>NVMe SSD: هر آنچه شما از یک درایو ذخیره‌سازی مافوق سریع انتظار دارید!

NVMe SSD: هر آنچه شما از یک درایو ذخیره‌سازی مافوق سریع انتظار دارید!

NVMe دیگر فقط یک تکنولوژی ذخیره سازی نیست که “بهتر است از آن استفاده کنید”. اگر بدنبال خرید یک کامپیوتر جدید هستید، حتما این تکنولوژی را در نظر داشته باشید. بویژه اگر کامپیوتر شما از نسخه‌های جدید و به روز موجود در بازار باشد، ضروری است آن‌را به فناوری NVMe ارتقا دهید.

NVMe یک استاندارد ارتباطی است که توسط کنسرسیومی از فروشندگان کامپیوتر از جمله Dell، Sandisk، Samsung، Intel، Seagate برای SSD‌ها توسعه داده شده است. این فناوری در کلیه PCI باس‌ها، برای درایو امکان عملکردی شبیه یک حافظه سریع را فراهم می‌سازد. در واقع NVMe، بسیار سریع است و با استفاده از آن دیگر نباید نگران سرعت کامپیوتر شخصی خود باشید.

NVMe یک ذخیره‌ساز به تمام معنا سریع

با وجود اینکه فروشندگان CPU و GPU در دهه‌های گذشته تلاش‌های بسیاری برای افزایش سرعت کامپیوترهای شخصی بر این مبنا انجام داده اند، با این حال در حال حاضر دلیل اصلی سرعت بالای PC‌ها جهش بسیار در عملکرد ذخیره‌سازی SSD‌ها بر مبنای فناوری SATA و سپس NVMe است.

سرعت ذخیره‌سازی آخرین تنگنا برای رسیدن به یک سرعت واقعی در کامپیوترها است که در حال حاضر با ارایه فناوری NVMe این مشکل برطرف شده است. اگر شما در دو سال گذشته مک بوک خریده باشید، احتمالا متوجه شده اید که برای انجام یک فرایند در کامپیوتر خود دیگر نباید زمانی را منتظر بمانید. برنامه‌ها به سرعت باز می‌شوند، فایل‌ها سریعا بارگذاری و در لحظه ذخیره می‌شوند و بوت شدن و خاموش کردن کامپیوتر در عرض چند ثانیه انجام می‌پذیرد.

بیشتر بخوانید : اگر می‌خواهید لپ‌تاپ بخرید، از این 11 ویژگی غافل نشوید!

این امر بدلیل استفاده از فناوری NVMe SSD در آخرین دستگاه مک بوک پرو است که خواندن و رایت داده‌ها را چهار برابر سریع‌تر از مدل‌های قدیمی‌تر که دارای SATA SSD بودند، انجام می‌دهد. علاوه بر این داده‌ها ده برابر سریع‌تر جستجو می‌شوند. این وضعیت چهار تا پنج برابر ارتقا در خروجی و ده برابر ارتقای زمان جستجو به نسبت انواع SATA‌ را نشان می‌دهد.

سقف طبیعی عملکرد برای سه فناوری اصلی ذخیره‌ساز در شکل زیر نشان داده شده است:

در اغلب موارد همچین میزان خروجی مورد نیاز نیست، این تصویر نشان می‌دهد که فناوری NVMe کار انتقال داده‌ها را بسیار سریع و آسان می‌سازد. در تصویر فوق هر اندازه نمودار میله‌ای بلندتر باشد نشان دهنده عملکرد بهتر است.

HDD=200MBps, SATA SSD=550 MBps, NVMe SSD=3GBps

روند توسعه زمان جستجو در انواع ذخیره‌سازها که بطور متوسط در طی ده سال گذشته اندازه‌گیری شده در تصویر فوق نمایش داده شده است. در تصویر هر اندازه نمودار میله‌ای کوتاه‌تر باشد، نشانگر عملکرد بهتر است. البته همان‌طور که گفته شده مقادیر به صورت تقریبی هستند و برخی درایوها در هر دسته ممکن است عملکرد بهتر و برخی عملکرد بدتری داشته باشند.

HD=2-5 ms, SATA SSD=0.2 ms, NVMe SSD=0.02 ms

با این حال هاردهای اکسترنال همچنان ظرفیت‌های مناسبی را برای ذخیره‌سازی در اختیار کاربران قرار می‌دهند و برای ذخیره داده‌هایی که کمتر استفاده می شوند، فوق‌العاده هستند. اما برای سیستم‌های عامل، اجرای برنامه‌ها و داده‌هایی که بطور مرتب مورد استفاده قرار می‌گیرند، در صورت پشتیبانی سیستم‌تان نیازمند یک NVMe SSD و یا SATA SSD هستید.

مقایسه SATA SSD با NVMe SSD

پس از ورود اولین SSD بر پایه فناوری NAND  و برای تمام پتانسیل آن ها، متخصصان دریافتند که برای توسعه این فناوری نیازمند باس و پروتکلی جدید هستند.

اما با این که اولین SSD‌ها به نسبت کند و حجیم بودند، اما استفاده از زیرساخت های قبلی SATA کاری راحت بود. گرچه نسخه 3.3 باس SATA به 16GBps ارتقا یافته بود،اما بیشتر درگاه‌های تجاری موجود در رایانه‌ها از ظرفیت اسمی ۶ گیگابیت بر ثانیه فراتر نمی‌روند و در عملکرد واقعی نیز سرعت آن‌ها به‌سختی به ۵۵۰ مگابایت بر ثانیه می‌رسد.

به منظور جایگزینی SATA Bus از فناوری باس با پهنای باند بالا استفاده شد. فناوری که هم‌اینک در PCI Express یا PCIe وجود دارد. PCIe لایه انتقال داده برای کارت‌های گرافیک و سایر کارت‌های اضافه شونده است. به عنوان مثال نسل 3 قابلیت بکارگیری خطوط چندگانه (تا 16 خط برای استفاده هر نوع دستگاه در اکثر کامپیوترهای شخصی) را ارایه می‌دهد. این PCIe، سرعتی معادل 1 گیگابایت در ساعت (985MBps) را برای هر دستگاه فراهم می‌کند.

PCIe پایه و اساس رابط کاربری Thunderbolt است؛ فناوری که مزایای بسیاری برای کارت‌های گرافیک اکسترنال بازی و ذخیره‌ساز اکسترنال NVMe، که تقریبا هم سرعت انواع اینترنال است، به ارمغان می آورد. امتناع شرکت اینتل از حذف Thunderbolt یک تصمیم مناسب بود. با این حال با وجود اینکه به منظور عملکرد ساده‌تر، این فناوری را با فرم USB نیز عرضه کرده است، اما همچنان این فناوری نادر و نسبتا ناشناخته است.

اگرچه معرفی PCIe به چندسال قبل از پیدایش استاندارد NVMe برمی‌گردد، اما استفاده از آن برای ذخیره‌سازی اطلاعات چندان متداول نبوده است. همچنین پروتکل‌های انتقال داده قدیمی نظیر SATA، ASCI و AHCI که همگی در زمانی که هارد درایو تنها فناوری ذخیره‌ساز بود، وجود داشتند، همچنان با تغییراتی باقی ماندند. فناوری NVMe محدودیت‌های آنها را از طریق کم کردن زمان تاخیر در هنگام اجرای فرمان ها و افزایش تعداد صف تا 64K برطرف کرده است. مورد آخر به ویژه نکته‌ بسیار موثری است؛ زیرا داده‌ها بجای اینکه بصورت دایره‌وار بر روی پلاتر رایت شوند، در یک حالت ضربه‌ای (نظیر تفنگ ساچمه‌ای) و به شکل پراکنده روی چیپ ها و تراشه ها نوشته می شوند.

هم اکنون نسخه 1.31 استاندارد NVMe با ویژگی‌هایی نظیر قابلیت استفاده از بخشی از حافظه سیستم، به عنوان کش در بازار عرضه می‌شود.

آنچه شما از NVMe باید انتظار داشته باشید

بهتر است که سیستم فعلی شما از NVMe که دارای اسلات‌های M.2 است، پشتیبانی کند. اما می‌توان یک درایو NVMe را روی هر PC با یک اسلات PCIe از طریق یک کارت آداپتور نصب کرد.

به منظور بهره‌مندی کامل از مزایای NVMe SSD شما باید سیستم عامل خود را از روی این درایو بوت کنید. این امر نیازمند پشتیبانی BIOS است. خبر بد اینکه اکثر BIOS های قدیمی از این ویژگی پشتیبانی نمی کنند و در آینده هم نخواهند کرد چرا که اضافه کردن این ویژگی برای تولید کنندگان منفعتی در پی نخواهد داشت. از طرفی حقیقت این است که: NVMe تکنولوژی جدیدی محسوب می شود.

تمامی SSD های NVMe با فرم فکتور M.2 در بازار مصرفی عرضه می شوند، هر چند کانکتورهای دیگری نیز وجود دارند. اما به زبان ساده، داشتن یک اسلات M.2 به معنای پشتیبانی از تکنولوژی NVMe نیست. M.2 برای پشتیبانی از USB 3.0، SATA و PCIe طراحی شده است و اغلب اسلات‌های اولیه M.2 فقط از SATA پشتیبانی می‌کنند.

بنابراین راهنمای سیستم یا مادربرد خورد را مطالعه کرده و یا بصورت آنلاین بررسی کنید. توجه داشته باشید که اسلات mSATA که پیش زمینه طراحی M.2 بوده است ساختاری بسیار مشابه M.2 دارد.

هیچ روشی وجود ندارد که با نگاه کردن بدانیم یک اسلات از PCIe و NVMe پشتیبانی می‌کند یا خیر. اما می‌توان تفاوت بین یک اسلات x2 PCIe و x4 PCIe را تشخیص داد. اولین مورد که اسلات B-Key نیز نامیده می‌شود (دارای یک کلید افزایشی که در فاصله اتصالات درایو چفت می‌شود) دارای شش اتصال جداگانه است؛ در حالی‌که دومین اسلات و یا M-Key پنج اتصال جداگانه در بخش مقابل خود دارد. البته قاعده‌ای کلی وجود ندارد که کلیه اسلات‌های B-Key با SATA سازگار باشند، اما اگر یک اسلات M/B-key با دو دسته اتصالات جداگانه داشته باشید، کمبودی احساس نخواهید کرد. این نوع اسلات برخی اوقات به سوکت نوع 2 یا سوکت نوع 3 نیز شناخته می‌شود.

همه درایوهای NVMeیکسان نیستنداس اس دی SX8200 ای دیتاانتظار دارید  NVMe سیستم شما را سریع‌تر کند، اما همه آنها عملکرد مشابهی نداشته و حتی نزدیک به یکدیگر نیز نیستند. به عنوان مثال XPG SX8200 Pro سرعت خواندن بالای 3GBps و رایت بالای 2.5GBps و XPG SX6000 Lite سرعت خواندن 1800MBps و رایت حدود 1200MBps دارد. تفاوت زمانی بیشتر می‌شود که میزان داده رایت شده بیش از میزان کش بورد باشد.

عواملی نظیر نوع کنترلر، میزان NAND موجود بر برد، تعداد خطوط PCIe و نوع NAND نیز بر عملکرد تاثیر می‌گذارند. در اینجا چند قاعده کلی را بیان می‌کنیم:

  • -X4 PCIe NVMe SSD سریع‌تر از انواع X2 PCIe است.
  • تعداد بیشتر تراشه NAND بدان معناست که کنترلر مجبور به توزیع تعداد مسیر گذر بیشتری جهت ذخیره داده است. درایوهای با ظرفیت کمتر حتی در مدل‌های یکسان کندتر از درایوها با ظرفیت‌های بالاتر هستند.

ببینید : چرا درایوهای SSD بزرگ تر ( با ظرفیت بیشتر) سریع تر هستند؟

نوع NAND مورد استفاده نکته دیگری است که باید مورد توجه قرار گیرد. SLC (سلول تک سطحی/ 1bit) سریع‌ترین نوع است. پس از آن MLC (سلول چند سطحی/2bit) و TLC (سلول سه سطحی/3 bit) قرار دارند. QLC (سلول چهار سطحی/ 4bit) کندترین نوع است. البته فرمول زمانی پیچیده می‌شود که بدانید شما می‌توانید هر نوع NAND (بجز SLC) را از طریق رایت کمتر داده‌ها به عنوان سریع‌ترین درایو بکار برید. فروشندگان این کار را با برخی از SSD‌ها از طریق استفاده آنها به عنوان کش انجام می‌دهند؛ بدین معنی که سرعت درایو TLC یا QLC تا زمانی‌که این کش استفاده شود، همانند SLC خواهد بود.

NVMe یعنی آسایش خیال برای یک مدت طولانی

در مجموع باید گفت که با استفاده از حافظه‌های NVMe SSD می‌توانید تا مدت‌ زیادی از کامپیوتر خود استفاده کنید و دیگر نیازی به به روزرسانی نخواهید داشت؛ مگر اینکه گیمر باشید یا استفاده‌های سنگین پردازشی داشته باشید. سرعت بالای این نوع حافظه‌ها کمک می کند تا از تمام توانایی سایر قطعات رایانه خود از جمله CPU و کارت گرافیک استفاده کنید.

NVMe SSD: هر آنچه شما از یک ذخیره‌سازی مافوق سریع انتظار دارید!

About the Author:

ثبت ديدگاه