Твердотельные накопители SSD с интерфейсом PCIe x4 –NVMe.

Твердотельные накопители SSD с интерфейсом

PCIe x4 –NVMe

Накопители SSD по определению быстрее «механики» (HDD), и  как следствие, для них уже актуален вопрос пропускной способности интерфейса подключения (несколько линий PCIe однозначно превосходят SATA). Однако нужна ли SSD-диску - массиву ячеек памяти - способность «прикидываться» медлительным блочным устройством HDD, типа винчестера или даже накопителя на оптических дисках? Промежуточные уровни иерархии производительности не добавляют -  чем прямее путь, тем выше скорости (конечно, с точки зрения совместимости «стандартные» интерфейсы предпочтительнее, а ведь PCIe эту самую совместимость ограничивает изначально). Поэтому для эффективного использовании этого интерфейса, производители сразу же задумались и о соответствующей программной прослойке,  чтобы в ней не было ничего лишнего для SSD, зато учитывались все их возможности и особенности. Поэтому и появился интерфейс NVMe (Non-Volatile Memory Express).

PCIe-накопители наконец-то получили стандарт универсального воплощения, пригодного для широкого класса компьютеров, в виде М.2. Однако есть сомнения, что на этом пути все будет гладко. В устройствах корпоративного класса эта технология применяется уже почти год. Контроллеры с поддержкой NVMe рассчитаны в основном на PCIe 3.0, максимальная производительность достигается при подключении устройства непосредственно к процессору без промежуточных инстанций в виде чипсета. Поэтому весь потенциал технологии NVMe без проблем может быть раскрыт, например, на системах с LGA2011-3, поскольку процессоры для этой платформы в избытке снабжены линиями PCIe 3.0. Что же касается массовой LGA1150, то там придется «урезать» по пропускной способности шины видеокарту: в наличии всего 16 линий PCIe 3.0, а использование SSD в «чипсетных» слотах вообще противопоказано.

Новая линейка Intel SSD 750 стала первой в ассортименте с интерфейсом NVMe, специально разработанным для настольных компьютеров. Напомним, что стандарт AHCI, который сегодня используется в современных жёстких дисках и SSD, изначально не предназначался для накопителей на флэш-памяти. Стандарт NVMe, напротив, изначально оптимизирован под полупроводниковую память, он уже активно применяется в корпоративном сегменте и серверах. NVMe обеспечивает более высокую производительность, как можно видеть по спецификациям Intel SSD 750 – по чтению заявлена скорость около 2 Гбайт/с. Для повышения производительности Intel SSD 750 может переключаться в режим RAID 0. В таком случае вы не сможете загрузиться с накопителя, что вполне возможно в одиночном режиме.

Intel разрабатывала семейство SSD 750 в тесном сотрудничестве с производителями материнских плат, чтобы обеспечить максимальную производительность и совместимость. Стандарт, в частности, хорошо сочетается с платформой X99, где от "старших" CPU отходит 40 линий PCI Express. Это позволяет использовать, например, две видеокарты x16 и два накопителя Intel SSD 750 с полной конфигурацией линий. Intel SSD 750 имеет интерфейс PCI Express (Gen3) с четырьмя линиями, что соответствует теоретической пропускной способности 4.000 Мбайт/с.

Для твердотельных накопителей, применяющих иные принципы хранения информации, и работающих на больших скоростях, использование архитектуры AHCI является временным выходом, продиктованным требованиями совместимости. Полное раскрытие скоростного потенциала SSD дисков, а также поддержка современных технологий виртуализации станут возможными только при использовании контроллера, оптимизированного для данного типа накопителей. В силу того, что NVMe-контроллер становится частью жесткого диска, а сам накопитель подключается как PCI Express устройство, поддержка SR-IOV будет зависеть не только от чипсета и платформы, но и от накопителя. Это означает дальнейшую дивергенцию любительского (офисного) и профессионального (серверного) оборудования - таковы перспективы будущего.

Intel настоятельно не рекомендует устанавливать накопитель в слоты PCI Express, которые подключены не к CPU, а к чипсету PCH. Дело в том, что сам чипсет подключается к процессору через шину DMI 1,8 Гбайт/с, так что придётся пожертвовать значительной долей производительности (до 50%). Если возникают сомнения, то обратитесь к руководству материнской платы, чтобы определить, в какие слоты PCIe устанавливать накопитель.

Рис. 1.

Intel SSD 750 может работать и на старых платформах, но Intel не рекомендует идти на такой шаг. Как показали тесты вместе с производителями материнских плат, на старых платформах могут возникать проблемы с совместимостью, которые производители не желают решать из-за возраста продуктов. Intel позднее представит список совместимости, так что можно будет проверить, будет ли Intel SSD 750 корректно работать с вашей материнской платой.

Кроме того, накопители Intel SSD 750 выйдут не только в виде карты PCIe половинной высоты, но и 2,5" SSD (рис. 1). Здесь тоже будет использоваться новый разъём, так что 2,5" накопитель не совместим с SATA. Intel планирует использовать разъёмы SFF-8639 и 8643-SFF со стороны накопителя и материнской платы. Опять же, Intel сегодня работает с производителями материнских плат, чтобы подобный разъём в будущем устанавливался на как можно большем количестве моделей материнских плат. Накопитель в 2,5" формате подключается к разъёму специальным экранированным кабелем.

Производительность накопителей Intel SSD 750 в обоих форм-факторах идентичная, 2,5" SSD ориентирован на компьютеры малого форм-фактора или материнские платы, предлагающие небольшое число слотов расширения. Что касается охлаждения обоих вариантов, то здесь требования одинаковые: Intel рекомендует "активное охлаждение" в корпусе, причём "умеренного воздушного потока" должно быть достаточно. Стоит избегать установки Intel SSD 750, например, между двумя видеокартами или в "кармане" корпуса, где нет достаточной циркуляции воздуха.

Максимальная нагрузка записи, указанная Intel, составляет 70 Гбайт в день или 219 Тбайт в общей сложности (TBW). Intel SSD 750 будут стоить дороже классических SSD SATA. В любом случае, у Intel SSD 750 пока что практически не будет конкурентов, так как другие производители выпускают накопители PCI Express но с поддержкой AHCI, а не NVMe.