きっとあなたは聞いて読んでいる NVMe SSD向け かなり長い間 。 あなたはそれらが最新の技術であること、それらが非常に速いこと、そしてそれ故にそれらが進むべき道であることを知っています。 しかし、あなたは知っていますか それが何を意味するのか SSD NVMeになる ？ この記事では、それが何であるかを説明します。 仕組み そして、それがPCストレージの将来にとって重要である理由。
最初のフラッシュメモリベースのSSDは、当時利用可能だったインターフェイス、SATAとSAS、および既存のストレージシステムへの影響が少ないプロトコルとフォームファクタを使用していました。 ただし、これらはいずれも高速ストレージ用に設計されていないため、SSDは最終的に PCI-Expressインターフェイス 当初は設計されていませんが、はるかに高速です。
PCI-Expressインターフェースを使用することの大きな利点は、プロセッサーに直接接続し、アクセス時間を RAM、そして最初のPCI-ExpressSSDは長い間存在していました。 ただし、これらのSSD 特定のファームウェアが必要 PCとの互換性があり、このインターフェイスが提供するすべてのレールを十分に活用していませんでした。 このため、 NVMeプロトコル 作成されました 。
NVMeとは何ですか？
NVMeは、「Non-Volatile Memory Express」、または不揮発性エクスプレスメモリの略です。 これは、メモリサブシステムホストに接続する、高性能でストレージに最適化された、拡張性の高いNUMA（Non Uniform Memory Access）ストレージプロトコルです。 このプロトコル 最初から、特にストレージシステム用に設計された 、 目的として 常に最高のパフォーマンスを提供 .
NVMeプロトコルが確立されている システムのPCI-Expressレール上 は、SATAインターフェースよりも何倍も速いめまい速度を可能にする広い帯域幅を提供するだけでなく、プロセッサに直接リンクされているためアクセス時間が大幅に短縮され、さらに、拡張とスケーリングの可能性が非常に大きくなります。 言い換えれば、これはプロトコルです 長期間使用するように設計されています .
なんでこんなに速いの？ I / Oキューを理解する
このプロトコルがどのように機能するか、そして何よりもこれらの速度レベルに到達するための管理方法を理解するには、そのアーキテクチャを少し掘り下げて、特にその方法を理解する必要があります。 I / Oキュー（入力および出力）が機能する .
NVMeは複数の入出力をサポートできます 尾 , 最大64Kのキューとそれぞれが64Kの入力をサポート （比較のために、SATAは32つのキューのみをサポートし、それぞれがXNUMXの入力のみを持つことができます）。 このプロトコルのホストソフトウェアは、システム構成とワークロードに応じて、コントローラーが許可する最大数までキューを作成できます。 さらに、I / O分散/収集をサポートし、データ転送のプロセッサ負荷への影響を最小限に抑え、ワークロード要件に基づいて優先度を変更する機能も提供します。
上の図では、ホストとNVMeコントローラー間の通信方法が非常に単純化されています。 このアーキテクチャにより、アプリケーションを開始、実行、および終了できます プロセッサーのパフォーマンスに影響を与えることなく、複数の入出力要求を同時に処理 .
つまり、NVMeプロトコルは、特に高性能ストレージシステム用にゼロから作成されたため、プロセッサを飽和させることなく、PCI-Expressインターフェイスを最大限に活用する速度を実現します。 また、ファームウェアを簡単に変更できるように準備されているため、問題なく進化し続けることができるため、中長期的に使用し続けることができます。
