هارد NVME چیست؟
Samsung SSD حتما با وسایل ذخیره سازی آشنا هستید و اگر علاقمند باشید می توانید مقالات این سایت را در این مورد هم مطالعه کنید، در یکی از مقالات(حافظه پایدار رم HPE Persistent Memory) از تکنولوژی نوینی در مورد رم سرور سخن گفتیم و در اینجا به یک تکنولوژی در مورد هارد سرور خواهیم پرداخت، امیدوارم با اطلاعاتی که در این مقاله به دست می آورید امکان خرید موفق تری در خرید هارد NVMe داشته باشید.
NVMe مخفف کلمه non volatile memory و با ترجمه تحت اللفظی می توان گفت: عبارت حافظه غیر فرار که البته e آخر آن نیز از کلمه express یا همان سریع خودمان گرفته شده است. در توضیحی مختصر می توان درمورد آن گفت: حافظه مانایی است که از سرعت بسیار بالایی برخوردار است، ولی در ادامه خواهید دید که نگاه موشکافانه توصیف دیگری به ما خواهد داد که در آن تکنولوژی NVMe را رابطی برای کنترل حافظه غیر فرار می دانیم.
تاریخچه
امروزه سرعت یکی از مهمترین نیازهای جامعه اطلاعاتی است و همین نیاز سازندگان تکنولوژی های استوریج را به دستیابی هاردهای HDD نسل های بعد واداشت. همانطور که می دانید میزان سرعت در HDD ها متوسط بین 50 تا 100MB/s بود و هاردهای SATA علاوه بر شاخص های دیگر با سرعتی حدود 120 مگابایت در ثانیه عرضه شد. اما در SSD این میزان تفاوت نسبت به SATA حدود 5 برابر بیشتر بود. و هارد NVMe بود که باید گفت نوعی هارد در حالت جامد(SSD) است که از سال 2009 توسعه آن شروع شد.
این تکنولوژی از نظر نوع همکاری نیز در جهان کم نظیر بود. شاید در کشور ما همراهی دو یا چند شرکت رقیب برای عرضه یک محصول کمتر قابل باور باشد. ولی در تحقیقات و عرضه این تکنولوژی همکاری کم نظیری نه تنها در میان شرکت های بزرگی همچون سامسونگ، دل و اپل بلکه همکاری ۹۰ شرکت دنیا به رهبری اینتل باعث رقم خوردن راهکار جدیدی برای ذخیره سازی شد. آن هم در زمانی که با پیشرفت تکنولوژی در رم و CPU، عقب بودن تکنولوژی هارد باعث شده بود از امکانات عرضه شده نتوان بهترین استفاده را نمود.
روال توسعه NVME تحت رهبری اینتل ادامه یافت و در مارس ۲۰۱۱ نسخه ۱.۱ NVME منتشر شد که در این نسخه امکان پشتیبانی از SSD به کمک چند درگاه PCIe اضافه شده بود.
نسخه ۱.۲ نوامبر ۲۰۱۴ وارد بازار گشت در این محصول، امکان مصرف بهینه، آپدیت کردن و پشتیبانی زنده هارد NVMe اضافه شده بود. هم اکنون نیز از نسخه 1.3 این محصول استفاده می شود که در ژوئن ۲۰۱۷ عرضه شده و در این نسخه بلاک‌های لول پایین پاک شده است و با این بهبود تاکنون در بازار جای خود را پیدا کرده است.
مکانیزم کارکرد هارد NVMe
می توان گفت هارد NVMe نوعی SSD می باشد که با درگاه PCI Express به بالاترین سرعت خود رسیده است. تکنولوژی ارتباطی نامبرده باعث شده این هاردها تا 6 برابر بیشتر از قبل سریع باشند. عملکرد هاردهای NVMe بستر موازی سازی پردازنده ها، پلتفرم ها و برنامه های کاربردی امروزی را تکمیل کرد. موازی سازی در ساختار امکان استفاده از دستورات بیشتری را همزمان ممکن می سازد. NVMe یک مسیر بهینه، جهت فرستادن دستورات و کال کردن ورودی / خروجی بهره می برد. عملیات موازی در این تکنولوژی(بر خلاف پروتکل های سریال قدیمی مانند SCSI) میتواند از ۶۴۰۰۰ دستور با یک صف I/O منفرد و ۶۴۰۰۰ صف احتمالی پشتیبانی نماید.
برای ارتباط هارد NVMe خود بجای کابل به یک شکاف PCIe احتیاج دارید.
همانطور که می دانید، هنوز از انواع متنوع فناوری های ذخیره سازی استفاده می شود. این که شما از کدام تکنولوژی می خواهید استفاده کنید، در نهایت به خود شما و آنچه که می خواهید ذخیره کنید(از نظر ارزش، نیاز به سرعت و…) برمی گردد. اما اگر در مقام مقایسه برآییم به نتایج جالبی خواهیم رسید.
در حال حاضر متداولترین SATA است که که در اکثر SSDها تعبیه شده است. رابط دیگر SAS است که بازار HDD را هدف گرفته است و جدیدترین تکنولوژی همین PCIe است که این اواخر با کمک فلاش NADN 3D جذاب تر هم شده است، قبلا اشاره شده که هارد NVMEاز این تکنولوژی استفاده می کند، در جدول زیر به مقایسه این سه تکنولوژی نگاهی می کنیم.
| گزینه مقایسه | SAS | SATA | PCIe |
| پهنای باند | کم | متوسط | زیاد |
| عمق فرمان صف | 254 | 32 | 65536 |
| مزایا | سرعت انتقال داده سریع، انتقال داده دو طرفه کامل، طول کابل تا 8 متر و پورت دوتایی | انتقال داده های دو طرفه، ارزان، ظرفیت زیاد، مصرف کم انرژی، تک پورت، پشتیبانی از دستورات SCSI | سرعت فوق العاده سریع، 8 برابر سریعتر از SATA ، کاهش تاخیر |
| معایب | ظرفیت کم، تکنولوژی قدیمی، بسیار گران قیمت | سرعت انتقال کم، حداکثر طول کابل 1 متر | ظرفیت محدود، گران قیمت، دستورات ATA |
| مقایسه هزینه | XXXX | X | XXX |
| ایده آل برای | مراکز داده، برنامه های سازمانی مهم در سازمان ها | استفاده شخصی و دسکتاپ، تبلت ها و مراکز داده | برخی از محیطهای مرکز داده، ویرایش ویدئو، مدل سازی مالی، شبیه سازی و بازی های پیشرفته |
I/O هارد
توان عملیاتی ورودی/ خروجی به ازای هر ثانیه را IOPS یا (Input/output Operation per Second) می‌گویند. و هر چه مقدار I/O بزرگتر باشد، یعنی هارد عملکرد آن هارد بهتر است. مقدار I/o در NVMe SSD برابر با IOPS ۷۵۰.۰۰۰ است که برتری قابل ملاحظه ای نسبت به هاردهای SSD و SATA در این پارامتر در هارد NVMe دیده می شود. پارامترهای دیگری در سرعت هارد دخیل هستند که در جدول زیر به مقایسه این سه نوع خواهیم پرداخت:
| پارامتر مقایسه ای | SSD | SATA | NVMe |
| سرعت خواندن اطلاعات | 120 مگابیت در ثانیه | 52 مگابیت در ثانیه | 3100 مگابیت در ثانیه |
| سرعت استخراج داده برای فایل نمونه که اندازهی برابر دارد | 585 ثانیه | 251 ثانیه | 61 ثانیه |
| IOPS (بر مبنای ثانیه) | 190 | 75000 | 750000 |
مزایای هارد NVMe در کاربری های مختلف:
برای کاربرد در سایت ها: با افزایش سرعت Read/Write باعث سریع تر لود شدن سایت ها می شود که برای بازدید کنندگان و سئوی سایت مهم می باشد.
برای پایگاهای داده: حضور سیستم Caching قدرتمند در هارد NVMe دسترسی به دیتابیس های بزرگ را بسیار بهینه تر و سریعتر کرده است.
در تبادل اطلاعات: با امکان پاسخ دهی بالای هارد NVMe عملیات سنگین و با مصرف زیاد به آسانی در پایگاه داده و سایت انجام می گردد.
جهت کاربری در محاسبات: به رفع وقفه کمک کرده است تا پردازش ها با قدرت بیشتری انجام شوند و سایت یا برنامه کاربردی شما تحت فشار به آسانی به درخواست ها پاسخ دهند.
حافظه‌های M.2
در این مقاله، تا به حال به دو روش ارتباطی در SSD (از طریق کابل و PCIe) اشاره شده است. در واقع اتلاق واژه هارد به این حافظه های جامد(SSD) که ما هم در این مقاله از آن استفاده کرده ایم برداشت عمومی و به اصطلاح بازاری در مورد این سخت افزار است و درستتر است که آنها را حافظه خطاب کنیم. از این بگذریم، شاید تا به حال با واژهی دیگری در مورد این حافظه ها برخورد کرده باشید و آن M.2 است. این اصطلاح، واژهایی جهت توضیح شکل فیزیکی این سخت افزار است. درایوهای M.2 انواع نازکی از درایوهای SSD هستند و در واقع آنها پروتکل جدیدی به فهرست اضافه نمی‌کنند. انواع درایوهای M.2 با اتصال SATA یا NVMe در بازار وجود دارد.
حافظه های M.2 یا باصطلاح هارد M.2 برخلاف برخی برداشت ها حتما سریعتر از دیگران نیستند. بیشتر آنان به خاطر فرم فاکتور نازک‌تر از پروتکل NVMe پشتیبانی می کنند. در زمان خرید درایو M.2 باید در مورد پروتکل اتصال آن توجه زیادی داشته باشید، حافظه‌های M.2 مبتنی بر SATA عموما دو زبانه‌ی ۵ و ۶ پینی در دو طرف زبانه‌ی اصلی دارد اما حافظه‌ی مبتنی بر PCIe یک زبانه‌ی ۵ پینی در کنار یک زبانه‌ی بزرگ و اصلی دارد.
منبع: تجارت سرور پارسه
