Что это такое NVMe и для чего используется, как выглядит и как подобрать правильно

NVMe (non-volatile memory express) — это протокол хранения и интерфейс управления хостом, используемый для повышения скорости передачи данных между клиентскими системами и предприятиями, а также по высокоскоростной шине PCIe компьютера. Этот новейший протокол передачи создали специально для твердотельной памяти.

Что такое NVMe и для чего используется

NVMe разрабатывали исключительно для скоростных носителей. Основным преимуществом использования NVMe PCIe SSD по сравнению с любым другим типом хранилища выступает значительная скорость.

SSD-накопители в последнее время стали очень популярными, и пользователи предпочитают их вместо классических HDD везде, где это возможно.

После появления твердотельных технологий стало совершенно очевидно, что существующие протоколы и интерфейсы, такие как SAS и SATA, больше не являются подходящими средами. NVMe был первоначально создан в 2011 году, и более 100 технологических компаний активно участвовали в разработке этого решения для хранения данных.

NVMe — это основной ключ, который позволяет использовать развивающиеся приложения и технологии, такие как AI, IoT и ML. Эти передовые технологии могут быть чрезвычайно полезны для значительных улучшений и низкой задержки, которых можно достичь с помощью систем хранения NVMe.

Как работает NVMe

Интерфейс ссылается на набор команд и набор функций, а также регистрирует интерфейс с единственной целью достижения функциональной совместимости и высокой производительности во всех системах NVM.

Протокол NVMe может поддерживать различные форматы энергонезависимой памяти.

Твердотельные накопители подключаются либо к разъёмам PCIe, либо к разъёмам U.2 и M.2. Протокол подключённый к ним, обеспечивает более высокие показатели производительности, а также пониженную задержку при сниженном энергопотреблении.

Команды реагируют на общую память и сопоставляют ввод или вывод через интерфейс PCIe. Совместим с параллельным вводом-выводом и многоядерными процессорами, которые обеспечивают адресацию ЦП и высокую пропускную способность.

Важность NVMe

Как мы уже говорили, NVMe создан для работы с высокопроизводительными энергонезависимыми носителями для хранения. Он в основном подходит для интенсивных вычислений и очень требовательного характера.

Например, NVMe может справляться с корпоративными рабочими нагрузками, потребляя при этом минимальное количество и занимая мало места. При использовании системы хранения NVMe вы столкнётесь с гораздо меньшей задержкой, чем с протоколами SATA и SAS. Это приводит к повышению производительности и уменьшению задержки.

Получается, что NVMe отлично подходит для использования с высокопроизводительными приложениями, требующими обработки в реальном времени.

Преимущества NVMe

Преимущества помогают понять, что это такое NVMe и почему он на уровень выше конкурентов.

Вот основные плюсы NVMe:

• SSD с NVMe рассчитаны на задержку всего в несколько микросекунд.
• Накопители с поддержкой NVMe значительно быстрее, нежели собратья с SATA, также сильно превосходят их в контексте пропускной способности.
• Он обеспечивает эффективное управление, доступ к данным и их хранение.
• Данные можно легко упорядочить и разделить.
• Реализована поддержка удобных формфакторов.
• NVMe поддерживает протоколы туннелирования, обеспечивающие конфиденциальность.

Что такое NVMe М.2

M.2 – это формфактор, крайне маленькие даже по сравнению с 2,5-дюймовым SSD. Они обеспечивают удобство и огромную скорость в случае поддержки технологии NVMe.

Спецификация NVMe М.2 относится к компьютерным разъёмам и платам расширения, устанавливаемым внутри.

Хранилище M.2 SSD предлагает улучшенные гибкие физические функции. Поддерживает модули различной длины и ширины с расширенными функциями сопряжения. Он больше подходит по сравнению с mSATA, особенно когда он предназначен для небольших вроде ультрабуков и даже планшетов.

Обычно на рынке встречаются накопители M2 в трёх различных конфигурациях с различиями в зазоре краевого разъёма и положении выреза.

• B&M слот имеет две выемки. Первый слот имеет 6 контактов (слева), а второй — 5 контактов (справа).
• M: разъём состоит из 5 штифтов справа от него.
• B: вырез состоит из 6 штифтов слева от него.

Перед приобретением M.2-накопителя обязательно ознакомьтесь со спецификациями материнской платы и руководством к ней, потому что есть вероятность, что подберёте неподходящий накопитель, который не получится использовать.

Типы NVMe М.2

Твердотельный накопитель нужно правильно подбирать под конкретную материнскую плату. На рынке можно встретить три разных типа M.2 SSD.

Вот основные типы.

1. SATA: это SSD 2, который выгодно отличается только формфактором и отсутствием в необходимости подключать провода. Скоростей уровня NVMe не будет, это прямой аналог 2,5-дюймовых SSD.
2. AHCI: куда более медленное решение для не производительных материнских плат. Обычно его используют на устаревших устройствах. SSD, как правило, подключаются через AHCI.
3. NVMe:non-volatile memory express: протокол, обеспечивающий высокую скорость, которому и посвящена эта статья.

Распространённые размеры

Накопители формфактора M.2 хороши тем, что для них не нужно никаких кабелей, достаточно вставить в разъём на материнской плате и закрепить болтом.

Эти SSD в основном доступны в прямоугольной форме и обычно имеют длину 60 или 80 мм и ширину 22 мм. Однако длина карты определённо неодинаковая. Размер можно понять по комбинации цифр.

Первые две цифры обозначают ширину, а остальные цифры определяют длину карты. Например, когда вы выбираете 2260, 22 мм соответствует ширине, а 60 — длине. Более длинные слоты M.2 смогут вместить множество микросхем NAND, чтобы получить дополнительную ёмкость по сравнению с более короткой версией.

Основные размеры:

• 22110
• 2260
• 2242
• 2230
• 2280

Отдельно отметим, что 2280 – самый популярный и востребованный формат M.2.

Особенности и отличия NVMe

Чтобы принять правильное решение, нужно разбираться в технических особенностях. Давайте сравним каждый аспект, который считается одним из основных при подборе твердотельного накопителя.

Стоимость накопителей

Накопители SATA за последние годы сильно подешевели и стали более выгодными. На NVMe также упала стоимость, но она, естественно, всё ещё более высоком уровне.

Всегда необходимо учитывать повышение производительности, которое могут обеспечить только накопители с более продвинутым протоколом. Если вы хотите передавать файлы большого размера или наслаждаться играми, не прерываясь на длительные загрузки, в таких случаях NVMe SSD может стать лучшим выбором.

Технические ограничения

Вы всегда должны обращать внимание на совместимость вашей системы перед выбором накопителя.

Существуют и более старые устройства со старыми компонентами, которые могут быть несовместимы с элементами нового поколения. В частности, для подключения NVMe старые неактуальные платы могут не иметь подходящих компонентов.

Скорость работы

Когда вы выберете правильный «диск» для своего компьютера, даже SSD формфактора M.2 и менее удобные 2,5-дюймовые накопители будут отличаться по скоростным возможностям.

Поэтому для повышения производительности нужно выбирать устройства с поддержкой NVMe-технологии. Они быстрее.

Всегда следите за скоростью записи и чтения на диске, поскольку предыдущие поколения NVMe могут иметь другую скорость. Кроме того, далеко не всегда SSD работают на заявленных разработчиком характеристиках.

Копирование данных

Прежде чем перейти на новый накопитель NVMe, не забудьте сохранять резервную копию данных. Создание резервной копии чрезвычайно важно, так как предотвращает любые ненужные последствия.

Кроме того, прежде чем совершить какую-либо покупку, вам также необходимо убедиться в совместимости компонентов. Неудачная покупка приведёт, в итоге, к пустой трате денег.

Сравнение M.2 NVMe vs SATA SSD – видео

Станислав Шаман

Пишет Станислав уже на протяжении почти двух десятилетий. Первоначально для местных СМИ собирал новости в области технологий. Его любовь к научной фантастике разбудила огромную жажду знаний. Пытаясь понять, как это работает и может ли работать лучше, он настолько увлекается, словно погружается в транс. За это, среди коллег в TehnObzor он и получил прозвище — Шаман.