存儲(chǔ)技術(shù)介紹：SATA與NVMe

　　在數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代，   關(guān)鍵的業(yè)務(wù)和技術(shù)決策 實(shí)質(zhì)上是由更好 ，更快的數(shù)據(jù)訪問驅(qū)動(dòng)的。    固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（SSD）   是一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備。與 依靠旋轉(zhuǎn)盤片 的 傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD）不同，SSD使用半導(dǎo)體芯片來(lái)存儲(chǔ)和檢索內(nèi)存。沒有任何移動(dòng)部件，但訪問數(shù)據(jù)比HDD 快得多。     

寫入和讀取數(shù)據(jù)的主要方法有兩種：SATA和   NVMe 。為了增加帶寬并減少延遲，   NVMe   專為固態(tài)硬盤開發(fā)，以訪問快速存儲(chǔ)介質(zhì)。另一方面，SATA是用于連接SSD，HDD   和光盤驅(qū)動(dòng)器的完善的存儲(chǔ)協(xié)議   。但是，SATA SSD需要接口控制器，這可能會(huì)限制 數(shù)據(jù)傳輸并限制CPU性能。與其他傳統(tǒng)接口（包括SATA）相比，NVMe   更加高效，可擴(kuò)展，并提供低延遲的存儲(chǔ)訪問。  

本文將介紹   NVMe   和SATA這兩種存儲(chǔ)技術(shù)，他們的定義及主要區(qū)別。

什么是NVMe？

NVMe ，或非易失性存儲(chǔ)器快， 是一個(gè)數(shù)據(jù)，該主機(jī)連接到經(jīng)由PCI存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的存儲(chǔ)協(xié)議 快速（PCIe）總線 。他的接口規(guī)范 的緩解數(shù)據(jù)瓶頸量很大，帶來(lái)的各種性能的改進(jìn)，包括多個(gè)命令隊(duì)列，并減少等待時(shí)間。

什么是SATA？

SATA（或   串行 ATA）是用于連接SSD，HDD   和光盤驅(qū)動(dòng)器的完善協(xié)議。 自2000年發(fā)布以來(lái)，該標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)行了多次 性能增強(qiáng)修訂。 例如，SATA I可以 高達(dá)150 MB / s的速度傳輸數(shù)據(jù)，而   SATA III   可以達(dá)到600 MB / s的速度。  

但是，SATA SSD需要接口控制器， 這可能會(huì)限制數(shù)據(jù)傳輸并限制CPU性能。 具體地說(shuō)，SATA使用高級(jí)主機(jī)控制器接口（AHCI），該接口包含   單個(gè)隊(duì)列 塊I / O層 ，該層將數(shù)據(jù)從主機(jī)發(fā)送到SSD。

AHCI和NVMe   接口控制器之間的關(guān)鍵區(qū)別在于塊I / O層的類型。AHCI具有   一個(gè) 單隊(duì)列I / O塊層 ，這意味著來(lái)自每個(gè)CPU內(nèi)核上運(yùn)行的任務(wù)的所有I / O請(qǐng)求都是通過(guò)單個(gè)請(qǐng)求隊(duì)列處理的。這從根本上造成了瓶頸， 因?yàn)閱蝹€(gè)隊(duì)列無(wú)法充分利用存儲(chǔ)的全部潛力。 另一方面，   NVMe   利用多隊(duì)列塊I / O層，顯著提高了可伸縮性。為了   減少延遲，多隊(duì)列塊I / O層使用了兩個(gè)級(jí)別的隊(duì)列：軟件隊(duì)列（SWQ）和硬件隊(duì)列（HWQ）。   總之，   NVMe   SSD具有高度可擴(kuò)展的架構(gòu)，可以減輕相關(guān)的問題與性能瓶頸。   

鑒于這些通信驅(qū)動(dòng)程序在體系結(jié)構(gòu)上的根本差異 ，它們?cè)诟鱾€(gè)方面都具有不同的特征，包括與存儲(chǔ)設(shè)備的兼容性，性能和數(shù)據(jù)延遲。   

NVMe的主要優(yōu)點(diǎn)   

低延遲：隨著增加的帶寬和內(nèi)部并行，   NVMe 消除我/ O瓶頸小號(hào) 的是，在傳統(tǒng)的存儲(chǔ)協(xié)議持久，   因此減少在讀出和寫入數(shù)據(jù)的等待時(shí)間。     

可擴(kuò)展的 性能： NVMe   通過(guò)與PCIe 3.0通道直接接觸來(lái)提供數(shù)據(jù)，從而減輕了使用連接技術(shù)時(shí)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)瓶頸。  

可靠的存儲(chǔ)： NVMe 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在沒有活動(dòng)部件的閃存中。這樣可以 最大程度地減少災(zāi)難性故障的可能性， 并有助于提高邊緣設(shè)備的耐用性。   

節(jié)能   ： NVMe   架構(gòu)   包含   可調(diào)節(jié) SSD功率的功能。 高效的電源管理將幫助 企業(yè)實(shí)現(xiàn)最佳的總擁有成本（TCO）， 并延長(zhǎng)電池壽命。