Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

NVM Express NVMe NVMHCI від англ Non Volatile Memory Host Controller Interface Specification специфікація протоколів дос

NVMe

NVMe

NVM Express (NVMe, NVMHCI — від англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) — специфікація протоколів доступу до твердотілих накопичувачів (SSD), підключених шиною PCI Express. «NVM» у назві специфікації позначає енергонезалежну пам'ять, якою у SSD повсюдно слугує флеш-пам'ять типу NAND. Логічний інтерфейс NVM Express був розроблений з нуля, основні цілі — отримання низьких затримок і ефективне використання високого паралелізму твердотілих накопичувачів завдяки застосуванню нового набору команд і механізму обробки черг, оптимізованого для роботи з сучасними багатоядерними процесорами.

Накопичувачі, що використовують NVM Express, можуть являти собою плати розширення PCI Express або накопичувачі форм-фактора 2.5", які використовують для підключення чотири лінії PCI Express через роз'єм U.2 (SFF-8639). Накопичувачі SATA Express і компактні внутрішні накопичувачі формфактора M.2 (NGFF) при використанні PCIe також підтримують NVM Express як один із логічних інтерфейсів.

Передумови появи

Ранні твердотілі накопичувачі використовували для підключення паралельний SCSI і використовувалися в серверах і високопродуктивних робочих станціях. Проникнення SSD на масовий ринок припало на середину 2000-х і збіглося за часом із витісненням паралельного SCSI інтерфейсами SATA і SAS. З часом подальшому нарощуванню продуктивності SSD стали заважати обмеження інтерфейсів SATA і SAS, орієнтованих в першу чергу на підключення традиційних механічних жорстких дисків. Наприклад, на відміну від жорстких дисків, швидкість послідовного читання для більшості сучасних SSD обмежується пропускною здатністю інтерфейсу SATA.

Високопродуктивні SSD з підключенням до шини PCI Express випускалися до NVMe, але або використовували унікальні закриті стандарти і технології оптимізації роботи з флеш-пам'яттю, або являли собою SATA або SAS контролер і декілька SSD з інтерфейсом SATA/SAS, розміщених на одній платі. Перехід на NVMe дозволяє стандартизувати інтерфейс SSD — виробникам більше не потрібно витрачати ресурси на розробку унікальних драйверів, роз'ємів і форм-факторів. Подібним чином прийняття специфікацій USB mass storage дозволило створити велику різноманітність USB-флеш-накопичувачів, які змогли працювати з будь-якими комп'ютерами, не вимагаючи оригінальних драйверів для кожної моделі.

Для ефективного використання накопичувачів NVMe в мережах зберігання даних розробляються різні стандарти передачі команд NVMe через [en] (поверх InfiniBand або Ethernet — RoCE і iWARP) і Fibre Channel без трансляції в SCSI під загальною назвою NVMe over Fabrics.

Історія

Робота над специфікацією

Перші подробиці про новий стандарт доступу до енергонезалежної пам'яті з'явилися на Intel Developer Forum в 2007 році, де був представлений NVMHCI (Non-Volatile Memory Host Controller Interface) — пропонований варіант нового інтерфейсу комунікації між хостом і контролером NAND. У тому ж році була сформована робоча група для опрацювання NVMHCI на чолі з Intel. Перша специфікація NVMHCI 1.0 була завершена в квітні 2008 року і розміщена на сайті Intel.

Технічне опрацювання NVMe почалося в другій половині 2009 року. Специфікації NVMe були розроблені робочою групою «NVM Express Workgroup», в яку входило понад 90 компаній, головою групи була Ембер Гаффмен з Intel. Перша версія специфікації NVMe була представлена 1 березня 2011 року. При роботі над версією 1.1, яка з'явилася 11 жовтня 2012 року, розробники сфокусувалися на додаванні функціональних можливостей для пристроїв корпоративного класу..

Наступні версії специфікації NVMe:

  • NVMe 1.1 b — 2 липня 2014 року;
  • NVMe 1.2 — 3 листопада 2014 року; для пристроїв споживчого класу: розширене керування живленням і підтримка накопичувачів без динамічної пам'яті; для пристроїв корпоративного класу: можливість оновлення прошивки без зупинки роботи накопичувача, зниження затримок в топологіях з великою кількістю NVMe-накопичувачів і комутаторами PCIe.
  • NVMe 1.2 a — 23 листопада 2015 року.
  • NVMe 1.3 c — 24 травня 2018 року.

Перші контролери і готові накопичувачі

Перші контролери SSD з підтримкою NVMe і еталонний дизайн флеш-накопичувачів у форм-факторі повнопрофільної плати PCIe були випущені компанією Integrated Device Technology в серпні 2012 року.

Перший серверний NVMe-накопичувач Samsung XS1715 у форм-факторі U.2 (2.5", роз'єм SFF-8639) був анонсований в липні 2013 року. Основою для накопичувача був контролер, розроблений PMC-Sierra. Заявлені характеристики склали 3 ГБайт/с при послідовному читанні і 740000 IOPS при випадковому доступі блоками 4 Кіб.

У червні 2014 року свої перші лінійки серверних NVMe-накопичувачів, представила компанія Intel. Лінійки DC P3700, DC P3600, DC P3500, що відрізняються між собою продуктивністю і ресурсом, випускаються у форм-факторі U.2 і у вигляді низькопрофільних плат PCIe. У наступному, 2015 року Intel випустила заснований на P3500 накопичувач споживчого класу — Intel 750.

У червні 2015 року з'явився один з перших NVMe-накопичувачів споживчого класу в компактному форм-факторі M.2 — Samsung SM951-NVMe.

У вересні 2015 смартфони Apple iPhone 6s і iPhone 6s Plus стали першими мобільними пристроями із NVMe-накопичувачами.

Технічні особливості та інфраструктура

Порівняння з AHCI

image
Обробка черг в NVMe.

Протокол NVMe розроблявся з нуля, при цьому основними цілями були одержання низьких затримок і забезпечення паралельного доступу до твердотілих накопичувачів з урахуванням паралелізму сучасних платформ, які використовують багатоядерні процесори. Основними перевагами NVMe перед AHCI є механізм роботи з чергами і оптимізація обробки переривань, що дозволяє забезпечити вищий рівень продуктивності.

AHCI обмежена однією чергою глибиною 32, в той час як NVMe підтримує 64К (65536) черг з глибиною 65536 кожна. Набір команд NVMe істотно спрощений у порівнянні з ATA і SCSI, специфікацією визначається всього 13 обов'язкових команд, що істотно спрощує розробку пристроїв.

Форм-фактори накопичувачів

  • Плати розширення PCI Express. Більша частина станом на початок 2016 року плат NVMe-накопичувачів виконані у форм-факторі половинної висоти/половинної довжини з інтерфейсом PCI Express x4.
image
NVMe-накопичувач OCZ Z6300 у форм-факторі U.2
image
Двопортовий ретаймер Supermicro AOC-SLG3-2E4R. Плата PCIe x8 з двома роз'ємами SFF-8643. Призначена для підключення накопичувачів NVMe форм-фактора U.2.
  • U.2 (SFF-8639) — накопичувачі форм-фактора 2.5" висотою 15 мм з роз'ємом SFF-8639. Використовуються, в основному, в серверах. Перевагами в порівнянні зі звичайною платою розширення є підтримка гарячої заміни накопичувачів і більш компактне виконання, що дозволяє розмістити більшу кількість накопичувачів корпусі сервера або системи зберігання даних. Роз'єм SFF-8639 оборнено сумісний з SFF-8482, бекплейн із роз'ємом SFF-8639 при підключенні до нього відповідного контролера підтримує підключення накопичувачів з інтерфейсами SATA і SAS.
image
Роз'єм SFF-8639
Не всі накопичувачі форм-фактора U.2 є NVMe-сумісними. На початку 2013 року компанія Dell випустила нове покоління серверів з можливістю підключення до чотирьох накопичувачів Micron P320h. Вони були виконані в сумісному з U.2 форм-факторі, підключалися через чотири лінії PCIe, але не використали NVMe в якості логічного інтерфейсу.
Для підключення бекплейнів з підтримкою накопичувачів U.2 до шини PCI Express використовуються кабелі з роз'ємами OCuLink або SFF-8643, що забезпечує підключення чотирьох ліній PCI Express. Кабель може підключатися до спеціального гнізда на системній платі, у звичайний слот розширення PCI Express через плату-ретаймер[] або до роз'єму M.2 через перехідник.
image
NVMe-накопичувач Samsung 960 PRO у форм-факторі M.2.
  • M.2 (NGFF) — безкорпусні накопичувачі в компактному форм-факторі. Призначені для використання в ноутбуках і стаціонарних ПК. Накопичувачі формату M.2 можуть підключатися безпосередньо до відповідного роз'єму системної плати, або встановлюватися в слот PCI Express через перехідник.
  • Intel Ruler SSD (EDSFF) — форм-фактор для серверних накопичувачів з підтримкою гарячої заміни. Був анонсований компанією Intel в 2017 році на Flash Memory Summit. Форм-фактор U.2 забезпечував механічну сумісність з корпусами, призначеними для установки дисків 2,5", але не дуже добре підходив для твердотільних накопичувачів — обмежені габарити ускладнювали нарощування обсягу накопичувачів і утруднювали охолодження. Розміри накопичувачів EDSFF складають 325,35×9,5×38,6 мм, підтримується підключення через 4 або 8 ліній PCIe (в перспективі — до 16). Прикладами готових продуктів, що використовують форм-фактор EDSFF є сервери і JBOF-системи виробництва Supermicro, що дозволяють розмістити до 32 накопичувачів в корпусі висотою 1U.
  • Samsung NGSFF — форм-фактор для серверних накопичувачів з підтримкою гарячої заміни. Як і EDSFF, розроблений як альтернатива U.2. Має менші габарити в порівнянні з EDSFF — 110×4,38×30,5 мм, що дозволяє встановити більшу кількість накопичувачів (36 в 1U) і використовувати корпусу меншою глибини.

NVMe over Fabrics

Протягом останніх років ведуться розробки пристроїв та протоколів, що дозволяють використовувати накопичувачі NVMe не лише локально, в межах одного сервера, але і будувати мережі зберігання даних з використанням переваг NVMe. Підключення систем на базі накопичувачів NVMe до традиційних мереж зберігання даних призводить до втрати основної переваги NVMe - знижених за рахунок відмови від SCSI затримок, адже у Fibre Channel і iSCSI передбачена інкапсуляція тільки команд SCSI.

Роботи з усунення цього недоліку ведуться в двох напрямках:

  • Збереження шини PCI Express в якості транспорту і винесення її за межі окремого сервера. Компанії Microsemi і Broadcom (підрозділ PLX) розробляють комутатори PCI Express. Існують прототипи готових комутаторів з зовнішніми портами, що забезпечують підключення кількох хостів і пристроїв PCI Express.
  • Власне NVMe over Fabrics — додавання в Fibre Channel і протоколи передачі даних блокового рівня, які використовують RDMA, підтримки команд NVMe замість SCSI. При цьому забезпечується рівень додаткових затримок не більше 10 мкс. Перша версія офіційної специфікації NVMe over Fabrics була опублікована 9 червня 2016 року.

Підтримка операційними системами

Windows

Робота над першою версією драйвера Microsoft для Windows велася сформованою за ініціативою «OpenFabrics Alliance» робочою групою «NVMe Windows Working Group» і була завершена в 2012 році.

Компанія Microsoft інтегрувала драйвер NVMe в Windows 8.1 і Windows Server 2012 R2. Драйвер Microsoft для Windows 7 і Windows Server 2008 R2 був випущений у вигляді оновлень.

Linux

Первісна розробка драйвера для Linux велася компанією Intel. Драйвер був включений в гілку 3.3 ядра Linux 19 березня 2012 року.

У процесі розробки драйвера NVMe були виявлені недоліки архітектури блокового введення-виведення в ядрі Linux, що ускладнювали масштабування продуктивності понад 1 мільйон IOPS на пристрій. За участю інженерів Fusion-io був розроблений масштабований шар блокового введення-виведення для високопродуктивних твердотілих накопичувачів, відомий як blk-multiqueue або blk-mq, і доданий в ядро версії 3.13 19 січня 2014 року. Інший напрямок в області оптимізації блокового введення-виведення полягає у зменшенні затримок, пов'язаних із обробкою переривань.

OS X

Apple додала підтримку NVMe 8 квітня 2015 року в оновленні 10.10.3 для OS X Yosemite.

ОС сімейства BSD

Розробка драйвера NVMe для 9-ї гілки FreeBSD велася за підтримки Intel. Починаючи з FreeBSD версії 10.2 драйвери nvd(4) і nvme(4) включені в конфігурацію ядра за замовчуванням.

Драйвер NVMe для DragonFly був написаний з нуля Меттом Діллоном. Перший офіційний реліз з підтримкою NVMe — 4.6.

Розробка NVMe-драйвера для OpenBSD була розпочата в квітні 2014 року розробником, який раніше розвивав драйвери USB 2.0 і AHCI. Перший випуск драйвера з'явився в OpenBSD 6.0.

Підтримка NVMe в NetBSD з'явилася у випуску 8.0.

Solaris

Solaris отримала підтримку NVMe з версії Oracle Solaris 11.2.

QEMU

Для налагодження драйверів і іншого ПЗ в QEMU починаючи з версії 1.6 з'явилася емуляція NVMe-пристроїв (серпень 2013 року).

UEFI

Драйвер NVMe для завантажувального оточення UEFI доступний на SourceForge (проект edk2).

Примітки

  1. Перший варіант Samsung SM951 був випущений у такому ж форм-факторі, але підтримував SATA Express.
  2. Роз'єм SFF-8643, він же Mini-SAS HD, зазвичай використовується в кабелях SAS, але кабелі NVMe і кабелі SAS з такими роз'ємами не взаємозамінні.
  3. Накопичувачі форм-фактора M.2 можуть використовувати як AHCI, так і NVMe.
  4. JBOF (Just a bundle of flash) — шасі з твердотілими накопичувачами і комутаторами PCIe, частина портів яких виведена зовні.
  1. Micheloni, Marelli, Eshghi, 2012, с. 43.
  2. Jonmichael Hands, Peter Onufryk (29 січня 2015). (PDF). Intel. Архів оригіналу (PDF) за 1 липня 2016. Процитовано 10 лютого 2016.
  3. (PDF). Intel. 20 березня 2015. с. 18, 20—22. Архів оригіналу (PDF) за 2 квітня 2015. Процитовано 10 лютого 2016.
  4. Dave Landsman. (PDF). SanDisk. Архів оригіналу (PDF) за 5 жовтня 2013. Процитовано 10 лютого 2016.
  5. Paul Wassenberg (25 червня 2013). (PDF). . Архів оригіналу (PDF) за 4 жовтня 2013. Процитовано 10 лютого 2016.
  6. Zsolt Kerekes. . StorageSearch.com. Архів оригіналу за 25 травня 2017. Процитовано 11 лютого 2016.
  7. Amber Huffman (2008). (PDF). Flash Memory Summit. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 12 лютого 2016.
  8. (PDF). . 31 липня 2012. Архів оригіналу (PDF) за 12 лютого 2019. Процитовано 11 лютого 2016.
  9. Amber Huffman (2009). (PDF). Flash Memory Summit. Архів оригіналу (PDF) за 17 квітня 2016. Процитовано 20 лютого 2017.
  10. (PDF). NVM Express, Inc. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 10 лютого 2016.
  11. Dave Minturn (2015). (PDF). OFADevWorkshop. Архів оригіналу (PDF) за 22 квітня 2016. Процитовано 11 лютого 2016.
  12. . The Inquirer. 13 жовтня 2007. Архів оригіналу за 18 вересня 2009. Процитовано 12 лютого 2016.
  13. Amber Huffman (14 квітня 2008). (PDF). Intel Corporation. NVM Express, Inc. Архів оригіналу (PDF) за 5 червня 2015. Процитовано 20 лютого 2017.
  14. Peter Onufryk (2013). (PDF). Flash Memory Summit. Архів оригіналу (PDF) за 22 лютого 2016. Процитовано 12 лютого 2016.
  15. (PDF) (англ.). NVM Express, Inc. 1 червня 2011. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 12 лютого 2016.
  16. Amber Huffman (11 жовтня 2012). (PDF). NVM Express, Inc. Архів оригіналу (PDF) за 6 липня 2017. Процитовано 12 лютого 2016.
  17. NVM Express, Inc (2 липня 2014). (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 1 липня 2016. Процитовано 29 вересня 2018.
  18. NVM Express, Inc (3 листопада 2014). (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 29 червня 2016. Процитовано 29 вересня 2018.
  19. NVM Express, Inc (23 жовтня 2015). (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 13 квітня 2016. Процитовано 12 лютого 2016.
  20. NVM Express, Inc (24 травня 2018). (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 25 червня 2018. Процитовано 25 червня 2018.
  21. . The Inquirer. 21 серпня 2012. Архів оригіналу за 24 серпня 2012. Процитовано 12 лютого 2016.
  22. . The SSD Review. 24 серпня 2012. Архів оригіналу за 1 січня 2016. Процитовано 12 лютого 2016.
  23. . StorageReview.com. 18 липня 2013. Архів оригіналу за 10 січня 2014. Процитовано 12 лютого 2016.
  24. Scot Strong (3 червня 2014). . The SSD Review. Архів оригіналу за 23 грудня 2015. Процитовано 12 лютого 2016.
  25. Kristian Vättö (25 червня 2015). . AnandTech. Архів оригіналу за 28 серпня 2016. Процитовано 26 серпня 2016.
  26. Les Tokar (2015-10). . The SSD Review. Архів оригіналу за 7 листопада 2015. Процитовано 12 лютого 2016.
  27. Kevin OBrien (5 лютого 2013). . Storage Review. Архів оригіналу за 11 лютого 2016. Процитовано 15 лютого 2016.
  28. Patrick Kennedy (9 серпня 2017). . Serverthehome. Архів оригіналу за 25 червня 2018. Процитовано 25 червня 2018.
  29. . StorageReview. 3 березня 2018. Архів оригіналу за 25 червня 2018. Процитовано 25 червня 2018.
  30. Cliff Robinson (11 січня 2018). . StorageReview. Архів оригіналу за 25 червня 2018. Процитовано 25 червня 2018.
  31. David Wang. (PDF). Flash Memory Summit. Архів оригіналу (PDF) за 25 червня 2018. Процитовано 25 червня 2018.
  32. Andy Herron (2016). (PDF). NVM Express, Inc. Архів оригіналу (pdf) за 22 серпня 2016. Процитовано 11 серпня 2016.
  33. (англ.). NVM Express, Inc. 9 червня 2016. Архів оригіналу за 18 серпня 2016. Процитовано 11 серпня 2016.
  34. Kwok Kong (4 серпня 2014). . Storage Review. Архів оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 15 лютого 2016.
  35. Andy Herron (11 січня 2014). (PDF). Storage Developer Conference. Архів оригіналу (pdf) за 10 січня 2014. Процитовано 15 лютого 2016.
  36. . Microsoft. 4 серпня 2014. Архів оригіналу за 13 березня 2016. Процитовано 15 лютого 2016.
  37. Keith Busch (12 серпня 2013). (PDF). Flash Memory Summit. Архів оригіналу (pdf) за 5 листопада 2013. Процитовано 15 лютого 2016.
  38. Matias Bjørling; Jens Axboe; David Nellans; Philippe Bonnet (5 березня 2013). (PDF). IT University of Copenhagen. Архів оригіналу (pdf) за 2 лютого 2014. Процитовано 15 лютого 2016.
  39. Werner Fischer. . Thomas-Krenn. Архів оригіналу за 3 березня 2016. Процитовано 15 лютого 2016.
  40. Stephen Bates (12 листопада 2015). . PMC-Sierra. Архів оригіналу за 6 березня 2016. Процитовано 15 лютого 2016.
  41. . Архів оригіналу за 29 вересня 2018. Процитовано 29 вересня 2018.
  42. . FreeBSD source tree. The FreeBSD Project. Архів оригіналу за 29 травня 2013. Процитовано 15 лютого 2016.
  43. . The FreeBSD Project. Архів оригіналу за 18 червня 2017. Процитовано 15 лютого 2016.
  44. . Архів оригіналу за 19 вересня 2016. Процитовано 8 вересня 2016.
  45. . Архів оригіналу за 4 вересня 2016. Процитовано 29 вересня 2018.
  46. David Gwynne (16 квітня 2014). . BSD Cross Reference. Архів оригіналу за 28 квітня 2014. Процитовано 15 лютого 2016.
  47. . Архів оригіналу за 17 вересня 2016. Процитовано 29 вересня 2018.
  48. . Oracle. Архів оригіналу за 9 грудня 2015. Процитовано 15 лютого 2016.
  49. . Архів оригіналу за 29 вересня 2018. Процитовано 29 вересня 2018.
  50. . SourceForge.net. Архів оригіналу за 31 грудня 2013. Процитовано 11 січня 2014.

Література

  • Micheloni, Rino; Marelli, Alessia; Eshghi, Kam (2012). Inside Solid State Drives (SSDs). Springer Series in Advanced Microelectronics (англ.). Springer Science & Business Media. ISBN .
  • David A. Deming. The Essential Guide to Serial ATA and SATA Express [ 29 вересня 2018 у Wayback Machine.]. — CRC Press, 2014. — 496 с. — (Auerbach Book). — .

Посилання

  • Офіційний сайт NVM Express [ 7 лютого 2017 у Wayback Machine.] (англ.)

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

NVM Express NVMe NVMHCI vid angl Non Volatile Memory Host Controller Interface Specification specifikaciya protokoliv dostupu do tverdotilih nakopichuvachiv SSD pidklyuchenih shinoyu PCI Express NVM u nazvi specifikaciyi poznachaye energonezalezhnu pam yat yakoyu u SSD povsyudno sluguye flesh pam yat tipu NAND Logichnij interfejs NVM Express buv rozroblenij z nulya osnovni cili otrimannya nizkih zatrimok i efektivne vikoristannya visokogo paralelizmu tverdotilih nakopichuvachiv zavdyaki zastosuvannyu novogo naboru komand i mehanizmu obrobki cherg optimizovanogo dlya roboti z suchasnimi bagatoyadernimi procesorami Nakopichuvachi sho vikoristovuyut NVM Express mozhut yavlyati soboyu plati rozshirennya PCI Express abo nakopichuvachi form faktora 2 5 yaki vikoristovuyut dlya pidklyuchennya chotiri liniyi PCI Express cherez roz yem U 2 SFF 8639 Nakopichuvachi SATA Express i kompaktni vnutrishni nakopichuvachi formfaktora M 2 NGFF pri vikoristanni PCIe takozh pidtrimuyut NVM Express yak odin iz logichnih interfejsiv Peredumovi poyaviRanni tverdotili nakopichuvachi vikoristovuvali dlya pidklyuchennya paralelnij SCSI i vikoristovuvalisya v serverah i visokoproduktivnih robochih stanciyah Proniknennya SSD na masovij rinok pripalo na seredinu 2000 h i zbiglosya za chasom iz vitisnennyam paralelnogo SCSI interfejsami SATA i SAS Z chasom podalshomu naroshuvannyu produktivnosti SSD stali zavazhati obmezhennya interfejsiv SATA i SAS oriyentovanih v pershu chergu na pidklyuchennya tradicijnih mehanichnih zhorstkih diskiv Napriklad na vidminu vid zhorstkih diskiv shvidkist poslidovnogo chitannya dlya bilshosti suchasnih SSD obmezhuyetsya propusknoyu zdatnistyu interfejsu SATA Visokoproduktivni SSD z pidklyuchennyam do shini PCI Express vipuskalisya do NVMe ale abo vikoristovuvali unikalni zakriti standarti i tehnologiyi optimizaciyi roboti z flesh pam yattyu abo yavlyali soboyu SATA abo SAS kontroler i dekilka SSD z interfejsom SATA SAS rozmishenih na odnij plati Perehid na NVMe dozvolyaye standartizuvati interfejs SSD virobnikam bilshe ne potribno vitrachati resursi na rozrobku unikalnih drajveriv roz yemiv i form faktoriv Podibnim chinom prijnyattya specifikacij USB mass storage dozvolilo stvoriti veliku riznomanitnist USB flesh nakopichuvachiv yaki zmogli pracyuvati z bud yakimi komp yuterami ne vimagayuchi originalnih drajveriv dlya kozhnoyi modeli Dlya efektivnogo vikoristannya nakopichuvachiv NVMe v merezhah zberigannya danih rozroblyayutsya rizni standarti peredachi komand NVMe cherez en poverh InfiniBand abo Ethernet RoCE i iWARP i Fibre Channel bez translyaciyi v SCSI pid zagalnoyu nazvoyu NVMe over Fabrics IstoriyaRobota nad specifikaciyeyu Pershi podrobici pro novij standart dostupu do energonezalezhnoyi pam yati z yavilisya na Intel Developer Forum v 2007 roci de buv predstavlenij NVMHCI Non Volatile Memory Host Controller Interface proponovanij variant novogo interfejsu komunikaciyi mizh hostom i kontrolerom NAND U tomu zh roci bula sformovana robocha grupa dlya opracyuvannya NVMHCI na choli z Intel Persha specifikaciya NVMHCI 1 0 bula zavershena v kvitni 2008 roku i rozmishena na sajti Intel Tehnichne opracyuvannya NVMe pochalosya v drugij polovini 2009 roku Specifikaciyi NVMe buli rozrobleni robochoyu grupoyu NVM Express Workgroup v yaku vhodilo ponad 90 kompanij golovoyu grupi bula Ember Gaffmen z Intel Persha versiya specifikaciyi NVMe bula predstavlena 1 bereznya 2011 roku Pri roboti nad versiyeyu 1 1 yaka z yavilasya 11 zhovtnya 2012 roku rozrobniki sfokusuvalisya na dodavanni funkcionalnih mozhlivostej dlya pristroyiv korporativnogo klasu Nastupni versiyi specifikaciyi NVMe NVMe 1 1 b 2 lipnya 2014 roku NVMe 1 2 3 listopada 2014 roku dlya pristroyiv spozhivchogo klasu rozshirene keruvannya zhivlennyam i pidtrimka nakopichuvachiv bez dinamichnoyi pam yati dlya pristroyiv korporativnogo klasu mozhlivist onovlennya proshivki bez zupinki roboti nakopichuvacha znizhennya zatrimok v topologiyah z velikoyu kilkistyu NVMe nakopichuvachiv i komutatorami PCIe NVMe 1 2 a 23 listopada 2015 roku NVMe 1 3 c 24 travnya 2018 roku Pershi kontroleri i gotovi nakopichuvachi Pershi kontroleri SSD z pidtrimkoyu NVMe i etalonnij dizajn flesh nakopichuvachiv u form faktori povnoprofilnoyi plati PCIe buli vipusheni kompaniyeyu Integrated Device Technology v serpni 2012 roku Pershij servernij NVMe nakopichuvach Samsung XS1715 u form faktori U 2 2 5 roz yem SFF 8639 buv anonsovanij v lipni 2013 roku Osnovoyu dlya nakopichuvacha buv kontroler rozroblenij PMC Sierra Zayavleni harakteristiki sklali 3 GBajt s pri poslidovnomu chitanni i 740000 IOPS pri vipadkovomu dostupi blokami 4 Kib U chervni 2014 roku svoyi pershi linijki servernih NVMe nakopichuvachiv predstavila kompaniya Intel Linijki DC P3700 DC P3600 DC P3500 sho vidriznyayutsya mizh soboyu produktivnistyu i resursom vipuskayutsya u form faktori U 2 i u viglyadi nizkoprofilnih plat PCIe U nastupnomu 2015 roku Intel vipustila zasnovanij na P3500 nakopichuvach spozhivchogo klasu Intel 750 U chervni 2015 roku z yavivsya odin z pershih NVMe nakopichuvachiv spozhivchogo klasu v kompaktnomu form faktori M 2 Samsung SM951 NVMe U veresni 2015 smartfoni Apple iPhone 6s i iPhone 6s Plus stali pershimi mobilnimi pristroyami iz NVMe nakopichuvachami Tehnichni osoblivosti ta infrastrukturaPorivnyannya z AHCI Obrobka cherg v NVMe Protokol NVMe rozroblyavsya z nulya pri comu osnovnimi cilyami buli oderzhannya nizkih zatrimok i zabezpechennya paralelnogo dostupu do tverdotilih nakopichuvachiv z urahuvannyam paralelizmu suchasnih platform yaki vikoristovuyut bagatoyaderni procesori Osnovnimi perevagami NVMe pered AHCI ye mehanizm roboti z chergami i optimizaciya obrobki pererivan sho dozvolyaye zabezpechiti vishij riven produktivnosti AHCI obmezhena odniyeyu chergoyu glibinoyu 32 v toj chas yak NVMe pidtrimuye 64K 65536 cherg z glibinoyu 65536 kozhna Nabir komand NVMe istotno sproshenij u porivnyanni z ATA i SCSI specifikaciyeyu viznachayetsya vsogo 13 obov yazkovih komand sho istotno sproshuye rozrobku pristroyiv Form faktori nakopichuvachiv Plati rozshirennya PCI Express Bilsha chastina stanom na pochatok 2016 roku plat NVMe nakopichuvachiv vikonani u form faktori polovinnoyi visoti polovinnoyi dovzhini z interfejsom PCI Express x4 NVMe nakopichuvach OCZ Z6300 u form faktori U 2 Dvoportovij retajmer Supermicro AOC SLG3 2E4R Plata PCIe x8 z dvoma roz yemami SFF 8643 Priznachena dlya pidklyuchennya nakopichuvachiv NVMe form faktora U 2 U 2 SFF 8639 nakopichuvachi form faktora 2 5 visotoyu 15 mm z roz yemom SFF 8639 Vikoristovuyutsya v osnovnomu v serverah Perevagami v porivnyanni zi zvichajnoyu platoyu rozshirennya ye pidtrimka garyachoyi zamini nakopichuvachiv i bilsh kompaktne vikonannya sho dozvolyaye rozmistiti bilshu kilkist nakopichuvachiv korpusi servera abo sistemi zberigannya danih Roz yem SFF 8639 oborneno sumisnij z SFF 8482 bekplejn iz roz yemom SFF 8639 pri pidklyuchenni do nogo vidpovidnogo kontrolera pidtrimuye pidklyuchennya nakopichuvachiv z interfejsami SATA i SAS Roz yem SFF 8639 Ne vsi nakopichuvachi form faktora U 2 ye NVMe sumisnimi Na pochatku 2013 roku kompaniya Dell vipustila nove pokolinnya serveriv z mozhlivistyu pidklyuchennya do chotiroh nakopichuvachiv Micron P320h Voni buli vikonani v sumisnomu z U 2 form faktori pidklyuchalisya cherez chotiri liniyi PCIe ale ne vikoristali NVMe v yakosti logichnogo interfejsu Dlya pidklyuchennya bekplejniv z pidtrimkoyu nakopichuvachiv U 2 do shini PCI Express vikoristovuyutsya kabeli z roz yemami OCuLink abo SFF 8643 sho zabezpechuye pidklyuchennya chotiroh linij PCI Express Kabel mozhe pidklyuchatisya do specialnogo gnizda na sistemnij plati u zvichajnij slot rozshirennya PCI Express cherez platu retajmer sho ce abo do roz yemu M 2 cherez perehidnik NVMe nakopichuvach Samsung 960 PRO u form faktori M 2 M 2 NGFF bezkorpusni nakopichuvachi v kompaktnomu form faktori Priznacheni dlya vikoristannya v noutbukah i stacionarnih PK Nakopichuvachi formatu M 2 mozhut pidklyuchatisya bezposeredno do vidpovidnogo roz yemu sistemnoyi plati abo vstanovlyuvatisya v slot PCI Express cherez perehidnik Intel Ruler SSD EDSFF form faktor dlya servernih nakopichuvachiv z pidtrimkoyu garyachoyi zamini Buv anonsovanij kompaniyeyu Intel v 2017 roci na Flash Memory Summit Form faktor U 2 zabezpechuvav mehanichnu sumisnist z korpusami priznachenimi dlya ustanovki diskiv 2 5 ale ne duzhe dobre pidhodiv dlya tverdotilnih nakopichuvachiv obmezheni gabariti uskladnyuvali naroshuvannya obsyagu nakopichuvachiv i utrudnyuvali oholodzhennya Rozmiri nakopichuvachiv EDSFF skladayut 325 35 9 5 38 6 mm pidtrimuyetsya pidklyuchennya cherez 4 abo 8 linij PCIe v perspektivi do 16 Prikladami gotovih produktiv sho vikoristovuyut form faktor EDSFF ye serveri i JBOF sistemi virobnictva Supermicro sho dozvolyayut rozmistiti do 32 nakopichuvachiv v korpusi visotoyu 1U Samsung NGSFF form faktor dlya servernih nakopichuvachiv z pidtrimkoyu garyachoyi zamini Yak i EDSFF rozroblenij yak alternativa U 2 Maye menshi gabariti v porivnyanni z EDSFF 110 4 38 30 5 mm sho dozvolyaye vstanoviti bilshu kilkist nakopichuvachiv 36 v 1U i vikoristovuvati korpusu menshoyu glibini NVMe over Fabrics Protyagom ostannih rokiv vedutsya rozrobki pristroyiv ta protokoliv sho dozvolyayut vikoristovuvati nakopichuvachi NVMe ne lishe lokalno v mezhah odnogo servera ale i buduvati merezhi zberigannya danih z vikoristannyam perevag NVMe Pidklyuchennya sistem na bazi nakopichuvachiv NVMe do tradicijnih merezh zberigannya danih prizvodit do vtrati osnovnoyi perevagi NVMe znizhenih za rahunok vidmovi vid SCSI zatrimok adzhe u Fibre Channel i iSCSI peredbachena inkapsulyaciya tilki komand SCSI Roboti z usunennya cogo nedoliku vedutsya v dvoh napryamkah Zberezhennya shini PCI Express v yakosti transportu i vinesennya yiyi za mezhi okremogo servera Kompaniyi Microsemi i Broadcom pidrozdil PLX rozroblyayut komutatori PCI Express Isnuyut prototipi gotovih komutatoriv z zovnishnimi portami sho zabezpechuyut pidklyuchennya kilkoh hostiv i pristroyiv PCI Express Vlasne NVMe over Fabrics dodavannya v Fibre Channel i protokoli peredachi danih blokovogo rivnya yaki vikoristovuyut RDMA pidtrimki komand NVMe zamist SCSI Pri comu zabezpechuyetsya riven dodatkovih zatrimok ne bilshe 10 mks Persha versiya oficijnoyi specifikaciyi NVMe over Fabrics bula opublikovana 9 chervnya 2016 roku Pidtrimka operacijnimi sistemami Windows Robota nad pershoyu versiyeyu drajvera Microsoft dlya Windows velasya sformovanoyu za iniciativoyu OpenFabrics Alliance robochoyu grupoyu NVMe Windows Working Group i bula zavershena v 2012 roci Kompaniya Microsoft integruvala drajver NVMe v Windows 8 1 i Windows Server 2012 R2 Drajver Microsoft dlya Windows 7 i Windows Server 2008 R2 buv vipushenij u viglyadi onovlen Linux Pervisna rozrobka drajvera dlya Linux velasya kompaniyeyu Intel Drajver buv vklyuchenij v gilku 3 3 yadra Linux 19 bereznya 2012 roku U procesi rozrobki drajvera NVMe buli viyavleni nedoliki arhitekturi blokovogo vvedennya vivedennya v yadri Linux sho uskladnyuvali masshtabuvannya produktivnosti ponad 1 miljon IOPS na pristrij Za uchastyu inzheneriv Fusion io buv rozroblenij masshtabovanij shar blokovogo vvedennya vivedennya dlya visokoproduktivnih tverdotilih nakopichuvachiv vidomij yak blk multiqueue abo blk mq i dodanij v yadro versiyi 3 13 19 sichnya 2014 roku Inshij napryamok v oblasti optimizaciyi blokovogo vvedennya vivedennya polyagaye u zmenshenni zatrimok pov yazanih iz obrobkoyu pererivan OS X Apple dodala pidtrimku NVMe 8 kvitnya 2015 roku v onovlenni 10 10 3 dlya OS X Yosemite OS simejstva BSD Rozrobka drajvera NVMe dlya 9 yi gilki FreeBSD velasya za pidtrimki Intel Pochinayuchi z FreeBSD versiyi 10 2 drajveri nvd 4 i nvme 4 vklyucheni v konfiguraciyu yadra za zamovchuvannyam Drajver NVMe dlya DragonFly buv napisanij z nulya Mettom Dillonom Pershij oficijnij reliz z pidtrimkoyu NVMe 4 6 Rozrobka NVMe drajvera dlya OpenBSD bula rozpochata v kvitni 2014 roku rozrobnikom yakij ranishe rozvivav drajveri USB 2 0 i AHCI Pershij vipusk drajvera z yavivsya v OpenBSD 6 0 Pidtrimka NVMe v NetBSD z yavilasya u vipusku 8 0 Solaris Solaris otrimala pidtrimku NVMe z versiyi Oracle Solaris 11 2 QEMU Dlya nalagodzhennya drajveriv i inshogo PZ v QEMU pochinayuchi z versiyi 1 6 z yavilasya emulyaciya NVMe pristroyiv serpen 2013 roku UEFI Drajver NVMe dlya zavantazhuvalnogo otochennya UEFI dostupnij na SourceForge proekt edk2 PrimitkiPershij variant Samsung SM951 buv vipushenij u takomu zh form faktori ale pidtrimuvav SATA Express Roz yem SFF 8643 vin zhe Mini SAS HD zazvichaj vikoristovuyetsya v kabelyah SAS ale kabeli NVMe i kabeli SAS z takimi roz yemami ne vzayemozaminni Nakopichuvachi form faktora M 2 mozhut vikoristovuvati yak AHCI tak i NVMe JBOF Just a bundle of flash shasi z tverdotilimi nakopichuvachami i komutatorami PCIe chastina portiv yakih vivedena zovni Micheloni Marelli Eshghi 2012 s 43 Jonmichael Hands Peter Onufryk 29 sichnya 2015 PDF Intel Arhiv originalu PDF za 1 lipnya 2016 Procitovano 10 lyutogo 2016 PDF Intel 20 bereznya 2015 s 18 20 22 Arhiv originalu PDF za 2 kvitnya 2015 Procitovano 10 lyutogo 2016 Dave Landsman PDF SanDisk Arhiv originalu PDF za 5 zhovtnya 2013 Procitovano 10 lyutogo 2016 Paul Wassenberg 25 chervnya 2013 PDF Arhiv originalu PDF za 4 zhovtnya 2013 Procitovano 10 lyutogo 2016 Zsolt Kerekes StorageSearch com Arhiv originalu za 25 travnya 2017 Procitovano 11 lyutogo 2016 Amber Huffman 2008 PDF Flash Memory Summit Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 12 lyutogo 2016 PDF 31 lipnya 2012 Arhiv originalu PDF za 12 lyutogo 2019 Procitovano 11 lyutogo 2016 Amber Huffman 2009 PDF Flash Memory Summit Arhiv originalu PDF za 17 kvitnya 2016 Procitovano 20 lyutogo 2017 PDF NVM Express Inc Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 10 lyutogo 2016 Dave Minturn 2015 PDF OFADevWorkshop Arhiv originalu PDF za 22 kvitnya 2016 Procitovano 11 lyutogo 2016 The Inquirer 13 zhovtnya 2007 Arhiv originalu za 18 veresnya 2009 Procitovano 12 lyutogo 2016 Amber Huffman 14 kvitnya 2008 PDF Intel Corporation NVM Express Inc Arhiv originalu PDF za 5 chervnya 2015 Procitovano 20 lyutogo 2017 Peter Onufryk 2013 PDF Flash Memory Summit Arhiv originalu PDF za 22 lyutogo 2016 Procitovano 12 lyutogo 2016 PDF angl NVM Express Inc 1 chervnya 2011 Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 12 lyutogo 2016 Amber Huffman 11 zhovtnya 2012 PDF NVM Express Inc Arhiv originalu PDF za 6 lipnya 2017 Procitovano 12 lyutogo 2016 NVM Express Inc 2 lipnya 2014 PDF Arhiv originalu PDF za 1 lipnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2018 NVM Express Inc 3 listopada 2014 PDF Arhiv originalu PDF za 29 chervnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2018 NVM Express Inc 23 zhovtnya 2015 PDF Arhiv originalu PDF za 13 kvitnya 2016 Procitovano 12 lyutogo 2016 NVM Express Inc 24 travnya 2018 PDF Arhiv originalu PDF za 25 chervnya 2018 Procitovano 25 chervnya 2018 The Inquirer 21 serpnya 2012 Arhiv originalu za 24 serpnya 2012 Procitovano 12 lyutogo 2016 The SSD Review 24 serpnya 2012 Arhiv originalu za 1 sichnya 2016 Procitovano 12 lyutogo 2016 StorageReview com 18 lipnya 2013 Arhiv originalu za 10 sichnya 2014 Procitovano 12 lyutogo 2016 Scot Strong 3 chervnya 2014 The SSD Review Arhiv originalu za 23 grudnya 2015 Procitovano 12 lyutogo 2016 Kristian Vatto 25 chervnya 2015 AnandTech Arhiv originalu za 28 serpnya 2016 Procitovano 26 serpnya 2016 Les Tokar 2015 10 The SSD Review Arhiv originalu za 7 listopada 2015 Procitovano 12 lyutogo 2016 Kevin OBrien 5 lyutogo 2013 Storage Review Arhiv originalu za 11 lyutogo 2016 Procitovano 15 lyutogo 2016 Patrick Kennedy 9 serpnya 2017 Serverthehome Arhiv originalu za 25 chervnya 2018 Procitovano 25 chervnya 2018 StorageReview 3 bereznya 2018 Arhiv originalu za 25 chervnya 2018 Procitovano 25 chervnya 2018 Cliff Robinson 11 sichnya 2018 StorageReview Arhiv originalu za 25 chervnya 2018 Procitovano 25 chervnya 2018 David Wang PDF Flash Memory Summit Arhiv originalu PDF za 25 chervnya 2018 Procitovano 25 chervnya 2018 Andy Herron 2016 PDF NVM Express Inc Arhiv originalu pdf za 22 serpnya 2016 Procitovano 11 serpnya 2016 angl NVM Express Inc 9 chervnya 2016 Arhiv originalu za 18 serpnya 2016 Procitovano 11 serpnya 2016 Kwok Kong 4 serpnya 2014 Storage Review Arhiv originalu za 4 bereznya 2016 Procitovano 15 lyutogo 2016 Andy Herron 11 sichnya 2014 PDF Storage Developer Conference Arhiv originalu pdf za 10 sichnya 2014 Procitovano 15 lyutogo 2016 Microsoft 4 serpnya 2014 Arhiv originalu za 13 bereznya 2016 Procitovano 15 lyutogo 2016 Keith Busch 12 serpnya 2013 PDF Flash Memory Summit Arhiv originalu pdf za 5 listopada 2013 Procitovano 15 lyutogo 2016 Matias Bjorling Jens Axboe David Nellans Philippe Bonnet 5 bereznya 2013 PDF IT University of Copenhagen Arhiv originalu pdf za 2 lyutogo 2014 Procitovano 15 lyutogo 2016 Werner Fischer Thomas Krenn Arhiv originalu za 3 bereznya 2016 Procitovano 15 lyutogo 2016 Stephen Bates 12 listopada 2015 PMC Sierra Arhiv originalu za 6 bereznya 2016 Procitovano 15 lyutogo 2016 Arhiv originalu za 29 veresnya 2018 Procitovano 29 veresnya 2018 FreeBSD source tree The FreeBSD Project Arhiv originalu za 29 travnya 2013 Procitovano 15 lyutogo 2016 The FreeBSD Project Arhiv originalu za 18 chervnya 2017 Procitovano 15 lyutogo 2016 Arhiv originalu za 19 veresnya 2016 Procitovano 8 veresnya 2016 Arhiv originalu za 4 veresnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2018 David Gwynne 16 kvitnya 2014 BSD Cross Reference Arhiv originalu za 28 kvitnya 2014 Procitovano 15 lyutogo 2016 Arhiv originalu za 17 veresnya 2016 Procitovano 29 veresnya 2018 Oracle Arhiv originalu za 9 grudnya 2015 Procitovano 15 lyutogo 2016 Arhiv originalu za 29 veresnya 2018 Procitovano 29 veresnya 2018 SourceForge net Arhiv originalu za 31 grudnya 2013 Procitovano 11 sichnya 2014 LiteraturaMicheloni Rino Marelli Alessia Eshghi Kam 2012 Inside Solid State Drives SSDs Springer Series in Advanced Microelectronics angl Springer Science amp Business Media ISBN 978 94 00751453 David A Deming The Essential Guide to Serial ATA and SATA Express 29 veresnya 2018 u Wayback Machine CRC Press 2014 496 s Auerbach Book ISBN 9781482243314 PosilannyaOficijnij sajt NVM Express 7 lyutogo 2017 u Wayback Machine angl

Дата публікації:
Топ