No es solo el tamaño lo que importa o lo que nos brinda el nuevo protocolo NVMe

Una historia conocida. Tan pronto como aparecen computadoras más potentes, tan pronto como aumenta el rendimiento de los procesadores y la capacidad de los medios de almacenamiento, y el usuario suspira con alivio: "ahora tengo suficiente para todo, no tengo que apretar y ahorrar", por lo que aparecen nuevas necesidades casi de inmediato, quitando más y más recursos , nuevo software, que además "no se niega nada". Un problema eterno. Un ciclo sin fin. Y una búsqueda incesante de nuevas soluciones. Almacenamiento en la nube, redes neuronales, inteligencia artificial: incluso es difícil imaginar qué capacidades gigantescas requieren estas tecnologías. Pero no nos enojemos, porque tarde o temprano se encuentra una solución a cualquier problema.







Una de estas soluciones fue el protocolo NVM-express, que, según los expertos, ha revolucionado el uso de la memoria no volátil de estado sólido. ¿Qué es NVMe y qué beneficios aporta?





La velocidad de la computadora depende en gran medida de la velocidad de lectura de datos de los medios y la velocidad del procesamiento de comandos. No importa qué tan alto rendimiento sea el sistema operativo en su conjunto, todo puede ser anulado por un disco duro normal, lo que hace que los programas se ralenticen al abrir o "piensen" al realizar tareas grandes. Por no mencionar el hecho de que HDD prácticamente ha agotado su potencial para aumentar el volumen de almacenamiento de información y, por lo tanto, se ha vuelto poco prometedor. Y la transmisión mecánica está aún más desactualizada y ralentizó el desarrollo de la tecnología informática.



Y ahora los SSD reemplazaron al HDD: unidades de estado sólido, dispositivos de almacenamiento no mecánicos no volátiles. Los primeros SSD llegaron al mercado en la segunda mitad de la década de 2000. Muy pronto, comenzaron a competir con los discos duros en términos de volumen. Pero durante mucho tiempo no pudieron revelar completamente su potencial y ventajas en velocidad, paralelismo de llamadas a celdas, porque las interfaces y protocolos existentes se construyeron de acuerdo con estándares antiguos diseñados para soportar unidades HDD a través de interfaces SATA e incluso SCSI (SAS) más antiguas. 



El siguiente paso para liberar el potencial de la memoria no volátil fue la transición a buses PCI-express. Pero para ellos, en ese momento, aún no se habían desarrollado nuevos estándares industriales. Y en 2012, se lanzaron las primeras computadoras en las que se implementó el protocolo NVM-express.



, NVMe — . , — .


Por lo tanto, la frase "unidad NVMe" no es del todo correcta, y la comparación como "HDD - SSD - NVMe" es absolutamente errónea y engaña al usuario que recién se está familiarizando con el tema. Es correcto comparar HDD con SSD por un lado, SSD conectado a través de la interfaz SATA (usando el protocolo AHCI) y SSD conectado a través del bus PCI-express usando el protocolo NVM-express, por el otro. La comparación de HDD con SSD probablemente ya no sea interesante para nadie. Todos comprenden la diferencia y todos conocen los beneficios de este último. A menos que mencione algunos beneficios (muy llamativos). En comparación con los discos duros, los discos de estado sólido son más pequeños y livianos, silenciosos y la ausencia total de discos mecánicos los hace mucho más resistentes a los daños (por ejemplo, cuando se caen) y simplemente aumenta su vida útil.



Comparar las capacidades de los SSD con el bus antiguo y el protocolo antiguo y los SSD en el bus PCIe con el protocolo NVMe es ciertamente mucho más interesante y será útil para todos los que están acostumbrados a estar al día de los nuevos productos, los que van a comprar una computadora nueva e incluso los que, por ejemplo buscando el mejor hosting.



La interfaz SATA, como ya se mencionó, se creó para discos duros, cuyo jefe puede acceder físicamente solo a una celda a la vez. No es de extrañar que los dispositivos SATA solo tengan un canal. Para los SSD, esto es deplorablemente pequeño, porque una de sus ventajas es la compatibilidad con flujos paralelos. El controlador SSD también gestiona el posicionamiento inicial, que es otro beneficio significativo. El bus PCI-express proporciona un funcionamiento multicanal y el protocolo NVMe se da cuenta de esta ventaja. Como resultado, los datos almacenados en unidades de estado sólido pasan a través de 65.536 colas de control simultáneas, cada una de las cuales puede contener más de 65.536 comandos simultáneamente. Comparar: SATA y SCSI pueden usar solo una cola, admitiendo hasta 32 y hasta 254 comandos respectivamente. 



Además, las interfaces antiguas requieren dos llamadas a la RAM para ejecutar cada comando, y NVMe se las arregla para hacer esto de una vez. 



La tercera ventaja significativa es el manejo de interrupciones. El protocolo NVMe se desarrolló para plataformas modernas que utilizan procesadores de varios núcleos. Por lo tanto, incorpora procesamiento de subprocesos en paralelo, así como un mecanismo optimizado de gestión de colas y interrupciones, lo que permite un mayor nivel de rendimiento. En otras palabras, cuando aparece un comando con mayor prioridad, su ejecución comienza más rápido.



Numerosas pruebas realizadas por diversas organizaciones y expertos demuestran que las SSD NVMe funcionan en promedio 5 veces más rápido que cuando las SSD están conectadas a través de interfaces antiguas.



Ahora sobre si todo el mundo tiene acceso a los SSD implementados en PCIe con el protocolo NVMe. Y no se trata solo de costos. Por el precio, tal realización sigue siendo notablemente más alta, aunque los precios de los componentes de computadora, como saben, son altos solo al comienzo de las ventas y tienden a disminuir con bastante rapidez. 



Hablamos de soluciones constructivas, de lo que en el lenguaje profesional se suele llamar "factor de forma" . En otras palabras, en qué forma son estos componentes producidos por los fabricantes. Hay tres factores de forma actualmente en el mercado .







El primero se llama "SSD NVMe". Es una placa de expansión y se conecta a las mismas ranuras que la tarjeta de video. Esto no es adecuado para una computadora portátil. Sin embargo, como sucede con muchas computadoras estacionarias, ya que cada vez más se ensamblan en placas base compactas, donde a menudo hay dos o incluso una ranura PCIe (que generalmente está ocupada por una tarjeta de video).







El segundo factor de forma es U2. Exteriormente, se parece a un disco duro normal, pero de tamaño mucho más pequeño. U2 generalmente se usa en servidores, por lo que el usuario promedio no debería comprarlo.







El tercero es M2 . Este es el factor de forma que más evoluciona. Se utiliza activamente en portátiles y, recientemente, ya se ha implementado en algunas placas base para PC fijas. Sin embargo, al comprar un M2 para usted, debe tener mucho cuidado, porque los SSD SATA todavía se producen en este factor de forma.



Sin embargo, también es necesario prestar atención al evaluar la viabilidad de adquirir por sí mismo cualquiera de los factores de forma mencionados. Primero, debe evaluar si la placa base de su computadora portátil o PC tiene las ranuras adecuadas. E incluso si lo son, ¿su computadora tiene un procesador lo suficientemente potente, porque un procesador débil aún le impedirá experimentar las ventajas de un SSD? Si tienes todo esto y además, a menudo operas con grandes cantidades de datos, por supuesto, una SSD NVMe es lo que necesitas.






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