Dyski NVMe moc i szybkość.

Ponieważ urządzenia i systemy pamięci flash oparte na technologii flash stają się powszechne w centrum danych, interfejsy muszą zostać zmodernizowane, aby dostosować je do nowych wymagań dotyczących wydajności aplikacji i opóźnień.

A co z prawem Moore’a?

W 1965 roku Gordon Moore zauważył, że w każdym kolejnym roku można podwoić liczbę tranzystorów w układzie scalonym. O dziwo, to empiryczne „prawo” obowiązuje od ponad 50 lat. Obecnie co 18 miesięcy uzyskujesz około dwukrotnie większą moc obliczeniową.

Zgodnie z prawem Moore’a z czasem procesory stawały się coraz potężniejsze. Tak też ma pamięć. Nie jest to zaskakujące, ponieważ ta sama technologia półprzewodnikowa produkuje układy pamięci i procesora. Jednak wydajność dysku twardego nie nadąża za wydajnością procesorów i pamięci. Dyski twarde nie mogą obracać się szybciej bez uszkodzenia danych. Oznacza to, że dyski twarde są obecnie najsłabszym ogniwem w łańcuchu, co wpływa na ogólną wydajność systemu komputerowego.

Nie pozwól, aby dane zniknęły

Jedną z głównych zalet przechowywania na dysku twardym (HDD) jest to, że przechowywane dane są trwałe. Oznacza to, że dane są zachowane nawet po wyłączeniu dysku twardego. Różni się to od pamięci o dostępie swobodnym komputera, która jest ulotna i nie utrwala danych. Jeśli wyłączysz komputer, każdy bit przechowywany w jego pamięci zostanie utracony.

To jest powód, dla którego przed wyłączeniem komputera musisz upewnić się, że wszystko, co chcesz zachować, zostało zapisane na trwałym nośniku pamięci.

Dlaczego pamięć nie jest dostępna?

Byłoby wspaniale, gdyby istniała technologia charakteryzująca się trwałością dysków twardych, ale oparta na technologii półprzewodników, która jest zgodna z prawem postępu Moore’a. Okazuje się, że istnieje taka technologia, zwana pamięcią flash. Pamięć flash jest wytwarzana w układzie scalonym w taki sam sposób, jak zwykła pamięć o dostępie swobodnym.

Jednak w przeciwieństwie do zwykłej pamięci o dostępie swobodnym jest to trwały nośnik danych. Od czasu wprowadzenia pamięci flash koszt w przeliczeniu na gigabajt stale się zmniejsza. Jednak nadal jest dużo wyższy niż koszt miejsca na dysku twardym, a pojemność dysków półprzewodnikowych (SSD) z pamięcią flash jest blada w porównaniu z dyskami twardymi. To powiedziawszy, zwłaszcza w środowiskach aplikacji, w których wysoka wydajność jest ważniejsza niż niższe koszty, pamięć flash zyskuje na popularności.

W krainie Flash nie wszystko jest różowe.

Istnieje jednak problem z uświadomieniem sobie wydajności, jaką w idealnym przypadku mogłaby zapewnić pamięć nieulotna oparta na pamięci flash. W starszych systemach komputerowych połączenie między procesorem a trwałym urządzeniem magazynującym zostało zaprojektowane do współpracy z dyskami twardymi. Ponieważ dyski twarde były stosunkowo wolne, wysokowydajny obwód interfejsu nie był wymagany. Teraz, dzięki trwałej pamięci masowej opartej na znacznie szybszej pamięci flash, głównym wąskim gardłem stała się wydajność starego interfejsu.

Jakie jest rozwiązanie?

Rozwiązaniem zwiększającym wydajność jest nowa technologia interfejsu, która została zaprojektowana od podstaw w celu połączenia szybkiego procesora z szybkim, nieulotnym urządzeniem pamięci masowej. Opracowano taką technologię interfejsu, zwaną Non-Volatile Memory Express (NVMe). Umożliwia komunikację między procesorem a urządzeniem pamięci masowej z minimalnym opóźnieniem. Rozwiązania pamięci masowej z interfejsem NVMe dopiero zaczynają pojawiać się na rynku. Obecnie są używane w najbardziej wymagających aplikacjach wymagających dużej wydajności, które wymagają odpowiedzi w czasie rzeczywistym. W miarę upływu czasu NVMe będzie wszechobecny we wszystkich krytycznych dla biznesu, podstawowych obciążeniach, a pamięć masowa HDD będzie koncentrować się na dostarczaniu niedrogich rozwiązań o dużej pojemności.