La spécificationNVMe (Non-Volatile Memory Express) attire l'attention en tant qu'alternative puissante aux supports de stockage conventionnels. Le stockage NVMe à grande vitesse est si rapide et réactif qu'il ressemble parfois davantage à de la mémoire vive qu'à un disque dur classique. Le lancement récent de Linode NVMe Block Storage est une bonne raison de s'intéresser de plus près à NVMe et à son importance.
La spécification SATA (Serial AT Attachment), apparue pour la première fois en 2000, a été développée pour une génération antérieure de disques durs rotatifs. Le SATA a constitué une amélioration bienvenue par rapport aux autres technologies disponibles à l'époque, et il a été largement accepté comme norme pour la connexion d'un ordinateur à un périphérique de stockage.
Le format de communication série utilisé avec SATA était fiable et stable, et il était certainement assez rapide pour s'adapter à la vitesse d'un disque dur en rotation. Cependant, lorsque les premiers disques durs à mémoire flash (SSD) ont commencé à apparaître, les concepteurs de matériel ont réalisé que l'interface série SATA allait devenir un goulot d'étranglement pour les SSD les plus rapides. Les disques flash de première génération ont continué à utiliser le bus SATA parce qu'il était familier et pris en charge par la plupart du matériel, mais au fur et à mesure que la technologie évoluait, les fournisseurs de stockage haut de gamme ont commencé à développer leurs propres solutions propriétaires pour obtenir de meilleures performances des disques SSD.
Nombre de ces solutions propriétaires utilisaient le bus familier PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Le bus PCIe, qui prend en charge le traitement parallèle, permet un accès plus efficace aux données et réduit le ralentissement dû à la communication avec le dispositif de stockage. Comme c'est souvent le cas, le problème de ces solutions propriétaires est qu'il n'y a pas d'uniformité. Chacune d'entre elles nécessitait un pilote de périphérique et des procédures d'installation distincts, et les fournisseurs se retrouvaient à réinventer la roue pour chaque nouveau périphérique en résolvant séparément les problèmes et en tentant d'apporter des améliorations.
NVMe est apparu pour fournir une solution uniforme permettant de tirer parti de la vitesse et du parallélisme des supports flash. Un groupe de 90 entreprises, dirigé par Intel, s'est réuni pour former le groupe de travail NVM Express, qui a publié la version 1 de NVMe en 2011. La spécification NVMe apporte plusieurs améliorations par rapport aux autres normes de stockage utilisées avec les disques SSD. L'un des changements les plus importants est qu'un disque NVMe intègre un microcontrôleur et communique directement avec le CPU via le bus PCIe. Il en résulte des E/S plus parallèles, avec une latence plus faible et un débit plus élevé.
NVMe par rapport au stockage conventionnel
Quelle que soit la mesure, le stockage NVMe est beaucoup plus rapide que le stockage conventionnel. Les résultats peuvent varier en fonction du matériel et de la configuration, mais à titre d'illustration, un disque de stockage conventionnel peut avoir un débit de 250 Mo/s, alors que les disques NVMe offrent généralement des débits mesurés en gigaoctets.
Le nombre d'entrées/sorties de blocs par seconde (IOPS) est une autre mesure essentielle de la vitesse. Là encore, les chiffres peuvent varier en fonction de l'appareil, mais on peut dire que NVMe peut fournir dix à cent fois plus d'IOPS qu'un disque dur conventionnel. L'une des principales raisons de l'amélioration de la vitesse est le traitement parallèle réalisé par NVMe. SATA prenait en charge une file d'attente de commandes en série d'une taille maximale de 32. NVMe, en revanche, peut prendre en charge jusqu'à 64 000 files d'attente de commandes, chacune d'une taille de 64 000. Un autre avantage de NVMe est qu'une performance plus rapide peut avoir pour effet de réduire la latence. La latence d'un lecteur NVMe est généralement inférieure à la moitié de la latence d'un disque en rotation.
L'accélération radicale offerte par le NVMe change la donne pour certains types d'applications. En particulier, un service transactionnel tel qu'une base de données ou un site de commerce électronique peut fonctionner beaucoup plus efficacement avec un stockage NVMe plus rapide. Le parallélisme massif possible avec NVMe est également idéal pour tout service susceptible de recevoir de nombreuses connexions simultanées. Le stockage NVMe offre une densité de performances, ou IOPS par gigaoctet, bien supérieure à celle du stockage traditionnel.
Bien entendu, chaque choix s'accompagne de compromis, dont l'un est le coût. Le stockage NVMe est plus cher par mégaoctet que le stockage objet. Une option pratique consiste à utiliser le NVMe pour les données fréquemment consultées et les charges de travail qui bénéficient d'une faible latence, puis à utiliser le stockage objet ou le stockage en bloc conventionnel pour l'archivage et d'autres activités qui nécessitent un accès moins fréquent. Notre équipe peut vous aider à faire le tri parmi les possibilités d'accès à la puissance de NVMe et à trouver la configuration de stockage optimale pour votre environnement.
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