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2024年4月13日发(作者:web前端开发入门书籍)

nvme协议

NVMe协议标准由NVM Express公司监管,这是一个由

100多个组织组成的联盟,这些组织致力于开发更快的协议以

提高非易失性存储的性能。该组织由一个13家公司组成的董

事会领导,其中包括Cavium、Cisco、Dell EMC、Facebook、

英特尔、Micron、Microsemi、微软、NetApp、三星、希捷、

东芝内存和Western Digital。

的速度远远快于SATA

NVMe控制器通过几种不同的方式提高性能。一种是使用

PCIe总线,它将存储直接连接到系统CPU。这种直接连接消

除了SATA的一些必要步骤,并提高了整体性能。

此外,NVMe SSD在很大程度上实现了并行性,极大地提

高了吞吐量。当数据从存储传输到服务器主机时,它会进入

一行或队列。传统的SATA连接只能支持一个队列,一次只能

接收32条数据。再回到车的类比上,这就像只有一条车道的

车流可以容纳32辆车。

而NVMe存储支持最多64000个队列,每个队列有64000

个条目。换句话说,这就像从一条单行道走到一条6.4万车

道的路上,每条车道都能容纳6.4万辆汽车,这对整体表现

产生了巨大的影响。

正如我们的类比中说城市道路一般限速在几十公里每小

时一样,SATA连接也有速度限制。对于SATA,理论最大传输

速度为6.0 Gbps(在实践中,最大传输速度要低得多)。这就

相当于给SATA SSD的运行速度设定了上限。超过一定限度,

使用再快的闪存对系统的整体性能没有影响,因为SATA连接

会造成瓶颈。

在固态硬盘上的应用

先记住先记住SATA和PCI-E和M.2,他们是接口,都

是固态硬盘的接口。

然而其中SATA和PCI-E不仅仅指接口,这两个东西也另指

“数据通道”,简单说就是数据从硬盘走到内存条的

“路”,学名叫总线。

总线:相当于固态硬盘给内存条和CPU传送数据需要走的

“路",这条路分为SATA总线和PCI-E总线

PCI-E通道就像是特别宽大的路,数据可以走的特别快,而

SATA通道与之相比更像是一条崎岖的小路,数据走的特别

慢,但是CPU内部就那么大一点,修不了特别多的大路,所

以PCI-E通道也就仅有那么几条。

通常SATA的插槽只能走SATA3的通道,而M.2的插槽又分为

Socket 2跟Socket 3

M.2(Socket 2)的固态可以走SATA3或者PCI-E 3.0×2通

道(就是两条PCI-E) M.2(Socket 3)的固态则可以走PCI-E

3.0×4通道

每条PCI-E 3.0总线的带宽是8Gbps,而SATA 3.0总线的带

宽则只有6Gbps

NVMe,其实NVMe跟AHCI都是一种规范,就像是在路上走如

果没有交通规则的限制,那么肯定是一团拥挤肯定都走不动

了,而NVMe跟AHCI就像是这种交通规则

AHIC是针对SATA这种弯路的交通规则,然后开发者发现,这

种针对弯路的规范,数据只能一个一个通过的规则用在宽敞

的PCIE通道上面实在太浪费了,于是针对PCIE通道又开发

出了NVME规范,可以让很多数据同时通过


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