SSD i NVMe – jaka jest różnica między tymi dwoma nośnikami pamięci? - New DOSieci

Z technicznego punktu widzenia długoterminowe przechowywanie informacji cyfrowych jest wyzwaniem, ponieważ pamięć musi pozostać stabilna przez długi czas, nawet bez zasilania. Aby to zapewnić, wczesne nośniki, takie jak HDD lub dyskietka, wykorzystywały sektory magnetyczne, podczas gdy CD-ROM lub BluRay wykorzystywały funkcje optyczne. Oba systemy mają jednak spore wady, dzięki czemu od 2010 roku coraz częściej zastępowane są przez czysto elektroniczny dysk SSD, a nieco później przez NVMe. Chociaż oba warianty wykorzystują podobne metody przechowywania informacji, różnią się one znacznie w niektórych punktach, takich jak szybkość i wydajność.

Jak działają cyfrowe nośniki danych, takie jak NVMe i SSD?

Ze względu na swój podstawowy tryb działania, wszystkie komputery wykorzystują binarne przetwarzanie informacji – konkretnie oznacza to, że potrafią rozróżnić tylko dwa stany włączenia i wyłączenia. Ten proces technologiczny wywodzi się z historycznego rozwoju – pierwotnie pierwsze komputery typu mainframe składały się z dużej liczby połączonych równolegle tranzystorów, które mogły być ładowane lub rozładowywane, tworząc w ten sposób prostą pamięć. Nawet przy nowoczesnym sprzęcie, takim jak procesory, pamięć i dyski SSD czy NVMe, ta zasada w zasadzie nie uległa zmianie – jednak zastosowane tranzystory mają teraz kilka nanometrów. Ta miniaturyzacja ma tę zaletę Jednak fakt, że gęstość informacji znacznie wzrasta przy identycznym rozmiarze, oznacza również spory wysiłek w celu precyzyjnego tworzenia struktur i uniknięcia błędów produkcyjnych. Obecnie nośniki pamięci są na przykład używane do zapewnienia naszej oferty Hosting SSD NVMe oraz Szybki Hosting WordPress.

Co to są dyski SSD i jak działają elektroniczne urządzenia do przechowywania danych?

Czym są NVMe i jakie specjalne cechy je wyróżniają?

Z technologicznego punktu widzenia NVMe to dysk SSD. Jednak decydującą różnicą między „klasycznym” dyskiem SSD a coraz bardziej popularnym NVMe jest rodzaj komunikacji między systemem komputerowym a nośnikiem danych.

W szczególności NVM Express to protokół oprogramowania opublikowany w 2011 roku, który umożliwia przechowywanie danych komunikowanie się z podłączonym urządzeniem pamięci masowej za pośrednictwem standardu PCI Express faktycznie używanego w przypadku kart rozszerzeń zamiast tradycyjnego interfejsu AHCI dla dysków SATA. W swojej najnowocześniejszej wersji prędkość tego interfejsu wynosi 64 gigatransfery na sekundę, co odpowiada teoretycznie możliwej przepustowości około 512 gigabajtów na sekundę. W przeciwieństwie do tego, tradycyjna pamięć masowa SSD wykorzystuje standard SATA opracowany dla dysków, który w swojej najnowszej wersji pozwala na maksymalną prędkość około 650 megabajtów na sekundę. Chociaż są to początkowo teoretyczne wartości maksymalne, W praktyce NVMe osiąga znacznie lepszą wydajność dzięki wielokrotnej prędkości dysku SSD SATA. Z tego powodu NVMe jest uważany za pierwszy wybór dla systemów i serwerów, które muszą zapewniać bardzo dużą moc obliczeniową lub wymagają niezwykle szybkiego dostępu do danych. Typowymi przykładami takiego wymagania są serwery dedykowane do zewnętrznej administracji bazami danych,Serwery w chmurze z infrastrukturą rozproszoną na rozległym sprzęcie lub infrastrukturze IT o znaczeniu krytycznym dla systemu, które wymagają maksymalnej dostępności przy minimalnych opóźnieniach i czasie reakcji serwera .

Jakie są zalety i wady SSD i NVMe?

Można założyć, że NVMe będzie dominować nad dyskami SSD w perspektywie średnio- i długoterminowej, jeśli producenci zwiększą moce produkcyjne, spadną ceny komponentów i ustanowią się wydajniejsze procesy produkcyjne. Na podstawie historycznych zmian w strukturze cen i rozprzestrzenianiu się dysków można jednak przewidywać, że dysk SSD będzie nadal odgrywał ważną rolę jako nośnik pamięci przynajmniej do 2030 r.

Za ich zastosowaniem przemawiają m.in.:

• Duża dostępność portów SATA i wyspecjalizowanych płyt głównych z licznymi połączeniami
• Kompatybilność z innymi technologiami, takimi jak dyski HDD
• Uniwersalny interfejs o niemal nieograniczonej kompatybilności
• Niższe koszty niż NVMe przy porównywalnych pojemnościach pamięci
• Wydajność i szybkość zależą głównie od systemu i sprzętu peryferyjnego
• Łatwa i wygodna instalacja
• Prawie nieograniczona kompatybilność między modelami, rozmiarami i producentami
• Dobra wydajność z doskonałym stosunkiem ceny do wydajności
• Niskie koszty przy bardzo szerokiej gamie modeli i pojemności magazynowych

Z drugiej strony istnieją również poważne argumenty przemawiające za wykorzystaniem NVMe w niektórych projektach, ponieważ mają one zalety, których nie należy lekceważyć w określonych sytuacjach:

• Niezwykle wysoka wydajność przy znacznie większej przepustowości
• Bardzo szybki dostęp do wielu małych plików
• Krótkie czasy reakcji przy wysokim wykorzystaniu systemu
• Wysoka niezawodność i integralność danych
• Poprawa ogólnej wydajności dzięki minimalnym czasom transferu
• Minimalne opóźnienia dzięki obsłudze wielu równoległych dostępów do danych

W praktyce NVMe wykazuje zalety tylko z serwerem dedykowanym lub serwerem wirtualnym , ale zwykle powoduje wyższe koszty przy identycznej pojemności pamięci masowej. Ich mocne strony tkwią w znacznie zwiększonej wydajności i szybkości – jednak nie każdy serwer korzysta z tych funkcji. Niezbędnym warunkiem uzyskania pozytywnego efektu jest to, że serwer wirtualny lub dedykowany podejmuje się zadań wymagających częstych, równoległych i szybko zmieniających się zapytań o dane – typowymi przykładami są serwery WWW o wysokim wykorzystaniu lub zewnętrzne serwery baz danych ze złożonymi tabelami. W przypadku połączeń statycznych, takich jak serwer plików z dostępem przez FTP, korzyści mogą być mniejsze, ponieważ prędkość jest ograniczona przede wszystkim przepustowością połączenia sieciowego.