هارد nvme چیست و انواع حافظه nvme

«هارد NVMe چیست؟» NVMe یک شیوهٔ اتصال و پردازش برای حافظه‌های حالت‌جامد است که مستقیماً روی گذرگاه PCIe مادربرد سوار می‌شود تا با پهنای‌باند بالا، تأخیر بسیار کم و صف‌های دستوری موازی، سرعت خواندن/نوشتن را به چند گیگابایت بر ثانیه برساند. نتیجهٔ عملی آن، بوت سریع ویندوز، بازشدن فوری برنامه‌ها و انتقال سنگین فایل‌ها بدون گلوگاه‌های رایج در SATA است.

NVMe چیست؟

NVMe یک پروتکل ارتباطی است که برای استفاده از SSDهای پرسرعت طراحی شده است. برخلاف هارددیسک‌های سنتی (HDD) و حتی SSDهای مبتنی بر SATA که از پروتکل قدیمی AHCI استفاده می‌کنند، NVMe مستقیماً به اسلات PCIe مادربرد متصل می‌شود.این اتصال مستقیم باعث می‌شود تا NVMe به‌طور قابل‌توجهی سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات را افزایش داده و زمان تأخیر را کاهش دهد. در ادامه با ویژگی‌ها و تفاوت‌های اصلی NVMe بیشتر آشنا خواهیم شد.

مثال کاربردی: یک پروژهٔ تدوین ویدئو با چند استریم 4K وقتی روی NVMe اجرا می‌شود، تایم‌لاین روان‌تر اسکراب می‌شود و زمان رندر پیش‌نمایش به‌طور محسوس پایین می‌آید؛ همان پروژه روی SATA SSD معمولاً با مکث‌های لحظه‌ای همراه است.

اگر به دنبال ارتقای لحظه‌ای سرعت سیستم هستید، مدل‌های NVMe را در استوک لند مقایسه کنید و مناسب‌ترین ظرفیت را انتخاب کنید.همچنین برای افزایش سرعت لپ تاپ ترفندهایی رو در این مقاله به شما آموزش داده ام.

nvme چگونه کار می‌کند؟

هارد nvme به دلیل معماری خاص خود، قادر به انجام عملیات سریع و بدون وقفه می‌باشد. این نوع هارد به دلیل بهره‌گیری از نوعی مسیر بهینه سازی شده، قادر است حداکثر 64 K صف I / O را پشتیبانی کند؛ به طوری که هر صف نیز خود دارای 64 هزار ورودی باشد. این عملیات به این صورت است که صف‌های ورودی/ خروجی توسط میزبان فراخوانی می‌شوند. این صف‌ها توسط کنترلر nvme تنظیم و مدیریت شده، انتخاب خواهند شد و در نهایت اجرا می‌گردند.
درواقع کنترلر nvme، در ایجاد صفحات و صف‌هایی مطابق با پیکربندی سیستم و حجم کاری مورد انتظار بسیار کمک می‌کند. در این حال، حتی ممکن است اولویت صف‌ها بر اساس نیاز سیستم تغییر کند. به این ترتیب، چندین عملیات موازی در زمانی بسیار کوتاه انجام می‌پذیرند. این در حالی است که حافظه‌های SAS و SATA به دلیل داشتن پروتکل‌های قدیمی، تنها قادر به پشتیبانی از صف‌های منفرد بوده و حداکثر ورودی آن‌ها به ترتیب می‌تواند 254 و 32 عدد باشد.

فرم‌فاکتورهای رایج NVMe

NVMe «نوع هارد» نیست؛ «پروتکل/روش ارتباط» است که در چند فرم‌فاکتور عرضه می‌شود. شناخت فرم‌فاکتور پیش از خرید ضروری است تا همگامی کامل با مادربرد/کیس به‌دست آید. M.2 رایج‌ترین فرم است، U.2/U.3 در ردهٔ حرفه‌ای/سروری محبوب‌اند و کارت افزونهٔ PCIe برای کیس‌های بزرگ و ورک‌استیشن‌ها مناسب است.

m.2
این نوع فرم فاکتور ها، دارای بیست و دو میلی‌متر عرض و طول‌های مختلفی چون ۳۰، ۴۲، ۶۰، ۸۰ و ۱۰۰ میلی‌متر هستند. تنها مادربردهایی که از اسلات nvme پشتیبانی می‌کنند، قابل استفاده برای این نوع هارد می‌باشند.
• Pcie
این نوع هارد nvme به لحاظ ظاهری مشابه کارت‌های گرافیکی بوده و قابل استفاده در لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای کوچک نیست؛ بلکه تنها می‌تواند در کیس‌های بزرگ، ATX و سرورها مورد استفاده قرار بگیرد.
• u.2
این فرم فاکتور بسیار شبیه به هاردهای قدیمی است و با نام SFF-8639 نیز شناخته شده و اندازه نسبتاً بزرگی دارد. به همین دلیل می‌تواند حجم بیشتری از اطلاعات را در خود ذخیره کند. کاربرد ابتدایی این نوع هارد، تنها به ورک استیشن‌های پیشرفته، مادربردهای سرور و استوریج محدود می‌شد؛ اما در سال‌های اخیر به دلیل عرضه چیپ ست‌های ویژه، دامنه کاربرد بیشتری پیدا کرده‌اند.
• u.3
فرم فاکتور u3 نوعی از هارد nvme است که بر اساس مدل u2 طراحی و توسعه یافته و همانند آن از کانکتور SFF-8639 استفاده می‌کند. از هاردهای u3، می‌توان در بستر u2 استفاده کرد؛ اما حالت عکس این مسئله امکان‌پذیر نیست.

ویژگی‌های کلیدی NVMe

• سرعت بسیار بالا: سرعت خواندن و نوشتن داده‌ها در NVMe می‌تواند تا 7,000 مگابایت بر ثانیه یا بیشتر باشد، درحالی‌که SATA SSD ها حداکثر به 550 مگابایت بر ثانیه محدود هستند.
• کاهش زمان تأخیر: NVMe به لطف ارتباط مستقیم با پردازنده و استفاده از چندین صف دستوری موازی، تأخیر در دسترسی به داده‌ها را به حداقل می‌رساند.
• اتصال از طریق PCIe: این حافظه‌ها از رابط PCIe 3.0، PCIe 4.0 و اخیراً PCIe 5.0 پشتیبانی می‌کنند که در هر نسل، پهنای باند بیشتری ارائه می‌شود.
• مصرف بهینه انرژی: با وجود عملکرد بالاتر، NVMe در مقایسه با هارددیسک‌های سنتی، انرژی کمتری مصرف می‌کند و بهینه‌تر عمل می‌کند.
• پشتیبانی از چندین صف دستوری: برخلاف AHCI که تنها از یک صف ۳۲ دستوری پشتیبانی می‌کند، NVMe توانایی پردازش ۶۵,۵۳۶ صف و هر صف تا ۶۵,۵۳۶ دستور را دارد که موجب عملکرد فوق‌العاده بهتر در پردازش‌های هم‌زمان می‌شود.

مثال کاربردی: در یک مینی کیس استوک نسل جدید، اغلب یک اسلات M.2 با کلید M وجود دارد که از NVMe پشتیبانی می‌کند؛ در مینی‌کیس‌های قدیمی‌تر ممکن است فقط M.2 SATA در دسترس باشد و لازم است دفترچهٔ مادربرد بررسی شود.

برای انتخاب فرم‌فاکتور سازگار با کیس/مادربرد خود، مشخصات دستگاه را با راهنمای خرید استوک لند تطبیق دهید.

تفاوت NVMe با SATA SSD و HDD

تفاوتِ بنیادین از مسیر ارتباطی آغاز می‌شود: NVMe روی PCIe حرکت می‌کند؛ SATA SSD و HDD بر بستر SATA قرار دارند. همین تغییر زیرساختی، سقف سرعت و الگوی پاسخ‌گویی سیستم را متحول می‌کند.

جمع‌بندی جدول: اگر به بیشترین سرعت عملی و کمترین تأخیر نیاز دارید، NVMe انتخاب اول است؛ برای ارتقای اقتصادی و پایدار، SATA SSD کفایت می‌کند؛ و برای آرشیو حجیم ارزان، HDD هنوز مزیت قیمت به‌ازای هر گیگابایت را حفظ کرده است.

برای مشاهدهٔ گزینه‌های سازگار با کیس یا سیستم استوک خود، راهنمای مقایسهٔ استوک لند را بررسی کنید.

سازگاری سخت‌افزاری و نکات خرید در سیستم‌های استوک

در خرید NVMe برای کیس‌ رومیزی، آل‌این‌وان یا مینی کیس دست‌دوم، سه نکتهٔ حیاتی را بررسی کنید:

۱) وجود اسلات M.2 با پشتیبانی NVMe (نه صرفاً SATA)،

۲) پشتیبانی نسل PCIe مادربرد (۳.۰/۴.۰/۵.۰)، ۳) ابعاد ماژول (۲۲×۸۰ رایج) و نیاز احتمالی به هیت‌سینک. در برخی آل‌این‌وان‌ها فضای نصب محدود است و باید به ارتفاع هیت‌سینک دقت کرد. در برخی مینی‌کیس‌ها تنها یک اسلات M.2 دارید و بهتر است ظرفیت بالاتر انتخاب شود.

مثال کاربردی: کاربر اداری که «کامپیوتر رومیزی» قدیمی با SATA SSD دارد، با اضافه‌کردن کارت توسعهٔ PCIe به NVMe در کیسِ سازگار، سرعت پروژه‌های اکسل حجیم را به‌طور ملموس افزایش می‌دهد؛ اما اگر مادربرد بوت از NVMe را ذاتی پشتیبانی نکند، NVMe به‌عنوان درایو داده استفاده می‌شود.

برای اطمینان از سازگاری پیش از خرید، مشخصات مادربرد/کیس را برای کارشناسان استوک لند ارسال کنید تا بهترین گزینه پیشنهاد شود.

مزایای هارد nvme چیست؟

با تولد هر تکنولوژی جدیدی، مزایای مربوط به آن نیز باعث ایجاد تغییرات در زندگی افراد بشر می‌گردند. حالا باید ببینیم که مزایای هارد nvme چیست و چه ویژگی‌هایی دارد. یک هارد nvme با افزایش چند برابری سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات، تحولی نوین در جهان دیجیتال ایجاد کرده است. علاوه بر این، این نوع هارد، شناسایی مسیر داده‌ها را نیز با سرعت بیشتری انجام می‌دهد. سرعت بالایی که این هارد در دسترس کاربران می‌گذارد، تأثیر بسیاری در بهبود سرعت و عملکرد سیستم خواهد داشت. در حالت کلی، مزایای هارد nvme را می‌توان به‌صورت زیر بیان کرد:
• این هارد از سرعت بسیار بالایی برخوردار است.
• استفاده از هارد nvme منجر به کاهش تأخیر ها در استفاده از حافظه می‌شود.
• به علت سرعت بالا، تعداد اعمال ورودی و خروجی در هر ثانیه افزایش می‌یابد.
• مصرف انرژی را بسیار کاهش می‌دهد.
و با استفاده از این نوع هارد، انجام فرایندهای موازی و هم‌زمان امکان‌پذیر می‌شود.
• پروتکل این هارد از مسیر PCIe پیروی می‌کند.
• به علت داشتن یک سیستم caching قدرتمند، زمان دستیابی به دیتابیس‌های بزرگ را کاهش می‌دهد.
• به علت سرعت پاسخ‌دهی بسیار بالا در این نوع هارد، تمامی کارهای سنگین و زمان‌بر در دیتابیس و سایت با سرعت مطلوبی انجام می‌شوند.
• در استفاده از این نوع هارد، پردازش‌ها بدون وقفه انجام خواهند گرفت.

مقالات استوک لند : تفاوت هارد ssd  و m2

معایب هارد nvme

همانند هر ابزار دیگری، هارد nvme نیز علاوه بر مزایای بسیار، دارای معایبی نیز هست. ازجمله معایب این نوع هارد، این است که فناوری آن در سیستم‌های قدیمی پشتیبانی نمی‌شود؛ به عبارت دیگر، در مادربردهای قدیمی، نمی‌توان از این وسیله استفاده کرد. همچنین به دلیل بالا بودن قیمت تعویض قطعات کامپیوتری، بهبود و به‌روزرسانی سخت‌افزار کامپیوترهای قدیمی مقرون به صرفه نیست. ذخیره‌ اطلاعات بر روی هارد nvme m2، بسیار هزینه‌بر است. درحالی‌که هاردهای قدیمی قیمت پایین‌تری نسبت به این نوع هارد دارند.گرمای بیشتر در مقایسه با SATA SSD، که در نتیجه به خنک‌کننده بهتر نیاز دارد.

مثال کاربردی: در یک «سیستم کامپیوتر اداری» با نرم‌افزارهای اتوماسیون و مرورگرهای متعدد، جابه‌جایی میان تب‌ها و برنامه‌ها با NVMe روان‌تر است و هنگ‌های ناشی از صف I/O به‌شدت کاهش می‌یابد.

اگر زمان برای شما پول است، همین امروز یک NVMe مناسب ظرفیت کاری‌تان را در استوک لند انتخاب کنید.

NVMe برای چه کاربرانی ایده‌آل است

۱ – گیمرها: کاهش زمان لودینگ نقشه‌ها و بافت‌ها در عناوین حجیم.

۲ – تولیدکنندگان محتوا: واردات سریع فوتیج، کش‌های نرم‌افزار تدوین، و رندر پیش‌نمایش روان.

۳ – توسعه‌دهندگان و دیتابیس: بیلد سریع پروژه‌ها و دسترسی کم‌تأخیر به داده‌ها.

۴ – کاربران آل‌این‌وان و مینی‌کیس: ارتقای سبک، بی‌سروصدا و بدون کابل‌کشی.

بسته به بودجه و ظرفیت موردنیاز، مدل‌های پیشنهادی NVMe را در استوک لند کنار هم مقایسه کنید.

پرسش‌های متداول هارد nvme

آیا هر اسلات M.2 از NVMe پشتیبانی می‌کند؟

خیر. برخی اسلات‌های M.2 فقط SATA را می‌پذیرند. باید در مشخصات مادربرد عبارت NVMe/PCIe ذکر شده باشد.

برای سیستم قدیمی چگونه از NVMe استفاده کنم؟

با کارت توسعهٔ PCIe به M.2 می‌توانید NVMe را به‌عنوان درایو داده اضافه کنید؛ امکان بوت بستگی به مادربرد دارد.

PCIe ۳.۰ با NVMe پرسرعت سازگار است؟

بله، ولی سقف سرعت به پهنای‌باند نسل ۳ محدود می‌شود. روی PCIe ۴.۰/۵.۰ سرعت‌های بالاتری تجربه می‌کنید.

نیاز به هیت‌سینک برای NVMe دارم؟

در بارهای ممتد، نصب هیت‌سینک برای پایدارماندن سرعت توصیه می‌شود؛ به فضای کیس/آل‌این‌وان هم توجه کنید.

NVMe برای «سیستم استوک» مقرون‌به‌صرفه است؟

اگر دستگاه از NVMe پشتیبانی کند، جهش کارایی در بوت و کار روزمره آن‌قدر محسوس است که معمولاً هزینهٔ ارتقا را توجیه می‌کند.