NVMe (Non-Volatile Memory Express)
ما هي؟
NVMe هي واجهة برمجية تُستخدم مع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD)، وهي اختصار لعبارة «Non-Volatile Memory - Express» (الذاكرة غير المتطايرة هي أحد أشكال ذاكرة الفلاش الشائعة في محركات SSD). والاسم الرسمي لـ NVMe هو «مواصفة واجهة وحدة تحكم المضيف للذاكرة غير المتطايرة». وبالمقارنة مع AHCI الأقدم (واجهة وحدة تحكم المضيف المتقدمة)، المستخدمة مع محركات الأقراص الصلبة الميكانيكية التقليدية ذات الأقراص الدوارة المتصلة عبر SATA، تم تكييف NVMe للعمل مع محركات SSD عبر واجهة الأجهزة PCIe، ما ينتج عنه بروتوكول واجهة أقراص أسرع بكثير.
لماذا تحتاج إليها؟
طوّرت Intel في البداية تقنية ACHI لمحركات الأقراص الصلبة التقليدية ذات الأقراص الدوّارة وزمن الوصول المرتفع، إلا أن محركات SSD بدأت تكتسب شعبية متزايدة كوسيط تخزين بحلول عام 2009. غير أن اعتماد محركات SSD أدى إلى ظهور عنق زجاجة في الأداء، إذ لم يكن الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي للإرسال في ACHI قادرًا على مواكبة سرعات النقل التي توفرها أجهزة SSD. لذلك، طُوّرت تقنية NVMe باستخدام واجهة الأجهزة PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). لا تدعم ACHI سوى حد أقصى يبلغ 1 في عمق قائمة الانتظار، مع 32 أمرًا في كل قائمة، بينما تدعم NVMe ما يصل إلى 64 ألف قائمة انتظار، مع 64 ألف أمر في كل قائمة، مما أدى إلى تجاوز عنق زجاجة الأداء السابق المرتبط بعرض النطاق الترددي وسرعة النقل.
كانت محركات SSD الأولى تتصل عبر ناقل PCIe، لكنها كانت تتطلب واجهة برمجية مخصصة للتواصل مع نظام التشغيل. ومع الواجهة البرمجية القياسية، يحتاج نظام التشغيل إلى برنامج تشغيل واحد فقط للتواصل مع جميع أجهزة SSD المتوافقة مع مواصفات NVMe. وفي مراكز البيانات التي تضم خوادم تخزين متعددة أو تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات، تُعد زيادة سرعة نقل البيانات وتقليل زمن الوصول/التأخير من الاعتبارات المهمة للغاية.
كانت محركات SSD الأولى تتصل عبر ناقل PCIe، لكنها كانت تتطلب واجهة برمجية مخصصة للتواصل مع نظام التشغيل. ومع الواجهة البرمجية القياسية، يحتاج نظام التشغيل إلى برنامج تشغيل واحد فقط للتواصل مع جميع أجهزة SSD المتوافقة مع مواصفات NVMe. وفي مراكز البيانات التي تضم خوادم تخزين متعددة أو تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات، تُعد زيادة سرعة نقل البيانات وتقليل زمن الوصول/التأخير من الاعتبارات المهمة للغاية.
كيف تساعد GIGABYTE؟
إضافةً إلى تلبية الطلب في سوق المستهلكين علىمحركات أقراص NVMe SSD، توفر GIGABYTE أيضًا حلولًا للمؤسسات، مثلR282-Z92، الذي يمكن استخدامه لإنشاء مصفوفة تخزين فلاش بالكامل بسعة تستوعب 24 محرك NVMe مقاس 2.5 بوصة قابلًا للتبديل السريع ضمن نظام خادم واحد بارتفاع 2U. كما يدعم هذا الخادم، المزوّد بمعالج AMD EPYC (Rome) من الجيل الثاني، معيار PCIe Gen 4.0، الذي ضاعف عرض النطاق الترددي ومعدلات النقل مقارنةً بمعيار PCIe Gen 3.0 لتصل إلى 64GB/s و16GT/s على التوالي، ما يؤدي إلى سرعات نقل بيانات أعلى بكثير بين وحدة المعالجة المركزية والأجهزة الطرفية، مثل بطاقات التسريع ومحركات أقراص NVMe SSD أو بطاقات الشبكات عالية السرعة.
