически переходит в режим энергосбережения;
  5. параллелизм работы с памятью — благодаря этому диск может одновременно выполнять большее количество операций;
  6. Выполнение большего количества операций IOPS (ввода-вывода) в секунду, чем у дисков SATA — это важно для производительности диска.

Твердотельный накопитель NVMe доступен в трех форматах:

  1. PCI Express (PCIE NVMe) — поставляется в виде карт, устанавливаемых в разъем PCI Express;
  2. M.2 (M.2 NVMe) — интерфейс в этом формате широко распространен в потребительских системах; это компактный, более быстрый и практичный преемник стандарта mSATA (Mini-SATA), подключается напрямую к материнской плате, а именно к расположенному там разъему M.2, который поддерживает интерфейс PCI-Express;
  3. U.2. (U.2 NVMe) — поддерживает традиционные размеры дисков 2,5 и 3,5 дюйма, не очень популярные, хотя доступны конвертеры M.2 в U.2; он также совместим с SATA, SAS и SATA Express.

На рынке представлены накопители NVMe, которые предназначены для установки в стандартный слот материнской платы PCIe, как и видеокарта. Как оказалось, большинство накопителей NVMe используют формат M.2. Важно отметить, что в этих трех форматах накопитель подключается непосредственно к материнской плате через разъем PCIe, а не через SATA. Благодаря тому, что технология NVMe подключается непосредственно к процессору, они также — независимо от формата — совместимы с большинством операционных систем. Большинство моделей компьютеров за последние несколько лет поддерживают твердотельные накопители NVMe.

Производительность диска NVMe

Для оценки производительности диска используются два параметра: пропускная способность и скорость. Ниже мы покажем, как они выглядят для каждого человека.

 

HDD SSD SATA NVMe
Пропускная способность, МБ/с 200 550 3500
Скорость, IOPS 50-80 5000-50000 40000-400000

 

Пропускная способность — это первая метрика, на которую следует обратить внимание — она ​​показывает, сколько данных можно прочитать или записать на диск за одну секунду. NVMe обеспечивает высокую пропускную способность, подключая его напрямую к процессору.

Второй индикатор также очень важен, то есть IOPS (Input Output Per Second), который сообщает нам, сколько операций записи и чтения может быть выполнено на диске за одну секунду. Как видно из таблицы выше, диски NVMe выполняют значительно большее количество операций в секунду по сравнению с твердотельными накопителями SATA. С накопителями NVMe с интерфейсом PCIe 4.0 x4 это может быть до 700 000 IOS, но такая производительность возможна только на компьютере с очень современным процессором и материнской платой с поддержкой шины PCI-Express 4.0.

Стоит помнить, что, хотя любой диск NVMe должен ускорить работу вашей системы, не все будут делать это в одинаковой степени. Например, в то время как Samsung 970 Pro читает со скоростью более 3 ГБ / с и записывает со скоростью более 2,5 ГБ / с, Toshiba RC100 читает со скоростью 1,2 ГБ / с и записывает со скоростью чуть менее 900 МБ / с. Таким образом, разница между отдельными моделями очень заметна.

Тип используемой памяти также важен при выборе любого SSD. Более эффективные диски оснащены MLC-кубиками, в свою очередь менее эффективными, но в то же время более дешевыми — с TLC-кубиками. Самыми слабыми являются диски с кубиками QLC — если вы хотите их использовать, они могут работать как второй носитель данных, на котором могут храниться программы, игры или мультимедиа. Также стоит проверить, есть ли у накопителя радиатор, который позволяет эффективно отводить тепло от носителя, чтобы не было снижения их производительности — такие варианты предлагает M.2 SSD. NVMe.

Кому подходит NVMe?

Повышение скорости NVMe применяется только к последовательному чтению и записи данных, а не к случайному чтению и записи. На практике это означает, что вы заметите действительно заметное увеличение скорости только тогда, когда вы используете свой компьютер для конкретных, требовательных задач и ожидаете от него действительно высокой производительности.

Накопитель NVMe — отличный вариант для видеоредакторов, работающих с более высоким разрешением, чем FULL HD — они заметят огромную разницу между твердотельным накопителем NVMe и твердотельным накопителем SATA. В последние годы скорость отображения кадров изображений значительно увеличилась, и возникла необходимость в обработке огромного количества данных. Процессы постпроизводства требуют использования все больших и больших файлов и поиска все более сложных решений. Ответ на них, среди прочего, Накопители NVMe. Технология также поддерживает очень высокую частоту кадров и новейшие стандарты, которые все еще развиваются.

Накопители NVMe SSD также понравятся графическим дизайнерам, фотографам, видеооператорам и продюсерам. Они ежедневно используют большой объем массовой памяти, что, в свою очередь, требует от диска высокой производительности, емкости и скорости — все это может обеспечить диск NVMe. Если вы часто копируете большие файлы и ищете диск только для этой цели, твердотельный накопитель NVMe также будет хорошим решением. Накопитель NVMe также отлично подходит для разработчиков, которым нравится, когда их приложения работают с желаемой производительностью.

NVMe также понравится игрокам, которые благодаря ему могут добиться гораздо более высокой производительности. Это означает, в частности, запуск отдельных заголовков в 3 раза быстрее по сравнению с HDD. Эта технология также позволяет минимизировать время перехода от меню к самой игре. С NVMe игры загружаются намного быстрее, даже когда игры находятся в сети, а производительность при потоковой передаче намного выше. Игроки также оценят более быстрое время установки игры.

Компьютер для плеера с NVMe диском

Накопитель NVMe SSD также идеально подходит для компаний, где важна быстрая связь между процессором и базой данных. Это особенно полезно на предприятиях, которые тратят много ресурсов на создание, изменение, анализ и хранение данных. Его оценят издатели различных информационных сервисов, поставщики SaaS-решений, а также владельцы интернет-магазинов. Это также хорошее решение для предпринимателей, использующих системы ERP, CRM и Business Intelligence.

Компьютер для аналитика с NVME диском

Кому не нужно вкладывать деньги в накопитель NVMe? Что ж, твердотельный накопитель NVMe будет работать так же хорошо, как и твердотельный накопитель SATA — различия между ними заметны только при наличии очень требовательных опций. SATA — лучший вариант для тех пользователей, которые предпочитают немного сэкономить. Однако стоит отметить, что цены на новейшие твердотельные накопители NVMe постоянно падают, поэтому они становятся все более доступными для обычных пользователей. Также стоит отметить, что разница в цене между твердотельным накопителем NVMe и твердотельным накопителем SATA невелика и на самом деле не отражает их возможностей.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *