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 می‌کنند، اما شاید با خود سوال کنید که اصلا فناوری NVMe چیست؟ چرا باید به دنبال سرورهایی باشیم که از درایوهای NVMe استفاده می‌کنند؟
در ادامه ما نگاهی دقیق به درایوهای حالت جامد NVMe و مزایای استفاده از پایگاه داده یا اپلیکیشن‌‌های متصل به سرور دارای درایو حافظه NVMe می‌اندازیم.
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 می‌کنند.
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 رابط‌‌های SATA ، درایوهای SSD نمی توانستند سرعت زیادی را ارائه دهند. راه حل این موضوع توسعه فن آوری non-volatile memory express یا همان NVMe می‌باشد. در سال 2009، بیش از 90 شرکت کارگروه‌‌های مختلفی را برای شروع کار فنی بر روی درایوهای NVMe تشکیل دادند.
هارد های NVMe SSD درایوهای حالت جامد با یک پروتکل رابط متفاوت هستند. به جای تکیه بر قابلیت‌‌های محدود SATA، توسعه دهندگان پروتکل‌‌های 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 کارت‌‌های add-in طراحی شدند. این درایوها به اسلات PCIe در مادربرد سرور یا کامپیوتر وصل می‌شوند.
اکثر SSD های مدرن اکنون از فناوری NVMe استفاده می‌کنند. این درایوها از کانکتور SATA Express و پروتکل M.2 استفاده می‌کنند. اگر یک لپ تاپ را در چند سال گذشته خریداری کرده باشید، احتمالاً دارای NVMe SSD با حافظه فلش NAND می‌باشد.
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 می‌شود.
همانطور که گفته شد این رابط از PCI express bus برای ارتباط استفاده می‌کند که همین موضوع تفاوت اصلی درایوهای NVMe با فناوری‌‌های قدیمی است.
استفاده از PCI express bus به درایوهای NVMe اجازه می‌دهد عملیات ورودی/خروجی بیشتری را در هر ثانیه (IOP) نسبت به رابط ATA که برای درایوهای قدیمی استفاده می‌شود، ارائه دهند.
قبل از استفاده از فناوری NVMe ، رابط SAS سریعترین گزینه در دسترس بود. رابط‌‌های SAS-3 توان 12 گیگابیت در ثانیه را ارائه می‌دهند، که این یک بهبود نسبت به توان 6 گیگابیت در ثانیه است که توسط رابط‌‌های SATA ارائه شده است.
در هنگام استفاده از پیکربندی PCI Express 16 خطی، درایوهای NVMe توان 16 گیگابیت بر ثانیه را تحویل می‌دهند. با این حال، افزایش IOP فقط یکی از پیشرفت‌‌های فناوری NVMe بود.
درایوهای NVMe همچنین از یک فرآیند صف بندی متفاوت استفاده می‌کنند. کارت‌‌های SSD مدل SATA فقط می‌توانند 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 می‌تواند 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 می‌شوند، NVMe یک فناوری مقیاس پذیر است. در حال حاضر SSD های NVMe در سطح مصرف کننده از چهار خط استفاده می‌کنند، اما به طور بالقوه می‌توانند از 16 خط PCIe استفاده کنند.
همچنین فناوری NVMe نسبت به فناوری‌‌های قدیمی توان مصرفی کمتری دارد. درایوهای NVMe می‌توانند 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 می‌کنند.
در طول توسعه NVMe ، توسعه دهندگان اطمینان حاصل کردند که مجموعه فرمان NVMe از دستورات امنیتی استفاده شده در رابط‌‌های SCIS ،ATA و ACS پشتیبانی می‌کند. این قابلیت اجازه می‌دهد تا درایوهای NVMe از استانداردهای امنیت داده‌‌ها 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 می‌دهند.
چرا از درایوهای NVMe استفاده کنیم؟
برخی از اصلی ترین مزیت‌‌های 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 محدودیت‌‌های بسیاری در زمینه درخواست‌‌های سرور یا اتصالات کاربر ایجاد شود.
محدودیت وب سایت منجر به دسترسی کندتر به داده‌‌ها، لود کند صفحه‌‌های وب و تجربه کاربری ضعیفی می‌شوند. حتی ممکن است به دلیل محدودیت هارد دیسک‌‌های قدیمی، مشتری خود را از دست دهید.
استفاده از سرور NVMe می‌تواند 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 می‌آورد.
مقایسه هارد NVMe و HDD
در مقایسه‌‌های جانبی، درایوهای NVMe از HDD های سنتی قابلیت‌‌های فراتری دارند. در حالی که فناوری به کار رفته در درایوها تفاوت عمده‌ای را ایجاد می‌کند، 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 می‌دهد. در حالی که درایوهای NVMe PCIe می‌توانند IOPS بیش از 300،000 و سرعت خواندن/نوشتن نزدیک به 2 گیگابیت بر ثانیه ارائه دهند.
خوشبختانه هارد دیسک‌‌های مکانیکی کمتر متداول هستند. در دهه گذشته بسیاری از ارائه دهندگان‌‌هاست از SSD استفاده می‌کنند. در کنار SSD ها، بسیاری از شرکت‌‌های هاست سرورهایی با HDD های هیبرید ارائه می‌دهند.
هارد دیسک‌‌های 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 می‌دهد.
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 رابط‌‌های SSD بهتر عمل می‌کند. در واقع با استفاده از این درایوها، شما عملکردی شش برابر دریافت می‌کنید. 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 می‌کنند. همانطور که گفته شد، فناوری NVMe می‌تواند حداکثر 64000 ورودی را پشتیبانی کند، در حالی که SSD به 254 وروری محدود است.
SATA SSD نیز محدودیت‌‌های 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، شرکت‌‌ها بطور مداوم در تلاشند تا این فناوری را بهبود بخشند. با پیشرفت فناوری NAND، درایوهای NVMe ممکن است حتی بیشتر تقویت شوند.
در سال‌‌های 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 گزینه‌‌های مختلفی برای لپ تاپ ، رایانه‌‌های شخصی و سرورها را ارائه می‌دهند. 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 می‌برند.
سرورها اغلب برای برنامه‌‌های پایگاه داده سرور، از برنامه‌‌های SaaS و دیگر راه حل‌‌های مبتنی بر وب استفاده می‌کنند. عملکرد سرور به طور مستقیم بر عملکرد برنامه یا نرم افزار شما تأثیر می‌گذارد.
استفاده از سرور با درایوهای NVMe SSD برای برنامه‌‌های سنگین داده‌ای، کار بسیار مفیدی است. برنامه‌‌های سنگین ممکن است نیاز به هزاران عملیات در ثانیه داشته باشند. فناوری NVMe تنها راه حلی است که می‌تواند با درخواست‌‌های 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 می‌دهند، اما هنوز در برخی موارد فناوری‌‌های قدیمی‌برتری 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 می‌کنید.
سرورهای NVMe برای کسانی که نیاز به دسترسی سریع به داده دارند مناسب هستند. برخی از برنامه‌‌ها هنگام تلاش برای دسترسی به حجم زیادی از داده، Bottlenecks را تجربه می‌کنند. با درایو NVMe می‌توانید محدودیت Bottleneck را از بین ببرید. درایوهای NVMe به طور فزاینده‌ای در تنظیمات سرور رایج شده‌اند.
مراکز داده نیز در حال تبدیل فناوری NVMe هستند. ابزارها و بانک‌‌های 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 برنامه‌‌ها به سرعت بارگیری شوند. بنابراین شما می‌توانید رضایت مشتری، فروش و سایر معیارهای کلیدی را بهبود ببخشید.
نتیجه گیری
فناوری هارد NVMe یکی از جدیدترین پروتکل‌‌های رایانه‌ای برای ارتباط با دستگاه‌‌های ذخیره سازی است. این محصول مخصوص SSD ها ساخته شده و اکنون در سرورها، رایانه‌‌ها و لپ تاپ‌‌ها استفاده می‌شود.
در حالی که بسیاری از ارائه دهندگان هاست هنوز از SSD و HDD های استاندارد استفاده می‌کنند، درایوهای NVMe طی زمان کوتاهی به استاندارد بعدی تبدیل می‌شوند. در حقیقت، بسیاری از تولید کنندگان رایانه اکنون دستگاه‌‌هایی را با درایوهای NVMe طراحی می‌کنند.
اگر برنامه یا بانک اطلاعاتی شما هنوز بر روی یک سرور با یک هارد استاندارد اجرا می‌شود، شما از مزایای فن آوری NVMe محروم شده‌اید. سرعت سریعتر منجر به عملکرد بهتر در شرکت یا وب سایت‌‌های شما می‌شود.
بررسی و خرید انواع هارد مخصوص سرور اچ پی: