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NVMe協議成高端固態硬盤的必備特性
http://www.380304.tw 2020-08-10 13:44:06 中關村在線
電工電氣網】訊
  NAND顆粒為存儲介質的固態硬盤產品,憑借著強悍的性能,抗摔耐久的高質量,成為了時下攢機必備的存儲單品。支持NVMe協議的固態硬盤,可以說是整個存儲領域的絕對焦點,包括三星、西數、Intel等在內國際一線存儲大廠,都紛紛在品牌旗艦級產品中,集成NVMe傳輸協議,這一點上,可以通過各大電商平臺的銷量和關注榜中,窺得一二。
 
  那么,問題來了,NVMe協議到底是什么?它又有什么魔力,讓如此多的一線大牌“心甘情愿”的采納和接受?
 
  一、關于存儲基本流程和接口協議
 
  產品缺口可以看出是否支持NVMe協議
 
  整個固態硬盤存儲基本流程其實很簡單,數據經過計算機等設備的物理接口,此時進入物理存儲層;接著通過閃存轉換層,由物理信息轉換成邏輯代碼,并被計算機識別,整個存儲過程結束。而在存儲過程中,存在著一系列協議和指令,去引導相關設備進行工作,其中指令協議就起到總體指揮調配的作用,而邏輯協議則是作用于邏輯層中。
 
  常見的物理接口、邏輯協議和指令協議的對照關系
 
  換句話說,在整個存過程中,指令協議,邏輯協議起到了非常關鍵的作用,它們的先進或落后,直接影響到存儲速度和穩定性,以及和計算機的直接交互和應用。
 
  二、低延時、高IOPS、低功耗NVMe協議的優越性
 
  理解了整個存儲的邏輯之后,我們知道了指令協議和邏輯協議方面對于整體的重要性,其實NVMe協議,是一種協議規范,其全稱為Non-Volatile Memory Express,中文譯名為非易失性存儲器傳輸協議,或是傳輸規范。
 
  它是由包括Intel、三星在內的90多家國際存儲品牌和機構共同制定的一種傳輸規范,相較于普通AHCI的傳輸協議,NVMe協議具有低延時、高iops以及低功耗等三大突出特點。
 
  NVMe傳輸協議
 
  低延時,NVMe傳輸協議能夠通過PCIe接口,和CPU進行直連,從而極大的降低了數據傳輸的延時;
 
  高IOPS,基于PCIe通道的高性能,NVMe協議能夠支持更高規格的IOPS,釋放固態硬盤的全部效能;
 
  低功耗,相對于AHCI需要通過重重轉接才能實現數據傳輸和串聯,在NVMe協議下,數據能夠快速通過PCIe通道進行數據互通,降低數據損耗的同時,簡化了數據傳輸的整體流程,進而降低了主控和顆粒的存儲功耗。
 
  三、性能實測NVMe協議全面領先
 
  低延時、高IOPS、低功耗,能夠全面提升固態硬盤產品的理論性能和實際體驗,這也是高端固態硬盤產品的終極追求。
 
  為了進一步驗證NVMe協議的性能優越性,筆者將以手頭上的三星970EVO Plus為例子,和普通SATA固態硬盤進行對比測試。
 
  三星970EVO Plus
 
  三星970EVO Plus,是三星存儲旗艦級固態硬盤產品,它全面支持NVMe傳輸協議,采用三星自研主控,搭配第四代三星V-NAND技術,同時還支持三星智能TurbeWrite技術,能夠進一步釋放全部潛能。
 
  連續性能:三星970EVO Plus vs普通SATA固態
 
  在連續性能測試中,采用NVMe協議的三星970EVO Plus的低延時高性能的特點展現的淋漓盡致,二者接近7倍的差距,展現了高端固態硬盤絕對的性能領先。
 
  4K隨機:三星970EVO Plus vs普通SATA固態
 
  在4K隨機性能中,二者的IOPS之間的差異更是恐怖,無論是隨機讀取,還是隨機寫入,支持NVMe協議的三星970EVO Plus的高IOPS,呈現碾壓之勢,接近10倍的數值差距,表明直連CPU總線帶來的性能優越。
 
  四、NVMe協議成為高端固態硬盤的必備特性
 
  無論是從原理的探討,還是性能的測試,NVMe協議帶給固態硬盤產品的不僅僅是提升,更是一種“重生”。低延時、高IOPS帶來的、接近10倍的性能飛躍,一舉打破了SATA固態性能的桎梏,讓固態硬盤產品不再成為攢機中的“短板”,這也是所有高端固態硬盤采用NVMe協議的終極奧義,即不斷追求極致性能,始終堅持給用戶帶來最為極致產品體驗。
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