هارد NVMe چیست و چرا باید سرور شما از آنها استفاده کند؟

هنگام جستجو درباره هاست و یا سرور، ممکن است اطلاعاتی درباره هارد NVMe دیده باشید. درایوهای NVMe از فناوری نسبتاً جدیدی برای ارائه سریعترین حافظه در دسترس استفاده می کنند، اما شاید با خود سوال کنید که اصلا فناوری NVMe چیست؟ چرا باید به دنبال سرورهایی باشیم که از درایوهای NVMe استفاده می کنند؟

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

در ادامه ما نگاهی دقیق به درایوهای حالت جامد NVMe و مزایای استفاده از پایگاه داده یا اپلیکیشن های متصل به سرور دارای درایو حافظه NVMe می اندازیم.

درک اهمیت وجود فناوری هارد NVMe

درایوهای حالت جامد (SSD) و درایوهای هارد دیسک استاندارد (HDD)، از طریق اتصالات SAS یا SATA با مادربرد یک سرور ارتباط برقرار می کنند.

SATA در ابتدا برای استفاده با HDD ها طراحی شد و جزو رایج ترین واسط برای اتصال SSD های اولیه بود. طولی نکشید که فناوری SSD خود را به سطحی بالاتر از SATA رساند.

به دلیل محدودیت رابط های SATA ، درایوهای SSD نمی توانستند سرعت زیادی را ارائه دهند. راه حل این موضوع توسعه فن آوری non-volatile memory express یا همان NVMe می باشد. در سال 2009، بیش از 90 شرکت کارگروه های مختلفی را برای شروع کار فنی بر روی درایوهای NVMe تشکیل دادند.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

هارد های NVMe SSD درایوهای حالت جامد با یک پروتکل رابط متفاوت هستند. به جای تکیه بر قابلیت های محدود SATA، توسعه دهندگان پروتکل های جدیدی را برای کار با PCI express bus ایجاد کردند.

درایوهای اولیه NVMe با استفاده از رابط PCIe 2.0 یا PCIe 3.0 به عنوان کارت های add-in طراحی شدند. این درایوها به اسلات PCIe در مادربرد سرور یا کامپیوتر وصل می شوند.

اکثر SSD های مدرن اکنون از فناوری NVMe استفاده می کنند. این درایوها از کانکتور SATA Express و پروتکل M.2 استفاده می کنند. اگر یک لپ تاپ را در چند سال گذشته خریداری کرده باشید، احتمالاً دارای NVMe SSD با حافظه فلش NAND می باشد.

NVMe چیست؟

 NVMe مخفف عبارت non-volatile memory express یک رابط کاربری است. در اصل این فناوری برای دسترسی به حافظه فلش مورد استفاده در درایوهای حالت جامد (SSD) استفاده می شود.

همانطور که گفته شد این رابط از PCI express bus برای ارتباط استفاده می کند که همین موضوع تفاوت اصلی درایوهای NVMe با فناوری های قدیمی است.

استفاده از PCI express bus به درایوهای NVMe اجازه می دهد عملیات ورودی/خروجی بیشتری را در هر ثانیه (IOP) نسبت به رابط ATA که برای درایوهای قدیمی استفاده می شود، ارائه دهند.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

قبل از استفاده از فناوری NVMe ، رابط SAS سریعترین گزینه در دسترس بود. رابط های SAS-3 توان 12 گیگابیت در ثانیه را ارائه می دهند، که این یک بهبود نسبت به توان 6 گیگابیت در ثانیه است که توسط رابط های SATA ارائه شده است.

در هنگام استفاده از پیکربندی PCI Express 16 خطی، درایوهای NVMe توان 16 گیگابیت بر ثانیه را تحویل می دهند. با این حال، افزایش IOP فقط یکی از پیشرفت های فناوری NVMe بود.

درایوهای NVMe همچنین از یک فرآیند صف بندی متفاوت استفاده می کنند. کارت های SSD مدل SATA فقط می توانند یک فرمان را در هر زمان با عمق دستور صف 32 انجام دهند. SAS عمق فرمان صف را به اندازه 254 ارائه داد. فناوری NVMe می تواند با 64000 صف و 64000 ورودی در هر صف کار کند.

از آنجا که درایوهای NVMe به جای یک رابط کنترل کننده، به خطوط PCI Express وصل می شوند، NVMe یک فناوری مقیاس پذیر است. در حال حاضر SSD های NVMe در سطح مصرف کننده از چهار خط استفاده می کنند، اما به طور بالقوه می توانند از 16 خط PCIe استفاده کنند.

همچنین فناوری NVMe نسبت به فناوری های قدیمی توان مصرفی کمتری دارد. درایوهای NVMe می توانند از یک حالت کم مصرف برای کاهش قابل توجه مصرف انرژی استفاده کنند. این درایوها از حالت آماده به کار کم مصرف برای کاهش 97٪ قدرت در هنگام کار استفاده می کنند.

در طول توسعه NVMe ، توسعه دهندگان اطمینان حاصل کردند که مجموعه فرمان  NVMe  از دستورات امنیتی استفاده شده در رابط های SCIS ،ATA  و ACS پشتیبانی می کند. این قابلیت اجازه می دهد تا درایوهای NVMe از استانداردهای امنیت داده ها در صنعت پشتیبانی کنند.

مزایای سرورهای NVMe VPS قابل توجه است. درباره مزایا این درایوها بیشتر بخوانید تا متوجه شوید که چرا ارائه دهندگان بیشتر درایوهای NVMe را ارائه می دهند.

چرا از درایوهای NVMe استفاده کنیم؟

برخی از اصلی ترین مزیت های فناوری NVMe در سرورها عبارتند از:

  • محدودیت کمتر سرور
  • عملکرد کلی بهتر
  • تجربه کاربری بهبود یافته

تمامی مشاغل به یکسری داده نیاز دارند. هنگام استفاده از سرورهای SSD یا HDD های استاندارد، ممکن است محدودیت های بسیاری در زمینه درخواست های سرور یا اتصالات کاربر ایجاد شود.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

محدودیت وب سایت منجر به دسترسی کندتر به داده ها، لود کند صفحه های وب و تجربه کاربری ضعیفی می شوند. حتی ممکن است به دلیل محدودیت هارد دیسک های قدیمی، مشتری خود را از دست دهید.

استفاده از سرور NVMe می تواند به رفع این مشکلات کمک کند. سرعت خواندن / نوشتن سریعتر و صف بندی پیشرفته، عملکرد قابل اطمینان تری را ارائه داده و تجربه بهتری را برای کاربران سایت شما فراهم می آورد.

مقایسه هارد NVMe و HDD

در مقایسه های جانبی، درایوهای NVMe از HDD های سنتی قابلیت های فراتری دارند. در حالی که فناوری به کار رفته در درایوها تفاوت عمده‌ای را ایجاد می کند، IOP های انجام شده توسط یک درایو به عوامل مختلفی از جمله CPU، حافظه کامپیوتر یا سرور بستگی دارند.

یک SATA HDD حداکثر  IOPبین 40 تا 80 و سرعت خواندن/نوشتن حدود 240 مگابیت در ثانیه را ارائه می دهد. در حالی که درایوهای NVMe PCIe می توانند IOPS بیش از 300،000 و سرعت خواندن/نوشتن نزدیک به 2 گیگابیت بر ثانیه ارائه دهند.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

خوشبختانه هارد دیسک های مکانیکی کمتر متداول هستند. در دهه گذشته بسیاری از ارائه دهندگان هاست از SSD استفاده می کنند. در کنار SSD ها، بسیاری از شرکت های هاست سرورهایی با HDD های هیبرید ارائه می دهند.

هارد دیسک های هیبریدی در مقایسه با HDD های سنتی پیشرفت قابل توجهی داشته‌اند. با این حال فناوری NVMe هنوز هم نتایج بسیار بهتری را به کاربر ارائه می دهد.

مقایسه درایو NVMe و SSD

SSD های با رابط SATA دارای نرخ انتقال داده 3Gbps  و IOP بین 5000 تا 8600 بودند. در یک آزمایش معیار، NVMe حداقل از 600٪ از رابط های SSD بهتر عمل می کند. در واقع با استفاده از این درایوها، شما عملکردی شش برابر دریافت می کنید. البته موارد دیگری نیز باید در نظر گرفته شود.

سرعت کلی خواندن و نوشتن کلی تنها یک عامل است. درایوهای NVMe دستورات صف بیشتری را نیز پشتیبانی می کنند. همانطور که گفته شد، فناوری NVMe می تواند حداکثر 64000 ورودی را پشتیبانی کند، در حالی که SSD به 254 وروری محدود است.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

SATA SSD نیز محدودیت های خود را دارد. به علاوه جالب است بدانید درایوهای NVMe هنوز به آستانه عملکرد خود نرسیده‌اند.

تنها محدودیت فعلی فناوری NAND است. به دلیل تقاضا برای حافظه فلش، شرکت ها بطور مداوم در تلاشند تا این فناوری را بهبود بخشند. با پیشرفت فناوری NAND، درایوهای NVMe ممکن است حتی بیشتر تقویت شوند.

در سال های آینده درایوهای NVMe ممکن است در مقایسه با SSD سرعت و عملکرد سریع تری داشته باشند.

فناوری هارد NVMe برای چه افرادی مناسب است؟

درایوهای NVMe در بسیاری از فاکتورها مفید هستند، چرا که گزینه های مختلفی برای لپ تاپ ، رایانه های شخصی و سرورها را ارائه می دهند. اگر لپ تاپ یا رایانه شما نسبتاً جدید است، ممکن است یک درایو NVMe در داخل خودش داشته باشد. با این حال، سرورها بیشترین بهره را از این فناوری می برند.

سرورها اغلب برای برنامه های پایگاه داده سرور، از برنامه های SaaS و دیگر راه حل های مبتنی بر وب استفاده می کنند. عملکرد سرور به طور مستقیم بر عملکرد برنامه یا نرم افزار شما تأثیر می گذارد.

استفاده از سرور با درایوهای NVMe SSD برای برنامه های سنگین داده‌ای، کار بسیار مفیدی است. برنامه های سنگین ممکن است نیاز به هزاران عملیات در ثانیه داشته باشند. فناوری NVMe تنها راه حلی است که می تواند با درخواست های زیاد برنامه سازگار بوده و از عملکرد نرم افزاری بهتری برخوردار باشد.

در حالی که درایوهای NVMe سریعتر هستند و در مقایسه با SSD های استاندارد یا HDD های سنتی مزایای بسیاری را ارائه می دهند، اما هنوز در برخی موارد فناوری های قدیمی برتری دارند.

SSDها نسبت به HDD های سنتی ظرفیت کمتری دارند. آنها همچنین هزینه بیشتری دارند. در واقع شما با خرید یک هارد دیسک HDD ، قیمت کمتر و فضای ذخیره سازی بیشتری دریافت می کنید.

سرورهای NVMe برای کسانی که نیاز به دسترسی سریع به داده دارند مناسب هستند. برخی از برنامه ها هنگام تلاش برای دسترسی به حجم زیادی از داده، Bottlenecks را تجربه می کنند. با درایو NVMe می توانید محدودیت Bottleneck را از بین ببرید. درایوهای NVMe به طور فزاینده‌ای در تنظیمات سرور رایج شده‌اند.

هارد NVMe چیست و چرا باید در سرور ها استفاده شود؟

مراکز داده نیز در حال تبدیل فناوری NVMe هستند. ابزارها و بانک های اطلاعاتی بزرگ تحلیلی نیاز به سرعتی دارند که SSD های استاندارد قادر به تحقق آن نیستند.

اگر یک وب سایت، برنامه یا بانک اطلاعاتی با کارایی بالا دارید، استفاده از سرور NVMe VPS  ممکن است عملکرد و تجربه بهتری را به شما ارائه دهد.

مشتریان انتظار دارند برنامه ها به سرعت بارگیری شوند. بنابراین شما می توانید رضایت مشتری، فروش و سایر معیارهای کلیدی را بهبود ببخشید.

نتیجه گیری

فناوری هارد NVMe یکی از جدیدترین پروتکل های رایانه‌ای برای ارتباط با دستگاه های ذخیره سازی است. این محصول مخصوص SSD ها ساخته شده و اکنون در سرورها، رایانه ها و لپ تاپ ها استفاده می شود.

در حالی که بسیاری از ارائه دهندگان هاست هنوز از SSD و HDD های استاندارد استفاده می کنند، درایوهای NVMe طی زمان کوتاهی به استاندارد بعدی تبدیل می شوند. در حقیقت، بسیاری از تولید کنندگان رایانه اکنون دستگاه هایی را با درایوهای NVMe طراحی می کنند.

اگر برنامه یا بانک اطلاعاتی شما هنوز بر روی یک سرور با یک هارد استاندارد اجرا می شود، شما از مزایای فن آوری NVMe محروم شده‌اید. سرعت سریعتر منجر به عملکرد بهتر در شرکت یا وب سایت های شما می شود.

در صورت نیاز به خرید هارد سرور با رسام سرور تماس بگیرید.