هارد NVMe چیست؟ مزایا و معایب NVMe

هارد NVME چیست؟

NVM Express که به صورت اختصار، هارد nvme معرفی می‌شود، استانداردی برای دستیابی به هارد SSD است. استفاده از هارد nvme باعث کاهش تاخیر ارسال اطلاعات، کاهش مصرف انرژی و افزایش تعداد اعمال ورودی و خروجی می‌شود

.اگر با هارد nvme چیست روبرو شده‌اید، ما در این نوشتار به دنبال پاسخگویی به این سوال هستیم. بسیاری از افراد به دنبال ارتقا سخت افزار کامپیوتر خود هستند و یکی از بهترین راه‌ها می‌توان به ارتقاء ذخیره سازی آن اشاره کرد. هارد nvme یکی از بهترین و موثرترین ویژگی‌ ها برای ارتقاء سیستم ذخیره سازی است.

پیش از این پردازنده های مرکزی کامپیوتر و حافظه رم به سرعت در حال پیشرفت بودند اما این سرعت پیشرفت در مورد هارد دیسک مشاهده نمی‌شد. و در هنگام کار با برنامه های کامپیوتری غالباً متوجه می‌شدید که عملیات مربوط به ram و cpu بدون مشکل انجام می‌شد. و در هنگام نیاز به عملیات I/O و یا خواندن و نوشتن روی فضای ذخیره سازی عملیات روی برنامه به کندی پیش می‌رفت.

از جمله پیشرفت هایی که بر روی فضای ذخیره سازی صورت گرفت.  ورود درایو جامد یا SSD ها به عرصه حافظه داخلی بود که باعث تغییرات چشمگیری در این زمینه شد.

NVMExpress چیست؟

ر بالا به بخشی از چیستی هارد nvme اشاره کردیم. اما بصورت مفصل باید گفت حافظه غیر فرار و مانایی است که سرعت بسیار بالایی دارد. NVME توسط تولیدکنندگان قطعاتی همچون دل، سامسونگ و اپل مورد توسعه و پیشرفت قرار گرفته است. حرف e در مخفف NVME از کلمه express گرفته شده است.

در هارد nvme ارسال و دریافت اطلاعات با سرعت بالاتری نسبت به گذرگاه SATA صورت می‌گیرد و علت آن مستقیم بودن ارتباط درایو با مادربرد است. در مقایسه سه فناوری SATA HDD و SATA SSD و NVME SSD می‌توان گفت سرعت خواندن و نوشتن روی دیسک و زمان جستجو seek time با سرعت بالاتری در NVME SSD صورت می‌گیرد.

تاریخچه هارد NVMExpress چیست ؟

پیش از معرفی هارد NVME و قبل از ادامه بحث،‌ به معرفی نسل قبل هاردهای موجود در بازار یعنی SSD و SATA می پردازیم. SSD سرعت بسیار بالاتری نسبت به SATA دارد و این سرعت به میزان ۵۱۱ درصد بیشتر است. در پاسخ به سوال NVME چیست ؟” باید گفت NVME نوعی هارد در حالت جامد SSD می‌باشد. توسعه هارد nvme از سال ۲۰۰۹ شروع شد و با همکاری ۹۰ شرکت، توسعه NVME تحت رهبری اینتل ادامه یافت.

در تاریخ مارس ۲۰۱۱ نسخه ۱.۱ NVMExpress انتشار پیدا کرد. بعد از گذشت مدت زمانی، نسخه ۱.۱ از آن روانه بازار شد. در این نسخه امکان پشتیبانی از SSD به کمک چند درگاه PCIe اضافه شد.

در نوامبر ۲۰۱۴ نسخه ۱.۲ آن به بازار عرضه شد که امکان مصرف بهینه و به روز رسانی و پشتیبانی زنده را برای هارد nvme فراهم می‌کرد. در ژوئن ۲۰۱۷ نسخه پاکسازی شده آن از بلاک‌های لول پایین وارد بازار شد که در حال حاضر هنوز هم از این نسخه استفاده می‌شود. این نسخه تحت ۱.۳ به بازار عرضه شده است.

 مزایای هارد NVME چیست؟

• هارد NVME سرعت فوق‌العاده بالایی دارد.
• استفاده از هارد NVME باعث می‌شود تاخیر استفاده از حافظه کاهش پیدا کند.
• در دستیابی به حافظه، تعداد اعمال ورودی و خروجی در ثانیه بیشتر می‌شود.
• مصرف انرژی به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد.
• هارد NVME ، امکان فرایندهای همروند و موازی سازی را چند برابر افزایش می‌دهد.
• پروتکل NVME از مسیر PCIe استفاده می‌کند.
• هارد NVME سیستم caching قدرتمندی دارد که باعث بهینه سازی در زمان دستیابی به دیتابیس های بزرگ می‌شود.
• سرعت پاسخ‌دهی در هارد NVMExpress بسیار بالاست و کارهای سنگین در دیتابیس و سایت با سرعت مطلوبی انجام می‌گیرد.
• امکان رفع وقف در پردازش‌ها را فراهم می‌کند.

معایب NVMExpress چیست؟

اشکالات احتمالی عبارتند از:

• عدم پشتیبانی از NVMe در سیستم های قدیمی.
• در ذخیره سازی حجم زیادی از داده مقرون به صرفه نیست. این در مقایسه با درایوهای چرخشی بر اساس ظرفیت
• ذخیره سازی گران تر است.
• معمولاً با فرمت M.2 استفاده می شود ، که ممکن است انتخاب درایو را بیشتر محدود کند.

تکنولوژی NVME چیست ؟

در مورد تکنولوژی NVME می توان گفت NVME رابطی است برای کنترل میزبان حافظه غیر فرار، NVME پروتکل ارتباطی است که برای استفاده از حافظه فلش به کمک درگاه PCIe و یا به عبارتی PCI express طراحی و تولید شده است. از این تکنولوژی برای استفاده از فرآیندهای همروند و موازی سازی برای حافظه اساسی استفاده می‌شود. پروتکل NVME ترکیبی از PCIe و سرعت بالای خواندن و نوشتن است.

 چگونه از یک حافظه NVME بهره ببریم ؟

رایانه‌هایی که درگاه PCIe دارند، با خرید یک آداپتور می‌توانند حافظه از نوع NVMExpress  را به رایانه مورد نظرشان اضافه کنند. در این صورت سرعت رایانه به صورت چشمگیری افزایش می‌یابد.

همه ‌NVMe‌ها یکسان نیستند

به‌صورت کلی هرنوع حافظه‌ی NVMe موجب سریع‌تر شدن رایانه‌ی شما می‌شود؛ اما همه‌ی آن‌ها شبیه یکدیگر نیستند. برای مثال حافظه‌ی ۹۷۰ Pro ساخت سامسونگ می‌تواند فرایند خواندن اطلاعات را با سرعت ۳ گیگابایت بر ثانیه و نوشتن داده را با سرعت ۲.۵ گیگابایت در ثانیه انجام دهد درحالی که این مقادیر برای RC100 ساخت توشیبا، به‌ترتیب برابر با ۱.۲ گیگابایت بر ثانیه و ۹۰۰ مگابایت بر ثانیه است.

اختلاف مدل‌های گوناگون حتی می‌تواند محسوس‌تر باشد هنگامی که حجم داده‌ی نوشته‌شده، بیشتر از حجم کش است. عامل‌های مختلفی مانند نوع کنترلر، تعداد و نوع واحد‌های NAND و تعداد مسیر‌های PCIe روی عملکرد حافظه تاثیر دارد. چندین مورد از تفاوت‌ها و توضیحات برخی از عوامل در ادامه، شرح داده شده است.

• حافظه‌های NVMExpress SSD دارای اتصال PCIe x4 سریع‌تر از انواع PCIe x2 هستند.
• افزایش تعداد چیپ‌های NAND موجب افزایش مسیر‌ها و واحدهایی می‌شود که کنترلر برای توزیع و ذخیره‌ی اطلاعات استفاده می‌کند. به‌همین‌ دلیل حافظه‌هایی با ظرفیت کمتر معمولا نسبت به حافظه‌های حجیم‌تر، کندتر هستند؛ حتی اگر از یک مدل باشند.
• نوع چیپ‌های NAND مورد استفاده در حافظه نیز روی سرعت آن تاثیرگذار است. چیپ‌های SLC سریع‌ترین هستند و سپس به‌ترتیب MLC و TLC قرار می‌گیرند و در نهایت نیز نوع QLC کمترین سرعت را دارد.
• بیشتر کنترلرهای امروزی به‌صورت بهینه طراحی شده‌اند اما برخی از نمونه‌های ساخت اینتل یا سن‌دیسک هوشمند‌تر هستند و می‌توانند با مدیریت بهتر حافظه کش، سرعت نوشتن اطلاعات را افزایش دهند.

در نهایت باید گفت که با استفاده از حافظه‌های NVMe SSD می‌توانید تا مدت‌ زیادی از رایانه یا لپتاپ خود استفاده کنید و دیگر نیازی به تعویض قطعات یا دستگاه نخواهید داشت؛ مگر اینکه گیمر باشید یا استفاده‌های سنگین پردازشی داشته باشید. سرعت بالای این نوع حافظه‌ها موجب می‌شود تا بیشترین استفاده از توان سایر قطعات رایانه خود از جمله پردازنده و کارت گرافیک را داشته باشید.