Die NVMe SSD-Technologie verstehen: Vorteile der PCIe-SSD-Technologie

Dieser Artikel vergleicht herkömmliche AHCI-Kommunikationstreiber mit NVMe-Kommunikationstreibern, Übertragungsgeschwindigkeiten von SATA- und PCIe-Datenbussen, verfügbare PCIe-SSD-Formfaktoren und die allgemeinen Vorteile der Einführung der NVMe-SSD-Technologie.

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NVMe-SSDs sind die neueste Anpassung an die industrielle Datenverarbeitung. NVMe steht für Non-Volatile Memory Express und ist die neue Kommunikationsschnittstelle und der Treiber, der einen Befehlssatz und einen Funktionssatz für PCIe-basierte SSDs definiert, mit dem Ziel, die Leistung und Interoperabilität in einer breiten Palette von Industriesystemen zu erhöhen.

Vergleich der Übertragungsgeschwindigkeiten: SATA vs. PCIe

PCIe-Datenbusse bieten eine erhebliche Steigerung der Datenübertragungsgeschwindigkeiten gegenüber dem SATA-Datenbus. Mit 16 Lanes kann PCIe Gen 4 Daten mit 32.000 MB/s übertragen.

Vergleich von AHCI-Kommunikationstreibern mit NVMe-Kommunikationstreibern

Welche SSD-Formfaktoren sind für SATA- und PCIe-Datenbusse verfügbar?

SSDs sind in einer breiten Palette von Formfaktoren erhältlich, die den SATA- oder PCIe-Datenbus nutzen. Industrielle Mini-PCs beginnen, M.2-Speicher mit SATA- oder PCIe-Datenbus zu verwenden. M.2-SSDs sind in drei Größen erhältlich, wobei sich die Größe in der Regel aus dem Namen der Karte ableiten lässt: 2242, 2260 und 2280. Die ersten beiden Ziffern stehen für die Breite der M.2-Karte in mm, während die letzten beiden Ziffern für die Länge der M.2-Karte in mm stehen. Je länger die M.2-SSD-Karten sind, desto mehr Speicherkapazität haben sie, da sie mehr NAND-Flash-Chips aufnehmen können. Die Abbildung unten zeigt Transcend M.2 SSDs in verschiedenen Längen.

Bei der Wahl der richtigen M.2-SSD-Länge müssen Sie zunächst berücksichtigen, wie viele SSDs in den Industriecomputer eingebaut werden und wie sich dies auf das Wärmemanagement auswirkt, da dies ein wichtiger Faktor für die Aufrechterhaltung der Leistung ist. Instabilität und reduzierte Lebensdauer sind ein Nebeneffekt, wenn der Industriecomputer die zusätzliche Wärme nicht effektiv ableiten kann.

*AHCI-Versionen dieser Laufwerke werden in den PCIe-Steckplatz gesteckt, verwenden aber AHCI-Treiber. Einige ältere Versionen von HHHL verwenden proprietäre Treiber. NVMs-Versionen verwenden in der Regel native Betriebssystemtreiber.

Vorteile der NVMe-Technologie

Überlegene Speicherung: PCIe-Steckplätze übertragen bis zu 25 Mal mehr Daten als ihr SATA-Äquivalent

Überlegene Geschwindigkeit: NVMe beginnt mit dem Senden von Befehlen mehr als 2x schneller als AHCI-Treiber. NVMe-Eingabe-/Ausgabeoperationen pro Sekunde übersteigen 1 Million und sind bis zu 900 % schneller als das AHCI-Pendant.

Überlegene Kompatibilität - NVMe schaltet den Zwischenhändler aus, indem es direkt mit der System-CPU kommuniziert. NVMe-basierte Laufwerke funktionieren mit allen gängigen Betriebssystemen, unabhängig vom Formfaktor.