A especificaçãoNVMe (Non-Volatile Memory Express) está ganhando atenção como uma alternativa poderosa à mídia de armazenamento convencional. O armazenamento NVMe de alta velocidade é tão rápido e responsivo que, às vezes, parece mais com a RAM do que com um disco rígido convencional. O recente lançamento do Linode NVMe Block Storage é um bom motivo para dar uma olhada mais de perto no NVMe e por que ele é importante.
A especificação Serial AT Attachment (SATA), que apareceu pela primeira vez em 2000, foi desenvolvida para uma geração anterior de mídia de disco rígido giratório. A SATA foi uma melhoria bem-vinda em relação a outras tecnologias disponíveis na época, e tornou-se amplamente aceita como padrão para conectar um computador com um dispositivo de armazenamento.
O formato de comunicação serial usado com SATA era confiável e estável, e certamente era suficientemente rápido para acomodar a velocidade de um disco rígido girando. Ainda assim, quando as primeiras unidades de estado sólido baseadas em flash (SSDs) começaram a aparecer, os projetistas de hardware perceberam que a interface SATA serial se tornaria um gargalo para as SSDs mais rápidas. As unidades flash de primeira geração continuaram a usar o barramento SATA porque ele era familiar e suportado na maioria do hardware, mas à medida que a tecnologia evoluiu, os fornecedores de armazenamento high-end começaram a desenvolver suas próprias soluções proprietárias para obter um melhor desempenho das SSDs.
Muitas destas soluções proprietárias utilizaram o conhecido barramento Peripheral Component Interconnect Express (PCIe). O barramento PCIe, que suporta processamento paralelo, permite um acesso mais eficiente aos dados e reduz a lentidão devido à comunicação com o dispositivo de armazenamento. Como é freqüentemente o caso, o problema com estas soluções proprietárias era que não havia uniformidade. Cada uma exigia um driver de dispositivo e procedimentos de instalação separados, e os fornecedores se viram reinventando a roda para cada novo dispositivo, pois resolveram problemas e tentaram melhorias separadamente.
A NVMe surgiu para fornecer uma solução uniforme que pudesse aproveitar a velocidade e o paralelismo das mídias flash. Um grupo de 90 empresas, liderado pela Intel, se reuniu para formar o grupo de trabalho NVM Express, que lançou a versão 1 da NVMe em 2011. A especificação NVMe oferece várias melhorias em relação a outros padrões de armazenamento utilizados com SSDs. Uma mudança importante é que uma unidade NVMe tem um microcontrolador incorporado no dispositivo e se comunica diretamente com a CPU através do barramento PCIe. O resultado é uma E/S mais paralela, com menor latência e maior rendimento.
NVMe Versus Armazenagem Convencional
Por quase todas as medidas, o armazenamento NVMe é muito mais rápido do que o armazenamento convencional. Os resultados podem variar, dependendo do hardware e da configuração, mas para fins ilustrativos, uma unidade de armazenamento convencional pode ter um rendimento de 250MB/seg, enquanto as unidades NVMe normalmente fornecem rendimentos medidos nos gigabytes.
O bloco I/O por segundo (IOPS) é outra medida crítica de velocidade. Novamente, os números podem variar dependendo do dispositivo, mas é justo dizer que o NVMe pode fornecer dez a 100 vezes mais IOPS do que um disco rígido convencional. Uma das maiores razões para as melhorias de velocidade é o processamento paralelo alcançado através do NVMe. A SATA suportava uma fila de comando serial com um tamanho máximo de 32. O NVMe, por outro lado, pode suportar filas de comando de até 64K, cada uma com um tamanho de 64K. Outro benefício do NVMe é que o desempenho mais rápido pode ter o efeito de reduzir a latência. A latência de um drive NVMe normalmente é menos da metade da latência de um disco giratório.
A velocidade radical disponível usando NVMe é um modificador de jogo para certos tipos de aplicações. Em particular, um serviço transacional como um banco de dados ou um site de comércio eletrônico pode operar muito mais eficientemente com um armazenamento mais rápido do NVMe. O paralelismo massivo possível com o NVMe também é ideal para qualquer serviço que possa receber muitas conexões simultâneas. O armazenamento NVMe oferece uma densidade de desempenho muito maior, ou IOPS por gigabyte, do que o armazenamento tradicional.
É claro que toda escolha vem com compensações; uma delas é o custo. O armazenamento de NVMe é mais caro por megabyte do que o armazenamento de objetos. Uma opção prática é usar o NVMe para dados e cargas de trabalho freqüentemente acessados que se beneficiam de baixa latência e depois usar o armazenamento de objetos ou o armazenamento em bloco convencional para arquivamento e outras atividades que requerem acesso menos freqüente. Nossa equipe pode ajudá-lo a classificar através das possibilidades de acesso ao poder do NVMe e chegar à configuração ideal de armazenamento para seu ambiente.
Comentários (2)
Hello. Is NVMe a physical storage device different from SSDs, or is it a new hardware that works together with an SSD device improving its performance.
Or NVMe is the storage device itself.
I’ll appreciate, if you can clarify this confusion that I have.
Thank you very much for your help, your above explanation was really good. I’m still learning. Have a good day and remain waiting for your answer.
Hey Franco! NMVe drives are a type of SSD and are an improvement on the standard SATA-based drive which allow for faster Read/Write performance and lower latency. This IBM article goes into more detail about the technical specs and differences between types of hard drives: https://www.ibm.com/think/topics/ssd-vs-nvme