nvbi「女兵征兵条件2022年标准和要求」
在NVMe固态硬盘魅力的文章中,一张引人入胜的图片被频繁引用,它生动展现了NVMe技术带来的低延迟优势。尤其是当与NVM PCIe x4 Gen3相比时,延迟惊人地降低了四倍之多,令人叹为观止!
许多人可能误解了这张图表所传达的信息。第四行和第三行之间的差距,并非单纯展示NVMe协议降低延迟的效果,而是揭示了未来新型存储器与NVMe协议的结合将实现更出色的性能发挥。完整的截图标题为“全面下一代NVM非易失性存储器”,强调了NVM而非NVMe的重要性。一字之差,内涵却大相径庭。
那么,究竟什么是NVM呢?相对于易失性存储器,NVM能够在断电后依然保存数据。典型的例子包括机械硬盘的盘片、固态硬盘的闪存芯片等,它们都属于非易失性存储介质。而NVMe,即NVM Express,是专为非易失性存储介质(尤其是闪存)研发的新一代存储协议。依托PCIe的带宽和低延迟特点,NVMe将逐渐取代SATA/SAS,成为未来固态硬盘的发展方向。
文章开头的图表实际上是在展望未来非易失性存储介质在NVMe协议下的卓越表现。在这之中,NVMe协议发挥着举足轻重的作用。图表的细节丰富,每一部分都有其独特的含义。
在应用程序从固态硬盘读取数据的过程中,存储介质读取延迟是一个重要的环节。尽管闪存速度极快,但仍占据整个读取过程近一半的延迟。未来的新型存储介质有望大幅度提高自身的响应速度,降低在这一环节的时间消耗。例如,英特尔的3D XPoint技术以及其他同类技术正处于不断研发之中,它们有望进一步降低存储介质的读取延迟。
除了读取延迟之外,存储介质传输延迟也是影响固态硬盘性能的重要因素。这部分延迟指的是数据从存储介质内传输到外部接口所产生的延迟。通过提高闪存接口带宽可以有效降低这部分延迟。例如,东芝的XG6 NVMe固态硬盘所采用的BiCS4闪存接口已升级至Toggle 3.0标准,闪存带宽的提升大大降低了数据在传输过程中的延迟。
除了上述两个方面的延迟之外,还有杂项延迟(Misc SSD),这部分延迟包括固态硬盘内FTL闪存映射表转换、垃圾回收、磨损均衡算法所产生的额外延迟。从图表中可以看出,随着技术的发展,这部分延迟也有大幅度降低的趋势。
NVMe协议以及新一代非易失性存储介质的发展潜力令人瞩目。它们将为我们带来更低的延迟、更高的传输速度以及更出色的存储体验。随着技术的不断进步,我们有理由期待未来固态硬盘将实现更加出色的性能表现。随着科技的飞速发展,新型非易失性存储介质的出现让我们对未来充满了期待。这些存储介质,如MRAM和PCM,具备随机读写的能力,无需像NAND闪存那样按页写入和按块擦除。它们可能不再需要FTL转换,垃圾回收的繁琐过程也随之消失,这大大降低了Misc杂项延迟。这使得存储设备的性能有了质的飞跃。
当我们谈论Link Xfer链路传输延迟时,其实质是发生在固态硬盘接口和主机接口之间的信道传输延迟。如同NVM xfer一样,只要接口速度得到提升,这部分延迟就能得到有效降低。从SATA到PCIe x4 Gen3的升级,就是深蓝色部分代表的Link Xfer大幅降低的明证。这一变革归功于PCIe信道的强大性能,而非NVMe协议本身的全部优势。
谈及Platform+adapter部分时,我们真正进入了NVMe的世界。这涵盖了NVMe控制器相较于传统AHCI控制器的效率提升,以及NVMe针对闪存的指令优化等。这才是NVMe协议降低延迟的秘诀所在。从相关图示中我们可以看出,NVMe相较于SATA固态硬盘所用的AHCI协议,大约能降低2到3微秒的延迟,整体看来,NVMe协议在整体固态硬盘存取延迟中的作用约为2%-3%,并非人们普遍认为的降低4到5倍的延迟。
至于Software部分,也就是软件延迟,这主要涉及到CPU执行软件指令的效率、操作系统底层驱动的效率等问题。这部分“死重”是目前的软件技术难以改变的。它涵盖了底层的系统软件和驱动开发,软件设计以及CPU对指令的执行效率等复杂因素。
NVMe协议在降低存储延迟方面确实起到了重要作用。在QD=1队列、使用MLC NAND闪存介质的情况下进行4K随机读取时,NVMe大约能降低2到3微秒的延迟,占总体延迟的2%-3%。而NVMe固态硬盘所采用的PCIe信道也为传输带来了大约6%的优势。综合考虑,在相同存储介质条件下,NVMe固态硬盘能降低的4K单线程随机读取延迟大约在10%左右。这一数值会随着读写区块以及队列的变化而有所调整。
随着科技的进步,我们期待未来非易失性存储介质能带来更多的惊喜和突破。流产网愿与大家共同这一领域的进步和发展,为大家提供更多有价值的信息和帮助。希望本文能为您带来全新的视角和深入的理解,共同见证存储技术的辉煌未来。