SATA vs NVMe, ¿Es hora de NVMe?

NVMe frente a SATA: Es hora de NAND Flash en el carril rápido

La avalancha de datos que se crean todos los días no muestra signos de disminuir. A medida que los usuarios creen más y más datos, no solo necesitaremos espacio para almacenarlos, sino también un mayor rendimiento y tiempos de respuesta más rápidos para acceder a los datos. A lo largo de los años, las tecnologías de CPU y DRAM han mejorado continuamente y han aumentado las velocidades para satisfacer los crecientes requisitos de consumo de datos. Sin embargo, las unidades de almacenamiento mecánicas, como las unidades de disco duro y las interfaces que las conectan, se han quedado atrás. El problema se agrava aún más porque las unidades de estado sólido (SSD) más rápidas y de mayor capacidad hoy en día todavía usan interfaces diseñadas para unidades mecánicas más lentas.

Serial ATA (SATA ™) es generalmente la interfaz SSD menos costosa y más ampliamente utilizada en la actualidad. Sin embargo, su última generación ya tiene casi una década y su tasa de transferencia está limitada a 6 Gb / s. SATA utiliza el protocolo heredado Advanced Host Controller Interface (AHCI), para conectar el subsistema CPU / memoria. AHCI fue optimizado para rotar los medios, lo que resulta en una alta latencia cuando se utiliza con soluciones de almacenamiento más rápidas que no tienen partes mecánicas, como las SSD. SATA no admite altos niveles de expansión, ya que la mayoría de los servidores pueden acomodar menos de seis dispositivos SATA.

Para reducir la creciente brecha entre CPU / DRAM rápida y almacenamiento lento, Non-Volatile Memory Express o NVM Express®, también conocido como NVMe ™, fue desarrollado por los principales fabricantes de tecnología.

NVMe ™ en un flash

NVMe ™ es una especificación de interfaz desarrollada específicamente para NAND flash y SSD de próxima generación. Esta interfaz aprovecha la tecnología existente PCI Express® (PCIe®) para soportar de manera eficiente las crecientes necesidades de ancho de banda de los sistemas empresariales y de clientes. Aunque PCIe funciona básicamente como una interconexión que une periféricos montados en la placa base, como gráficos o tarjetas de red inalámbricas, su tecnología de bus de banda ancha adecuada es ideal para los discos SSD más rápidos de la actualidad.

Destello a velocidades PCIe

Una gran característica de PCIe es su conexión directa a la CPU. Esto agiliza la pila de dispositivos de almacenamiento, eliminando por completo gran parte de la complejidad y las capas presentes en las pilas de protocolos SATA. Como resultado, NVMe ofrece 2X el rendimiento de SAS 12 Gb / s, y 4-6X de SATA 6 Gb / s en cargas de trabajo aleatorias. Para cargas de trabajo secuenciales, NVMe ofrece 2X el rendimiento de SAS 12 Gb / s, y 4X de SATA 6 Gb / s.

(Fuente: "Todo sobre M.2 SSD", Storage Networking Industry Association [SNIA]. 2014.)

Al aprovechar PCIe, NVMe reduce la latencia, permite un acceso más rápido y ofrece una mayor entrada / salida por segundo (IOPS) en comparación con otras interfaces diseñadas para dispositivos de almacenamiento mecánico. NVMe también ofrece rendimiento en múltiples núcleos para un acceso rápido a datos críticos, escalabilidad para el rendimiento actual y futuro y soporte para protocolos de seguridad estándar.

Soluciones ATP NVMe: Construidas para el Carril Rápido

ATP Electronics responde al clamor por la aceleración en entornos empresariales y de misión crítica con sus SSD M.2 2280 basadas en NVMe. Diseñadas para una interfaz PCIe 3.0 x4 y que cumplen con las especificaciones NVMe 1.2, las SSD NVMe ATP cuentan con una capacidad de memoria de 1 TB, una velocidad de lectura secuencial de hasta 2.540 MB / sy la escritura secuencial acelera 1.100 MB / s. Las soluciones ATP NVMe también integran la tecnología 3D NAND MLC, lo que permite mayor capacidad de memoria, menor costo por bit y mayor longevidad.

Tabla 1. Comparación de NVMe y SATA 6 Gb / s.

La siguiente tabla compara anchos de banda por generación. La M26 NVMe SSD de ATP está diseñada para una interfaz PCIe 3.0 y se adapta a un carril x4, ofreciendo una velocidad de transferencia de hasta 7,9 Gb / sy un rendimiento de hasta 3,9 GB / s.

Tabla 2. Comparación de ancho de banda de PCIe y SATA.

La siguiente figura muestra que mientras SATA brinda el rendimiento 4X de discos duros mecánicos, NVMe supera a SATA con 5 veces el rendimiento de lectura y escritura secuencial, lo que permite el rendimiento más rápido y las velocidades teóricas máximas sobre cualquier otro protocolo de almacenamiento.

Figura 1. Comparación de velocidad teórica máxima de HDD, SATA SSD y ATP NVMe SSD.

Informacion original en el siguiente enlace: http://www.atpinc.com/Memory-insider/nvme-vs-sata-ssd-pcie-interface