NVMe - всичко, което трябва да знаете

Детайлен гид за най-бързото решение за съхранение на данни
NVMe вече не е екзотика, а цените на технологията вече са достъпни за редовия потребител (в.ж. ревюто на Crucial P1). В този материал ще направим детайлен преглед на NVMe и ще ви обясним защо трябва незабавно да се сдобиете с подобна памет в компютъра си.

Какво представлява NVMe?

NVMe е комуникационен стандарт, разработен специално за твърдотелни SSD носители от консорциум от производители - включително Intel, Samsung, Sandisk, Dell и Seagate. Този стандарт използва PCIe шината (откъдето е и последната буква "e = express" в абревиатурата), което позволява на тези "дискове" да действат повече като памет - каквато всъщност са - вместо да емулират старите магнитни дискове (SATA). Резултатът е очевиден и безапелационен - NVMe е бърз - толкова бърз, че ще забравите какво е да чакате компютъра си да се задейства.

NVMe - премахване на най-бавния елемент

Както колегите в англоговорящите издания обичат да се изразяват - твърдите дискове бяха основното "гърло на бутилка" при компютърните системи. Това, което те имат предвид е, че SATA интерфейсът и дисковете с подвижни глави и въртящи се магнитни плочи, са най-бавното звено от компютъра. Всички останали компоненти - процесор, RAM памет, графичен ускорител, трябва да изчакват информацията да бъде прочетена и записана на твърдия диск, преди да продължат да действат.

Без да омаловажаваме постиженията при процесорите и графичните ускорители, можем да кажем, че NVMe прави най-очевидната разлика в производителността на една машина. И говорим не само за преминаване от конвенционален HDD към NVMe носител, а дори от по-старите SATA SSD към този стандарт.

В момента границите в производителността на трите основни технологии за пренос и съхранение на данни са:


Не че някога ще ви се наложи да използвате дълго подобни скорости, но NVMe технологията е бърза при файлове с всякаква големина и при различни натоварвания. HDD = 200MBps, SATA SSD = 550MBps, NVMe SSD = 3GBps. По-големите резултати са по-добри.

© IDG

Не че някога ще ви се наложи да използвате дълго подобни скорости, но NVMe технологията е бърза при файлове с всякаква големина и при различни натоварвания. HDD = 200MBps, SATA SSD = 550MBps, NVMe SSD = 3GBps. По-големите резултати са по-добри.




Постиженията при CPU и GPU бледнеят пред това, което имаме в съхранението през последните 10 години. Времена за достъп: HD = 2-5 ms seek, SATA SSD = 0.2 ms seek, NVMe SSD = 0.02 ms seek. По-малките резултати са по-добри.

© IDG

Постиженията при CPU и GPU бледнеят пред това, което имаме в съхранението през последните 10 години. Времена за достъп: HD = 2-5 ms seek, SATA SSD = 0.2 ms seek, NVMe SSD = 0.02 ms seek. По-малките резултати са по-добри.



Конвенционалните HDD все още предлагат доста добро съотношение цена/GB и са подходящи за архиви и информация, която не достъпвате често. За операционната система и различни програми, които достъпват, четат и записват файлове на диска десетки пъти в секунда, NVMe SSD е най-доброто решение. Ако това не е възможно във вашата PC система, SATA SSD също ще ви даде осезаем резултат.

SATA SSD срещу NVMe SSD

Още при първите опити да се използва NAND базирана памет като решение за съхранение, беше ясно на инженерите, че ще бъде необходима нова шина за транспорт на информацията, за да бъде оползотворен пълния и потенциал. Първите SSD носители обаче се оказаха сравнително бавни (от днешна гледна точка) и беше логично да се пригоди съществуващата SATA инфраструктура.

И въпреки че SATA еволюира до 16Gbps във версията 3.3, почти всички масови решения спират на 6Gbps (или около 550MBps). Дори SATA 3.3 е по-бавна от това, което модерните SSD могат да предложат, особено в RAID конфигурации.


NVMe - всичко, което трябва да знаете

Като замяна на SATA стандарта, беше решено да се използва нещо с много по-голяма пропускливост и честотна лента, което също се използва от доста време - PCI Express или PCIe. Това е транспортното звено, което пренася информацията между графичните карти и процесора, както и други допълнителни компоненти (TV тунери, звукови карти). От генерация 3.x насам, PCIe предлага множество "магистрали" (до 16 за устройство в повечето случаи), които предлагат скорости от 1GBps (985MBps) за всяка лента.

PCIe е също така в основата на интерфейса Thunderbolt, който започва да се появява все повече в крайните устройства и дори се използва за включването на външни видеокарти към лаптопи, както и външни NVMe дискове. Разбира се, PCIe е доста по-стар от NVMe, но дава необходимата свобода и аванс, за да може тази технология не само да блесне, но и да продължи да се рзвива.

Какво ви трябва, за да се сдобиете с NVMe?

В най-оптималния вариант вашата система вече поддържа NVMe и разполага с M.2 слотове на дъното. Ако това не е случаят, трябва да си напазарувате PCI адаптер за около 40 лева, който ще ви позволи да използвате NVMe решения за съхранение. Всички по-нови версии на популярните операционни системи предлагат драйвери за NVMe носители и независимо колко стара е PC системата ви, преминаването към тази технология ще донесе осезаемо ускоряване. Има обаче и една уловка.

Някои производители предлагат NVMe решение под формата на PCI карти - идеален вариант за стари дъна, които не разполагат с М.2 слот

Някои производители предлагат NVMe решение под формата на PCI карти - идеален вариант за стари дъна, които не разполагат с М.2 слот


За да използвате напълно всички благинки, които предлага NVMe паметта, трябва да можете да зареждате операционната система от нея. Което означава поддръжка в BIOS. Някои по-стари BIOS-и не позволяват буутване от NVMe и има вероятност това никога да не се промени - за производителите няма логика да добавят подобна поддръжка, защото това няма да ви накара да си купите новото дъно, което дадена компания е представила.

Всички потребителски NVMe SSD памети използват M.2 форм фактор, но наличието на подобен на дъното ви не гарантира NVMe съвместимост. M.2 беше създаден да поддържа USB3, SATA и PCIe, а по-ранните версии поддържат само SATA. Прочетете внимателно спецификациите на дъното си, преди да решите да си вземете подобна памет.

NVMe - всичко, което трябва да знаете

Няма лесен начин да разпознаете дали даден M.2 слот поддържа PCIe и NVMe, но можете да разберете разликата между PCIe х2 и PCIe x4. Първите имат шест контактни пластини, отделени от останалите, а при вторите - те са пет. Няма твърдо правило, но повечето слотове от първия вид поддържат само SATA. Ако вашият слот има и двата варианта, това е оптималното решение. В противен случай, трябва да си вземете PCIe адаптер - нещо подобно на това. Има и производители, които предлагат директно NVMe памети като PCIe карти - като този Plextor M9Pe.

Не всички NVMe памети са еднакви

Колкото и висок да е теоретичният праг на скорост четене/запис на NVMe технологията, не всички памети ще могат да го постигнат и това зависи основно от цената. Samsung 970 Pro например ще чете/записва с 3/2,5GBps респективно, докато Toshiba RC100 с 1.2GBps/900MBps. Разбира се, има множество фактори, които са отговорни за това - броят NAND чипове върху самата памет, PCIe магистралите, както и самият вид на NAND паметта.

Ето няколко прости правила за ориентир:

  • x4 PCIe NVMe SSDs са по-бързи от x2 PCIe
  • Колкото повече NAND чипове има върху платката, толкова повече информация може контролерът да записва и чете паралелно (едновременно). По-малките по обем NVMе памети са по принцип по-бавни
  • Видът на NAND паметта има значение. SLC (1 bit) е най-бърза, MLC (2 bit) е следваща, TLC (3 bit) е по-бавна и последна е QLC (4 bit). Производителите използват кеш при по-бавните памети, за да компенсират разликата в производителността, така че, ако решите да вземете TLC или QLC решение, убедете се, че разполага с голям обем кеш
  • Повечето контролери са доста добри в наши дни, но някои - като тези на Intel и Sandisk - са доста умни и ползват кеша по оптимален начин, за да предложат добри скорости при големи файлове, които по принцип биха препълнили кеша
NVMe е инвестиция в бъдещето

Ако всичко написано по-горе не ви е убедило в ползите от NVMe памет, има още един фактор. Освен ако не се занимавате с видеообработка, подобна памет ще ви гарантира безпроблемна работа и няма да имате нужда от ъпгрейд буквално години.
още по темата

Intel отваря три лаборатории за тестове на нов клас лаптопи

Проектът Athena има за цел да създаде нов тип тънки преносими комоютри, които да имат най-малко девет часа реална употреба
08.05.2019 / 11:55
Twitter icon Facebook icon
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук.