Uma dessas soluções foi o protocolo NVM-express, que, segundo os especialistas, revolucionou o uso da memória não volátil de estado sólido. O que é NVMe e quais os benefícios que traz consigo?
A velocidade de um computador depende muito da velocidade de leitura de dados da mídia e da velocidade de processamento do comando. Não importa o alto desempenho do sistema operacional como um todo, tudo pode ser anulado por um disco rígido comum, o que torna os programas mais lentos ao abrir ou "pensam" ao executar tarefas grandes. Sem mencionar o fato de que o HDD praticamente esgotou seu potencial para aumentar o volume de armazenamento de informações e, portanto, tornou-se pouco promissor. E o acionamento mecânico está ainda mais desatualizado e retardou o desenvolvimento da tecnologia de computador.
E agora os SSDs vieram para substituir o HDD - drives de estado sólido, dispositivos de armazenamento não-mecânicos não voláteis. Os primeiros SSDs chegaram ao mercado na segunda metade dos anos 2000. Logo, eles começaram a competir com os discos rígidos em termos de volume. Mas por muito tempo eles não puderam revelar totalmente seu potencial e vantagens em velocidade, paralelismo de chamadas para células, pois as interfaces e protocolos existentes foram construídos de acordo com padrões antigos projetados para suportar HDDs via interfaces SATA e ainda mais antigo SCSI (SAS).
A próxima etapa para liberar o potencial da memória não volátil foi a transição para barramentos PCI-express. Mas para eles, naquela época, novos padrões industriais ainda não haviam sido desenvolvidos. E em 2012, foram lançados os primeiros computadores que implementaram o protocolo NVM-express.
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Portanto, a frase "drive NVMe" não está totalmente correta, e a comparação como "HDD - SSD - NVMe" é absolutamente errônea e engana o usuário que está começando a se familiarizar com o assunto. É correto comparar HDD com SSD por um lado, SSD conectado via interface SATA (via protocolo AHCI) e SSD conectado via barramento PCI-express usando protocolo NVM-express, por outro. Comparar HDDs com SSDs provavelmente não é mais interessante para ninguém. Todos entendem a diferença e todos estão bem cientes dos benefícios desta. A não ser para mencionar alguns benefícios (muito surpreendentes). Em comparação com os discos rígidos, as unidades de estado sólido são menores e mais leves, sem som, e a ausência completa de unidades mecânicas os torna muito mais resistentes a danos (por exemplo, quando caem) e simplesmente aumenta sua vida útil.
Comparar as capacidades dos SSDs com o barramento antigo e o protocolo antigo e os SSDs no barramento PCIe com o protocolo NVMe é certamente muito mais interessante e será útil para todos que estão acostumados a se manter atualizados com novos produtos, aqueles que vão comprar um novo computador e até aqueles que, por exemplo procurando a melhor hospedagem.
A interface SATA, como já mencionamos, foi criada para discos rígidos, cujo cabeçote pode acessar fisicamente apenas uma célula por vez. Não é nenhuma surpresa que os dispositivos SATA tenham apenas um canal. Para SSDs, isso é deploravelmente pequeno, porque uma de suas vantagens é o suporte para fluxos paralelos. O controlador SSD também gerencia o posicionamento inicial, que é outro benefício significativo. O barramento PCI-express permite a operação multicanal e o protocolo NVMe percebe essa vantagem. Como resultado, os dados armazenados em unidades de estado sólido são passados por 65.536 filas de controle simultâneas, cada uma das quais pode conter mais de 65.536 comandos simultaneamente. Compare: SATA e SCSI podem usar apenas uma fila, suportando até 32 e até 254 comandos respectivamente.
Além disso, as interfaces antigas requerem duas chamadas à RAM para executar cada comando, e o NVMe consegue fazer isso de uma vez.
A terceira vantagem significativa é o tratamento de interrupções. O protocolo NVMe foi desenvolvido para plataformas modernas que usam processadores multi-core. Portanto, ele incorpora processamento de thread paralelo, bem como um mecanismo otimizado de enfileiramento e tratamento de interrupções, que permite um nível mais alto de desempenho. Ou seja, quando aparece um comando de maior prioridade, sua execução é mais rápida.
Numerosos testes realizados por várias organizações e especialistas provam que os SSDs NVMe funcionam em média 5 vezes mais rápido do que quando os SSDs são conectados por meio de interfaces antigas.
Agora, sobre se todos têm acesso aos SSDs implementados no PCIe com o protocolo NVMe. E não se trata apenas de custo. Pelo preço, tal realização ainda é visivelmente mais alta, embora os preços dos componentes de computador, como você sabe, sejam altos apenas no início das vendas e tendam a cair rapidamente.
Estamos falando de soluções construtivas, daquilo que na linguagem profissional costuma se chamar de "fator de forma" . Em outras palavras, de que forma esses componentes são produzidos pelos fabricantes. Existem três formatos atualmente no mercado .
O primeiro é denominado "NVMe SSD". É uma placa de expansão e se conecta aos mesmos slots da placa de vídeo. Isso não é adequado para um laptop. No entanto, como acontece com muitos computadores fixos, já que cada vez mais deles são montados em placas-mãe compactas, onde geralmente há dois ou até mesmo um slot PCIe (que geralmente é ocupado por uma placa de vídeo).
O segundo fator de forma é U2. Exteriormente, ele se assemelha a um disco rígido normal, mas muito menor em tamanho. O U2 geralmente é usado em servidores, então o usuário comum não deve comprá-lo.
O terceiro é M2 . Este é o fator de forma que mais evolui. É usado ativamente em laptops e, recentemente, já foi implementado em algumas placas-mãe para PCs fixos. No entanto, ao comprar um M2 para si mesmo, você deve ter muito cuidado, porque os SSDs SATA ainda são produzidos neste formato.
No entanto, atenção também é necessária ao avaliar a viabilidade de adquirir para si qualquer um dos fatores de forma nomeados. Primeiro, você deve avaliar se o seu laptop ou placa-mãe do PC tem os slots corretos. E mesmo que sejam, seu computador tem um processador poderoso o suficiente, porque um processador fraco ainda impedirá que você experimente as vantagens de um SSD. Se você tem tudo isso e, além disso, costuma operar com grandes quantidades de dados, é claro, um SSD NVMe é o que você precisa.
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