IT ExpertКак это сделатьСам себе админ

Выбираем твердотельный NVMe-накопитель

Сергей Грицачук | 11.12.2018

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Выбираем твердотельный NVMe-накопитель

Появлению на свет первого серийного контроллера SSD с поддержкой технологии NVMe (Non-Volatile Memory express) в 2014 году предшествовал не только традиционный для наукоемких разработок период проб и ошибок, но и некоторая настороженность со стороны потенциальных потребителей. И не без причины.

Дело в том, что к тому времени потребности в скоростных накопителях были удовлетворены как НЖМД классической конструкции (механическими), так и твердотельниками с интерфейсом SATA, работающими под управлением AHCI (Advanced Host Controller Interface). В последнем случае скорость обмена данными (преимущественно чтения) была предельно высокой – в 2008 году для третьей ревизии SATA удалось достичь 600 Мбайт/с. Дальнейшие ограничения быстродействия накладывались особенностями механических накопителей.

Впрочем, подавляющее большинство пользователей не отмечали дискомфорта, а остальным вполне хватало прироста скорости загрузки ОС и ресурсоемких приложений с SSD. Но конструкторы уже знали: вот-вот ситуация изменится, ведь механизмы работы с очередями и обработки прерываний в AHCI не были предназначены для твердотельных хранилищ информации.

В первую очередь проблема заключалась в том, что магнитная головка HDD одномоментно физически могла получить доступ только к одной ячейке хранения данных, тогда как SSD адресовался к множеству, а такой режим контроллеры AHCI не поддерживали. Учитывая, что более совершенные модели бездисковых немеханических накопителей готовы были обслуживать запросы значительно быстрее упомянутых 600 Мбайт/с, имевшийся интерфейс стал тем самым бутылочным горлышком, которое тормозило дальнейшее совершенствование дисковой подсистемы.

Иными словами, эксплуатация твердотельных накопителей, работающих по протоколу SATA, стала фактически бессмысленной, особенно в условиях стремительного снижения стоимости SSD. Тем более что новый интерфейс NVMHCI (Non-Volatile Memory Host Controller Interface) в теории предоставлял скорость обмена данными до 3,2 Гбайт/с (то есть впятеро быстрее) благодаря тому, что SSD с поддержкой NVMe подсоединяются посредством PCI Express 3.0 x4, а возможности этого интерфейса существенно превышают потребности даже самых высокопроизводительных энергонезависимых запоминающих устройств.

В итоге вопрос выбора между SATA SSD и NVMe SSD сводится чаще всего к наличию его поддержки компьютером, в том числе встроенного слотаМ.2 в ультрабуке или свободного PCI Express в десктопе (если, конечно, критерием служит достижение максимальной производительности в ресурсоемких приложениях, в частности играх).

Кстати, чуть ли не сразу после выхода на рынок накопители с поддержкой NVMe окрестили «ускорителями облаков»: они показали очень высокий прирост производительности в серверных решениях, работающих с базами данных и предназначенных для создания облачных сервисов.

Но серверы серверами, а рядовому пользователю технология NVMe также сулит немалые выгоды, причем не только в тяжеловесных приложениях. За счет распараллеливания обращений неминуемо снизятся задержки, вызванные обращениями к дисковой подсистеме, а следовательно, уменьшается и общая латентность системы. Выражаясь простым языком, компьютер станет меньше тормозить, да и работать быстрее. И не только из-за ускорения дисковых операций – прямая работа (без SATA-прослоек) с постоянной памятью высвободит ресурсы центрального процессора.

Словом, о выборе говорить бесполезно: SATA – уходящая в небытие технология прошлого, и ориентироваться надо только на NVMe. Причем сделать это можно не откладывая. На рынке твердотельных накопителей достаточно решений, доступных по цене и прочим параметрам практически для любого современного компьютера. Производители стараются вовсю, в продаже целых три варианта исполнения таких продуктов: платы расширения HHHL PCIe, модули памяти M.2, а также корпусные изделия U.2 формфактора 2,5″ (предназначены для серверных решений). Соответственно в потребительском сегменте интерес представляют только первые два, причем модулями M.2 оснащаются прежде всего ноутбуки и планшеты, а PCIe ориентированы на десктоп-системы.

Кстати, ориентироваться на M.2 надо с осторожностью: эта разновидность интерфейса может не поддерживать новый стандарт. Слоты M.2 ранее предназначались и для работы с интерфейсом SATA, а такие версии подключения линий PCI Express вообще не предполагают. Встречаются и разъемы с поддержкой более старого стандарта – PCI Express 2.0 или же 3.0, – но с меньшим количеством линий. Обязательно следует подробно изучить спецификацию материнской платы, чтобы не попасть впросак. Что же касается платы расширения, подвох может крыться в габаритах, когда единственный доступный слот оказывается перекрыт корпусом системы охлаждения видеокарты.

img

Пожалуй, самое время перейти от теории к практике. Например, для модернизации ПК вполне подойдет Plextor PX-512M8SeY емкостью в 512 Гбайт, предлагаемый в формфакторе HHHL PCIe. Благодаря тому что в конструкции задействован чип контроллера Marvell 88SS1093, накопитель получился не только быстрым для своего класса, но и надежным: производитель допускает возможность перезаписи половины объема ежедневно на протяжении всего гарантийного срока (3 года). К достоинствам модели можно отнести и массивный радиатор весом 125 г, благодаря которому гарантируется достаточное охлаждение контроллера и модулей памяти. Эта же версия SSD доступна в конструктивах М.2: PX-512M8SeGN (без радиатора) и PX-512M8SeG с пассивной системой охлаждения.

Пользователям, которые не торопятся, но планирует обновить платформу в обозримом будущем, советую обратить внимание на Kingston KC1000 NVMe PCIe SSD: ввыполнен в формфакторе М.2 и в комплекте идет плата-переходник под стандартный слот PCIe (понятно, что последний можно приобрести и отдельно, но покупка вразнобой всегда дороже). Единственный недостаток – отсутствие радиатора охлаждения, а в данной модели это актуально, поскольку четырехъядерный микропроцессор Phison PS5007-E7 в сочетании с памятью MLC 2D NAND от Toshiba явно рассчитан на энтузиастов.

Следующая модель – Intel Optane SSD 900P – создана на основе новой энергонезависимой памяти 3D XPoint. Впрочем, этот накопитель обладает настолько высокими характеристиками, что ставить его в один ряд с обычными твердотельниками не рискнули даже сами создатели: по их мнению, Intel Optane SSD 900P ориентирован на самые высокопроизводительные компьютеры, и то в связке с традиционными SSD или HDD высокой емкости. Предполагается, что лучше всего задействовать его в качестве загрузочного накопителя, а также перепоручить ему работу с самыми сложными дисковыми сценариями.

А вот преимущества 3D XPoint перед NAND состоят в том, что, например, вместо страничной адресации к памяти используется побитная, способная выполняться параллельно. Речь идет о тысячекратном (!!) приросте производительности и десятикратном (!) увеличении срока службы. Чтобы задействовать все возможности столь эффективной памяти, используется процессор собственной разработки – Intel SLL3D. Примечательно, что речи о выпуске Optane SSD 900P в формфакторе M.2 и быть не может, поскольку в нагруженном режиме он может рассеивать до 19 Вт тепла и, следовательно, без внушительного радиатора не обойтись. Поэтому энтузиастам и требовательным пользователям доступен только формат HHHL PCIe.

И наконец, один из самых удачных вариантов для тех, кто собирает новый компьютер, – Toshiba OCZ RD400, оснащенный планарной 15-нанометровой памятью MLC NAND, управляемой проприетарным процессором. Весьма серьезное решение, которое полностью оправдывает свою цену и при этом демонстрирует все преимущества технологии NVMe. Впрочем, если кому-то оно покажется дороговатым, то сохраняет актуальность разработка Samsung 960 EVO, построенная на TLC 3D V-NAND и контроллере Polaris: по сей день это самый разумный выбор по сочетанию цены, производительности и качества.

Ключевые слова: твердотельный накопитель

Журнал: Журнал IT-Expert [№ 11/2018], Подписка на журналы

Другие материалы рубрики

Загрузка...

Компании сообщают

Мероприятия

22.09.2019 — 24.09.2019
XIII CIO-конгресс «Подмосковные вечера»

Москва, Московская обл., дер. Новая Купавна

26.09.2019 — 27.09.2019
GIS DAYS 2019

Санкт-Петербург, отель «Park Inn Прибалтийская», ул. Кораблестроителей, д.14,

26.09.2019 — 27.09.2019
Smart Oil & Gas

Санкт-Петербург, Отель «Хилтон Санкт-Петербург Экспофорум»

01.10.2019 — 02.10.2019
IoT&AI World Summit Russia

Казань, Казань Экспо

02.10.2019 — 04.10.2019
Созвездие САПР

отель Артурс