فناوری NVMe چیست؟ آیا حافظه M.2 و NVMe یکسان هستند؟ 

با وجود افزایش حجم و کیفیت گرافیکی نرم افزارها، نیاز به سرعت بیشتر در سیستم های کامپیوتری و لپ تاپ ها برای اجرای نرم افزارها بیشتر شده است و در این راستا هاردهای ssd تا حد زیادی این نیاز را برطرف می کنند. احتمالا هنگام تحقیق درباره حافظه ssd، اسم فناوری NVMe را شنیده اید اما شاید ندانید که NVMe چیست و چه کاربردی دارد. از این رو در این مقاله ضمن پاسخ به سوال هارد NVMe چیست، درباره تفاوت NVMe و SATA و ویژگی ها و مزایای این تکنولوژی صحبت می کنیم؛ بنابراین تا انتهای مقاله با تکنوسان مگ همراه باشید.

فناوری NVMe چیست؟

از آن جا که از دیرباز دغدغه ارتقا پردازنده و رم برای افزایش سرعت، مطرح بوده است؛ مهندسان این حوزه در زمینه حافظه های ذخیره سازی، فعالیت زیادی داشته اند. تکنولوژی های سخت افزاری به صورت مداوم در حال پیشرفت و به روز رسانی هستند و فناوری NVMe یکی از جدیدترین حافظه های ذخیره سازی است که سرعت بسیار بالایی دارد. احتمالا بارها برایتان پیش آمده که هنگام باز کردن بسیاری از برنامه ها در سیستم خود، به مشکل برخورده باشید و نرم افزارها به کندی باز شوند یا هنگام کار کردن با آن، سیستم به کندی دستورات شما را اجرا کند. در واقع این مشکل مربوط به عملیات خواندن و نوشتن از روی فضای ذخیره سازی به وجود می آید که با ورود هارد ssd، این مشکلات تا حد زیادی بهبود پیدا کرده است.

هاردهای SSD انواع مختلفی دارند که یکی از آن ها هارد های M.2 هستند و سرعت بسیار بالایی نسبت به سایر انواع اس اس دی دارند. این هارد از فناوری NVMe که مخفف عبارت non-volatile memory express به معنی حافظه‌ پرسرعت غیرفرّار بهره می برد و از رابط PCIe استفاده می کند. در واقع درگاه اتصال در هاردهای SSD رابط SATA است، اما در هارد اس اس دی M.2 درگاه اتصال حافظه NVMe، پی سی آی (PCIe) می باشد. این رابط به علت اتصال مستقیم درایو با مادربرد، باعث می شود تا هارد SSD از نهایت پتانسیل خود استفاده کند و سرعت بالایی را ایجاد می کند.

تکنولوژی NVMe ترکیبی از PCIe و سرعت بالای خواندن و نوشتن است که موجب بالا رفتن سرعت دریافت و ارسال اطلاعات می شود. البته باید بدانید که هاردهای M.2 با رابط های SATA نیز وجود دارند اما این رابط عملکرد پایین تری دارد، بنابراین باید هنگام تهیه هارد SSD به این مورد توجه کنید. پیشنهاد می کنیم در این راستا مقاله راهنمای خرید هارد SSD را مطالعه کنید.  در ادامه به توضیح کامل تری در این باره و تفاوت sata و NVMe می پردازیم و درک بهتری از فناوری NVMe پیدا خواهید کرد.

تفاوت Sata و NVMe

برای اینکه تفاوت sata و NVMe را متوجه شوید، ابتدا به مشکلی که باعث ایجاد حافظه NVMe شد، می پردازیم. همانطور که می دانید حافظه‌ SSD بسیار سریع تر از حافظه‌های HDD هستند. کمی قبل تر به این اشاره کردیم که در SSDها از رابط SATA برای اتصال به کامپیوتر استفاده می‌ شود. از طرفی جدیدترین ورژن واسط ساتا، توانایی انتقال اطلاعات با حداکثر سرعتی معادل 600 مگابایت بر ثانیه را دارد.

حقیقت این است که قدرت هارد اس اس دی بیش از این سرعت ها است و رابط ساتا در جدیدترین ورژن خودش هم عملکرد بسیار کندتری نسبت به توانایی SSD دارد. این موضوع باعث شد تا تیم بزرگی از بهترین تولید کنندگان قطعات کامپیوتر یعنی اینتل، سامسونگ، دل و سیگیت، به توسعه یک پروتکل ارتباطی یعنی NVMe یا حافظه‌ی پرسرعت غیرفرّار روی آورند. حافظه NVMe با واسط ارتباطی PCIe کار می‌کند که به طور کلی این واسط برای حافظه‌ های غیرفرّار یا دائمی ایجاد شده‌ است و با ارتباط مستقیم درایو با مادربورد، بسیار سریع تر از ارتباط با گذرگاه SATA عمل می کند.

جدیدترین نسل رابط PCIe، یعنی PCIe 3.0 در هر مسیر ارتباطی می‌تواند تا نزدیک به ۱ گیگابایت در ثانیه انتقالِ داده داشته باشد. این یک سرعت فوق العاده برای رد و بدل شدن اطلاعات است که باعث می شود، سنگین ترین نرم افزارها را به سرعت باز کنید و از کار کردن بدون تاخیر در اجرای دستورات، لذت ببرید. در واقع این تفاوت بسیار زیاد در سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در فرایند هایی مثل باز شدن برنامه‌های سنگین، بارگیری و ذخیره‌ی پرونده‌ها و سرعت بالا آمدن و خاموش شدن سیستم‌ عامل به خوبی خود را نشان می‌دهد.  علاوه بر این، فناوری NVMe علاوه بر افزایش سرعت خواندن و نوشتن، زمان جستجو یا Seek time را هم بیشتر کرده است و به این صورت پیدا کردن فایل ها و پرونده‌ها در آن بسیار سریع‌تر خواهد بود.

مزایای NVMe چیست؟

سرعت بالای حافظه NVMe باعث شده تا مزایای بسیار زیادی داشته باشد. برخی از این مزایا عبارت اند از:

• درایوهای NVMe می توانند دستورات را دو برابر سریعتر از درایوهای AHCI SATA ارسال کنند.
• حافظه های NVMe تنها چند میکرو ثانیه تاخیر دارند، در حالی که SSD های SATA بین 30 تا 100 میکرو ثانیه تاخیر دارند.
• فناوری NVMe باعث ذخیره سازی کارآمد، مدیریت و دسترسی راحت و سریع به داده ها شده است.
• این حافظه پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به SATA دارد.
• حافظه  پرسرعت غیرفرّار از چندین فرم فاکتور از جمله 2، U.2 و اتصالات پشتیبانی می کند. فرم فاکتور همان شکل ظاهری یک هارد SSD است که در سرعت و قیمت آن نقش مهمی دارد.

موارد استفاده از حافظه NVMe چیست؟

داده ها و اطلاعات در کسب و کارهای بزرگ به سرعت در حال رشد هستند و مدیران باید درباره نحوه جمع آوری، نگهداری، دسترسی و تبدیل داده ها به اطلاعات به فکر راه حل های سریع تری باشند. در این راستا درایوهای SSD با کارایی بالا که به پروتکل‌ های ذخیره‌ سازی قدیمی متصل می‌شوند، ممکن است در مواجهه با برخی از چالش‌های جدید Fast Data، عملکرد ضعیف، تاخیر بیشتر و کیفیت خدمات پایین‌ تری را ارائه دهند. اما ویژگی‌ های منحصربه‌ فرد NVMe مانع از عملکرد ضعیف شده است و می تواند در بسیاری از عملیات مانند برنامه‌ های کاربردی پایگاه‌ داده، معماری‌های محاسباتی نوظهور Edge و … باعث تسریع فرایند شود. به صورت کلی حافظه پر سرعت غیر فرَار یا NVMe، تاثیر زیادی در عملکرد، اقتصاد و استقامت داده ها در مشاغل داشته است. این پروتکل برای رسانه‌ های ذخیره‌ سازی با کارایی بالا و غیرفرار طراحی شده است و تنها پروتکلی است که در اکوسیستم‌های داده‌ های سازمانی، ابری و Edge بسیار مهم و ضروری است. برخی از موارد استفاده NVMe عبارت است از:

• استفاده در برنامه های کاربردی با صف زیاد برای ذخیره سازی ورودی/خروجی، از جمله پایگاه های داده و برخی عملیات وب.
• استفاده در محاسبات با کارایی بالا در برنامه هایی که تاخیر کم، از اهمیت زیادی برخوردار است.
• استفاده در مواردی که نیاز به ذخیره سازی مقادیر زیادی داده دارند؛ مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، تجزیه و تحلیل پیشرفته و داده های بزرگ (Big Data).
• استفاده در انجام کارهای حرفه ای گرافیکی.
• استفاده در برنامه هایی که نیاز به بازیابی یا ذخیره داده ها در زمان واقعی (Real Time) دارند، مانند برنامه های مالی و تجارت الکترونیک.

آیا حافظه M.2 و NVMe یکسان هستند؟

بسیاری به اشتباه این دو حافظه را با هم یکسان می دانند اما کاملا اشتباه است. اگر دقت کرده باشید، کمی قبل تر به این اشاره کردیم که برای حافظه M.2، هر دو نوع حافظه SATA و NVMe وجود دارد. بنابراین M.2 یک فرم فاکتور ظاهری است که ساتا و ان وی ام ای در آن جای می گیرد. در مقابل M.2، حافظه NVMe یک اینترفیس انتقال داده و پروتکلی مبتنی بر سوکت های PCIe محسوب می‌شود که برای مقایسه باید آن را با SATA مقایسه کنیم.

نتیجه گیری

سرعت بالای انتقال و دریافت اطلاعات در حافظه NVMe باعث شده تا بسیاری از افراد که نیاز به این حجم از سرعت دارند، لپ تاپ و سیستم خود را به این نوع حافظه مجهز کنند. اما توجه داشته باشید که تعداد زیادی از لپ تاپ ها، درگاه اتصال برای حافظه NVMe را ندارند بنابراین باید قبل از خرید حافظه برای لپ تاپ ها از این مورد مطمئن شوید که از M.2 و نسخه ی NVMe پشتیبانی می کند. اگر شما تجربه استفاده از حافظه پر سرعت غیر فرار یا NVMe را داشته اید، حتما نظرات خود را درباره این پروتکل برای ما بنویسید.