硬碟盒— AHCI 到 NVMe
早期的HDD/SSD硬碟盒絕大多數都是使用SATA介面,跑的是AHCI(Advanced Host Controller Interface),它是由Intel聯合多家公司研發的系統介面標準。 AHCI支援NCQ(Native Command Queuing)和熱插拔功能。 NCQ最大深度為32,即主機最多可以發32條命令給HDD或者SSD執行,與之前硬碟只能執行逐條命令相比,硬碟盒性能大幅提升。
在HDD時代或者SSD早期,硬碟盒AHCI協定和SATA介面足夠滿足系統性能需求,因為整個系統的性能瓶頸在硬碟端(低速,高延時),而不是在協定和介面端。 然而,隨著SSD技術的飛速發展,SSD的性能飆升,底層快閃記憶體頻寬越來越寬,訪問延時越來越低,系統性能瓶頸已經由下轉移到上面的介面和協定處了。 AHCI和SATA已經不能滿足高性能和低延遲的SSD需求,因此SSD迫切需要比自己更快、更高效的協定和介面。
時勢造英雄,在這樣的背景下,NVMe硬碟盒,在Intel的領導下,美光、戴爾、三星、Marvell等巨頭,一起制定了專門為SSD服務的NVMe協定,旨在將SSD硬碟盒從老舊的SATA和AHCI中解放出來。
何謂NVMe? 即Non-Volatile Memory Express,非揮發性記憶體,是跑在PCIe介面上的協定標準。 NVMe的設計在最初就充分利用了PCIe SSD的低延遲以及並行性,強調處理器、平台與應用的並行性。 相比現在的AHCI標準,NVMe標準可以帶來多方面的性能提升。 NVMe為SSD而生,但不局限於以快閃記憶體為媒介的SSD,它同樣可以應用在高性能和低延遲的3D XPoint這類新型上。
首款支援NVMe標準的產品是三星XS171。 隨後陸續有業級的NVMe標準SSD推出, Intel 750發佈,標誌著NVMe標準的產品開始進入消費級市場。 如今市面上已經出現很多NVMe硬碟盒 SSD產品,包括企業級和消費級,NVMe SSD已慢慢進入我們的日常。
需要特別提起的是,在行動裝置上,NVMe也佔有一席之地。 蘋果自iPhone 6s開始,其存放裝置上跑的就是NVMe。 未來行動存儲的方向,不是UFS,當然更不會是eMMC,而是NVMe,拭目以待吧!
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