Хостинг на NVME-дисках

Приложение-пример «Hello World»

примеровдокументация

• В системе может присутствовать одно или несколько NVMe-устройств.
• Каждое NVMe-устройство состоит из некоторого количества пространств имён (оно может быть только одно в данном случае).
• Каждое пространство имён состоит из некоторого количества адресов логических блоков (Logical Block Addresses, LBA).

▍Настройка

1. Инициализируем слой абстракции окружения DPDK (Environment Abstraction Layer, EAL). В коде, приведённом ниже, – это битовая маска, которая служит для выбора ядер, на которых будет исполняться код. – это ID ядра, а – это директория, где будет смонтирована файловая система hugetlbfs.
2. Создадим пул буфера запроса, который используется внутри SPDK для хранения данных каждого запроса ввода-вывода.
3. Проверим систему на наличие NVMe-устройств.
4. Перечислим NVMe-устройства, возвращая SPDK логическое значение, указывающее на то, нужно ли присоединить устройство.
5. Устройство присоединено. Теперь можно запросить данные о количестве пространств имён.
6. Перечислим пространства имён для того, чтобы получить сведения о них, например, такие как размер.
7. Создадим пару очередей (queue pair) ввода вывода для отправки пространству имён запроса на чтение/запись.

▍Чтение/запись данных

1. Выделим буфер для данных, которые будут прочитаны/записаны.
2. Скопируем строку «Hello World» в буфер.
3. Отправим запрос на запись заданному пространству имён, предоставив пару очередей, указатель на буфер, индекс LBA, функцию обратного вызова, которая сработает после записи данных, и указатель на данные, которые должны быть переданы функции обратного вызова.
4. Функция обратного вызова, после завершения процесса записи, будет вызвана синхронно.
5. Отправим запрос на чтение заданному пространству имён, предоставив тот же набор служебных данных, который использовался для запроса на запись.
6. Функция обратного вызова, после завершения процесса чтения, будет вызвана синхронно.
7. Проверим флаг, который, который указывает на завершение операций чтения и записи. Если запрос всё ещё обрабатывается, мы можем проверить состояние заданной пары очередей. Хотя реальные операции чтения и записи данных выполняются асинхронно, функция проверяет ход работы и возвращает число завершённых запросов ввода-вывода, и, кроме того, вызывает функции обратного вызова, сигнализирующие о завершении процедур чтения и записи, описанные выше.
8. Освободим пару очередей и другие ресурсы перед выходом.

Вотspdk.ioдокументациюРезультаты работы примера «Hello World»

1. Убедимся, что материнская плата поддерживает NVMe накопители

Если у вас на материнской плате компьютера имеется слот M.2, это ещё не значит, что вам подойдут NVMe карточки. Слот M.2 может использоваться для с интерфейсом SATA или просто для PCI Express плат расширения, таких как модули Wi-Fi. Поэтому первое правило перед апгрейдом старого компьютера — не полениться почитать инструкцию и найти там информацию о поддержке NVMe накопителей формата M.2. Наша тестовая материнка Asrock Taichi 470 Ultimate поддерживает всё на свете и имеет два слота M.2, один из которых управляется непосредственно процессором, а второй — чипсетом. В оба слота можно установить M.2 накопители.

Так же стоит убедиться, что новый диск физически влезет на плату: обычно производители указывают длину карточки, например 30, 42, 60 или 80 мм. Если же размеры не указаны, то должен быть указан формат: 2230, 2242, 2280, 22110, где 30, 42, 80 и 110 — и есть длина карточки.

Не удивляйтесь, что в комплекте к карточке не будет винтика для фиксации её на материнской плате — у разных производителей ноутбуков, материнок и моноблоков разная резьба, поэтому крепеж поставляется вместе с компьютером или материнкой. По этой причине про комплект поставки Transcend MTE110S можно не говорить: современные NVME платы поставляются в маленьких коробочках, внутри которых — миниатюрная плата, в нашем случае размерами 80x22x3.58 мм и весом всего 8 грамм, меньше чем у DIMM-модулей, но при этом — целых 512 ГБ под ваши самые требовательные игры и программы.

Некоторые M.2 накопители имеют расположение чипов с одной стороны, но наша 512-гигабайтная карточка Transcend MTE110S имеет 2-сторонний дизайн, а вы наверняка уже наслышаны о том, что накопители подобного типа очень сильно греются при работе. Источник тепла — контроллер, маленький чип, который легко может нагреваться до 90 градусов Цельсия. В нашем тестовом Transcend MTE110S используется контроллер Silicon Motion SM2263XT. Он интересен тем, что использует для кэширования ОЗУ компьютера (технология HMB), что позволяет удешевлять SSD накопитель, не устанавливая на него DRAM-чипы. Данная технология автоматически включается в операционных системах Windows 10 Fall Creator’s Update (версия 1709 и более поздняя).

3. Их можно подключать в любой слот M.2 NVME

Многие современные материнские платы имеют несколько слотов M2. В нашей тестовой ASRock Taichi X470 Ultimate один слот обслуживался непосредственно процессором, а второй — южным мостом. Соответственно, верхний слот поддерживает соединение PCI Express 3.0 x4, а нижний — PCI Express 2.0 x4. Производительность Transcend MTE110S находится в пределах возможностей шины PCI Express 2.0, так что теоретически, при подключении к южному мосту, этот накопитель должен работать на той же скорости. Проверим?

Если не брать в расчет погрешность и случайный доступ в 8 потоков, то фактически максимальная скорость та же самая, что подтверждает сказанное выше: Transcend MTE110S одинаково работает что в слоте южного моста, что в слоте северного.

Современные контроллеры, применяемые в NVMe накопителях, используют кэширование не только в ОЗУ, но и в NAND-чипах самого накопителя. Часть TLC-ячеек памяти диска при записи используется в режиме SLC, что позволяет создавать огромный буфер с быстрой записью. В частности, в MTE110S под SLC-кэш выделено до 150 Гб, то есть почти треть накопителя, что очень хорошо видно по графику записи HD Tune 5.7.

То есть, практически всегда, когда вы пишете на накопитель, вы пишете в SLC-область, и мало кто станет закидывать на накопитель сразу 200-300 Гб.

Что такое NVMe и куда он подключается

NVM Express (NVMe, NVMHCI — от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) – разновидность SSD накопителей, которая подключается по шине PCI Express.

Думаю, этого объяснения будет вполне достаточно о том, что такое NVMe. Другими словами, есть несколько разновидностей твердотельных накопителей – SSD 2.5, mSATA SSD, M.2, NVMe. При этом NVMe это еще и разновидность форм-фактора M.2.

Итак, перед тем как принять решение о покупке накопителя стоит выяснить, поддерживает ли его ваша системная плата. Понятное дело, что обычный SSD 2.5 и mSATA он поддерживать будет, но с форм-фактором M.2 немного сложнее.

В современных платах ноутбуков и обычных компьютеров стал появляться разъем M.2. Стоит проверить свою системную плату на наличие этого разъема. Он выглядит так, как показано на скриншоте.

Но и этого мало, ведь помимо наличия самого разъема он делится на несколько типов.

NVMe SSD в реальных приложениях: стоит ли непременно гнаться за новой технологией?

Сразу хочется отметить, что исполнение накопителя в современном компактном форм-факторе M.2 ещё не гарантирует что он построен на контроллере NVMe. Много дисков начального уровня, выпускаемых в форм-факторе M.2, по прежнему управляются AHCI-контроллерами. Перед покупкой, ознакомьтесь с характеристиками и если увидите, что заявленная скорость чтения 550 Мбайт/с, а записи 330 Мбайт/с, то можно смело утверждать, что никаким NVMe тут даже не пахнет.

Кроме того, сами контроллеры NVMe, даже одного производителя, могут сильно различаться и поддерживать только две или полноценные четыре линии PCI Express. Всё это тоже влияет на цену накопителя. Признаком высокоскоростного SSD диска формата M.2 может служить наличие скоростного ключа M (вырез на плате) или сразу двух ключей — универсального B и M.

Впрочем, тестирование в реальных рабочих условиях, а не синтетических тестах, вроде CrystalDiskMark, замеряющий скоростные характеристики в идеальных условиях, уже не так впечатляют и накопители ведут себя гораздо скромнее. Тут, конечно, всё зависит от того чем вы занимаетесь на компьютере.

Так, использование высокоскоростных NVMe SSD практически никак не влияет на скорость рендеринга 3D-моделей, тут основная нагрузка ложится на видеокарту и центральный процессор, а данные подкачиваются из оперативки. Примерна такая же картина будет наблюдаться и в играх, так что пользы тут от NVMe будет с гулькин нос.

В реальности, такие скорости могут потребоваться только при при обработке видео (Final Cut, iMovie, Adobe Premiere, After Effects) и тяжёлых играх, но обязательно в паре с мощным процессором чтобы успевать прокачивать такой объём данных.

Какой вывод можно сделать из всего сказанного? Если, при выборе накопителя, цена для вас не является определяющим аргументом или вы постоянно работаете с видео, то не раздумывая берите диски с NVMe. Как ни крути, но накопители с интерфейсами SATA/SAS доживают свой век и переход на NVMe SSD неизбежен ввиду их более простой реализации и высокой производительности.

В остальных случаях переплачивать за NVMe SSD думаю не стоит, принципиальной разницы в работе, по сравнению с SSD дисками с интерфейсом SATA, вы не заметите и получится немного сэкономить.

Не ленитесь ставить лайк и подписываться на и паблик Вконтакте, будет ещё много интересного.

Подписывайтесь на канал и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.

Если считаете статью полезной,не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.

Закодированные PDF. Как скопировать закодированный текст.1С 8.3: ошибка «Неверный формат хранилища данных»Имеются файлы, ожидающие записи на диск. Где это находится и как убрать.Переустановка Mac OS X на ноутбукеЖесткий диск пищит и не определяется — ударить?Как определить какой DNS сервер использует система?

Шаг 2. SSD, SATA, SAS или NVMe — в чем разница?

Теперь, пожалуй, стоит разобраться с терминами. В конфигураторах виртуальных машин отечественных провайдеров можно увидеть аббревиатуры SSD, SAS и NVMe. Хотя любой твердотельный накопитель с флеш-памятью типа NAND и управляющим контроллером попадает под определение SSD (solid-state drive), отечественные хостеры чаще всего называют так устройства с последовательным интерфейсом SATA (Serial ATA). Довольно часто встречаются твердотельные накопители SAS (Serial Attached SCSI) — этот интерфейс разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и обратно совместим с SATA.

Интерфейс SAS используют для высокопроизводительных решений, тогда как SATA больше подходит для клиентских дисков и запоминающих устройств высокой емкости. Эта тенденция сохраняется, хотя в последние годы на рынке появилось немало быстрых твердотельных SATA-накопителей для серверов. Как и SATA, SAS — необязательно SSD. Магнитные жесткие диски с таким интерфейсом все еще доступны.

Чтобы преодолеть накладываемые интерфейсом SATA ограничения скорости передачи данных, был создан логический интерфейс NVMe (NVM Express — от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification). Работающие через него запоминающие устройства подключаются к шине PCI Express и позволяют получить более низкие задержки. Благодаря новому набору команд и оптимизированному механизму обработки очередей, они эффективно используют возможности NAND и обеспечивают более высокую производительность. Сейчас накопители NVMe считаются последним словом техники, и конфигурации с ними обычно дороже конфигураций с SATA или SAS.

Toshiba OCZ RD400 256GB: доступный начальный уровень

Тот, кто не хочет сразу потратить небольшое состояние на NVMe-накопитель, может начать с варианта попроще и поменьше. Например, Toshiba OCZ RD400 предлагает 256 Гбайт дискового пространства — этого будет достаточно для хранения операционной системы, горстки программ и нескольких игр, которые будут загружаться молниеносно.

По уровню быстродействия данный диск выглядит достойно. В режиме чтения RD400 достигает средней скорости около 2400 Мбайт/с, при записи скорость снижается до 1200 Мбайт/с. С ценой на уровне 15 000 рублей этот диск хоть и значительно дороже аналогичных SATA-накопителей, но все еще находится в ценовом диапазоне, начальном для этого класса дисков и вполне доступном для массового потребителя. Компания Toshiba создала OCZ RD400 для подключения в слот стандарта M.2, но через специальный адаптер вы можете установить его и в свободный слот PCI-Express.

Оценка: очень быстрый и при этом относительно недорогой — Toshiba OCZ RD400 идеально подходит для начинающих, однако довольно быстро может стать переполненным. Именно поэтому рекомендуем приобретать этот диск только в том случае, если собираетесь хранить на нем операционную систему и совсем небольшое количество данных.

Что такое NVMe SSD и чем они лучше обычных SSD дисков?

Если вы задались целью приобрести SSD, то можете с удивлением обнаружить, что ориентироваться исключительно на объём не приходится, ценники запросто могут отличаться в два, а то и три раза. Я уже немного касался данной темы, когда рассказывал о характеристиках надёжности TBW и DWPD у SSD дисков. Но связано это не только с надёжностью.

За последние несколько лет, в технологиях производства SSD произошла туева куча изменений и с ходу уже не получится разобраться во всём разнообразии контроллеров, интерфейсов и форм-факторов современных SSD. Сегодня попробую максимально просто рассказать, что такое NVMe SSD, которые приходят на смену обычным SATA SSD и стоит ли, на самом деле, переплачивать за новейшие технологии.

Если с обычными жёсткими дисками всё понятно и интерфейса SATA 3.0 с пропускной способностью в 600 Мбайт/с им хватает с головой, да и вероятность что они когда-то доберутся до таких скоростей практически нулевая, то с SSD дисками совсем другая история. В рамках устаревающего интерфейса SATA им было тесно с самого начала и они быстро достигли потолка.

Для раскрытия всего потенциала новых SSD дисков потребовалось перейти на прямое подключение к скоростной шине PCI Express и смене форм-фактора на M.2, что теоретически позволяет достигать скоростей до 3,94 Гбайт/с. За работу накопителя на шине PCI Express как раз и отвечает NVMe-контроллер, в отличие от SATA-дисков, которые управляются AHCI-контроллерами.

NVMe является сокращением от NVM Express. «NVM» в названии спецификации обозначает энергонезависимую память (Non-Volatile Memory).

Впервые накопители формата M.2 мне встретились около трёх назад на Macbook Pro 13″. Сам по себе M.2 не является интерфейсом, это лишь слот, или типоразмер компактных накопителей, как и 2,5’’ диски с интерфейсом SATA.

Правда Apple и тут отличилась, в очередной раз, желая заработать где только можно и максимально затруднить возможность апгрейда вне стен официального сервисного центра. Вычудили собственные разъёмы, с виду похожие на M.2, но имеющие иное количество и расположение контактов. Мало того, чтобы окончательно всех запутать, сделали эти накопители не совместимыми и в разных поколениях своих же MacBook и iMac. Этой теме я посвятил отдельную статью про оригинальные SSD для Macbook и iMac и какие бывают проблемы с переходниками и конвертерами.

Они могут монтироваться непосредственно на материнскую плату или вставляться в обычный слот PCI Express через специальный переходник. Есть даже адаптеры для установки накопителей M.2 на место обычных 2,5’’ дисков с интерфейсом SATA. Один такой я использую в работе, когда приходится иметь дело с дисками формата M.2, подключая его как внешний через USB-разъём.

Много NVMe-накопителей выпускается в форм-факторе плат PCI Express, что особенно характерно для корпоративного сегмента.

Недорогие SSD накопители в форм-факторе M.2 можно использовать в качестве высокоскоростной флешки или заменять ими обычные диски с помощью SATA адаптера, с соответствующим скоростным ограничением в 600 Мбайт/с.

Вроде как стало понятнее, но тут возникает другой вопрос, а стоит ли дополнительно откладывать по рублю с завтраков на приобретение более скоростного NVMe SSD или можно ограничиться накопителем с интерфейсом SATA, ведь даже он даёт чумовой прирост скорости реакции компьютера по сравнению с обычным HDD.

Если смотреть голые цифры, то скорость современных NVMe SSD перешагнула за 2000 Мбайт/с (!) Значит ли это, что они настолько же эффективнее SSD с интерфейсом SATA? И да и нет…

SSD-накопители с SATA: эконом-варианты с приличной скоростью

Не поймите нас неправильно — обычные SSD-накопители с интерфейсом SATA тоже достаточно быстры. Во всяком случае, гораздо быстрее, чем обычные жесткие диски. NVMe-накопители пока еще слишком дорогие, поэтому все еще есть смысл брать обычные SSD-диски, но следует обязательно учитывать такой параметр, как стоимость одного гигабайта дискового пространства.

В нижеприведенной таблице вы найдете пять лучших на данный момент SSD-накопителей, побывавших в тестовой лаборатории CHIP:

1. SanDisk Extreme PRO 960GB (SDSSDXPS-960G-G25)

Скорость передачи данных при чтении (80%)

99.7
Скорость передачи данных при записи (20%)

88.6
Номинальная емкость

960 Гбайт
Измеренная емкость

894,3 Гбайт
Интерфейс

SATA 600
Контроллер

Marvell 88SS9187
Тип микросхем памяти

MLC
Средняя скорость чтения (сжимаемые данные)

538 Мбайт/с
Средняя скорость чтения (несжимаемые данные)

539 Мбайт/с
Средняя скорость записи (сжимаемые данные)

501 Мбайт/с
Средняя скорость записи (несжимаемые данные)

495 Мбайт/с
Средне время доступа при чтении

0,030 мс;
Среднее время доступа при записи

0,064 мс;

Общая оценка: 97.5
Соотношение цена/качество: 43

2. SanDisk Extreme PRO 480GB (SDSSDXPS-480G-G25)

Скорость передачи данных при чтении (80%)

97.9
Скорость передачи данных при записи (20%)

93.5
Номинальная емкость

480 Гбайт
Измеренная емкость

447,1 Гбайт
Интерфейс

SATA 600
Контроллер

Marvell 88SS9187
Тип микросхем памяти

MLC
Средняя скорость чтения (сжимаемые данные)

538 Мбайт/с
Средняя скорость чтения (несжимаемые данные)

537 Мбайт/с
Средняя скорость записи (сжимаемые данные)

514 Мбайт/с
Средняя скорость записи (несжимаемые данные)

507 Мбайт/с
Средне время доступа при чтении

0,036 мс;
Среднее время доступа при записи

0,059 мс;

Общая оценка: 97
Соотношение цена/качество: 50

3. Samsung 850 EVO 2TB (MZ-75E2T0)

Скорость передачи данных при чтении (80%)

99
Скорость передачи данных при записи (20%)

98.9
Номинальная емкость

2.000 Гбайт
Измеренная емкость

1863,0 Гбайт
Интерфейс

SATA 600
Контроллер

Samsung MHX
Тип микросхем памяти

TLC
Средняя скорость чтения (сжимаемые данные)

548 Мбайт/с
Средняя скорость чтения (несжимаемые данные)

514 Мбайт/с
Средняя скорость записи (сжимаемые данные)

525 Мбайт/с
Средняя скорость записи (несжимаемые данные)

498 Мбайт/с
Средне время доступа при чтении

0,029 мс;
Среднее время доступа при записи

0,026 мс;

Общая оценка: 99
Соотношение цена/качество: 53

4. Samsung 850 PRO 512GB (MZ-7KE512)

Скорость передачи данных при чтении (80%)

98.1
Скорость передачи данных при записи (20%)

100
Номинальная емкость

512 Гбайт
Измеренная емкость

476,9 Гбайт
Интерфейс

SATA 600
Контроллер

Samsung MEX
Тип микросхем памяти

3D V-NAND
Средняя скорость чтения (сжимаемые данные)

551 Мбайт/с
Средняя скорость чтения (несжимаемые данные)

518 Мбайт/с
Средняя скорость записи (сжимаемые данные)

526 Мбайт/с
Средняя скорость записи (несжимаемые данные)

496 Мбайт/с
Средне время доступа при чтении

0,036 мс;
Среднее время доступа при записи

0,023 мс;

Общая оценка: 98.5
Соотношение цена/качество: 35

5. GoodRAM Iridium Pro 240GB (SSDPR-IRIDPRO-240)

Скорость передачи данных при чтении (80%)

95.5
Скорость передачи данных при записи (20%)

97.2
Номинальная емкость

240 Гбайт
Измеренная емкость

223,6 Гбайт
Интерфейс

SATA 600
Контроллер

Phison PS3110-S10
Тип микросхем памяти

MLC
Средняя скорость чтения (сжимаемые данные)

554 Мбайт/с
Средняя скорость чтения (несжимаемые данные)

519 Мбайт/с
Средняя скорость записи (сжимаемые данные)

537 Мбайт/с
Средняя скорость записи (несжимаемые данные)

505 Мбайт/с
Средне время доступа при чтении

0,063 мс;
Среднее время доступа при записи

0,041 мс;

Общая оценка: 95.8
Соотношение цена/качество: 49

Фото: компании-производители

Какие существуют типы SSD M.2 и разъемов

SSD M.2 имеет четыре спецификации: 2230, 2242, 2260, 2280. Последний является самым используемым. Каждые две цифры типа указывают на ширину и длину модуля. Как видим, с шириной ошибиться нереально.

Итак, допустим вы нашли на системной плате разъем и выяснили, какой модуль SSD ей поддерживается нужно выяснить тип слота.

Диски M.2 работают в режиме SATA и PCI Express. Слоты имеют два ключа M и B.

Если дисковый модуль у вас работает в режиме SATA, то он будет поддерживать два ключа M и B.

Дисковый накопитель NVMe, который работает по интерфейсу PCIe имеет только один ключ – M.

На скриншоте ниже видно, что SATA SSD можно подключать практически к любому разъему, а вот M.2 NVMe при наличии на разъеме ключа «B» установить невозможно.

Отличие накопителей NVMe и M2

Отличать или сравнивать здесь нечего, поскольку M2 – это форм-фактор SSD дисков. M.2 может подключаться как к SATA интерфейсу, так и к PCI Express (что относится к NVMe типу).

Отличия таких плат заключается лишь в поддерживаемых ключах, по которым диск будет подключаться к интерфейсу. Также отметим, что 2.5 дюймовые SSD, SATA M.2 по характеристикам практически одинаковые, потому что работают на шине SATA. Модули NVMe – работают с интерфейсом PCIe, который гораздо быстрее SATA шины.

Это интересно: Что такое SSD накопители — преимущества и недостатки

История накопителей и их совместимость

Скоростные накопители памяти появились в марте 2011 года. Разработка же велась с 2009 года. Сейчас имеются несколько версий спецификации NVMe:

1. В 2014 году — NVMe 1.1b и NVMe 1.2.
2. С 2015 года — NVMe 1.2a.
3. В 2018 году — NVMe 1.3c.

Помимо M2 форм-факторов были и другие:

• U.2 (SFF-8639) – диски с форм фактором 2.5 дюйма, которые предназначены в основном для серверов. Имеют поддержку горячей замены, интерфейсов SATA и SAS.
• M.2 (NGFF) – компактный форм-фактор преимущественно для ноутбуков, а также стационарных компьютеров. Накопитель может быть установлен в разъем на системной плате или непосредственно в слот PCIe с помощью переходника.
• Intel Ruler SSD (EDSFF) – используется в основном на серверах и имеет поддержку горячей замены. Анонсирован в 2017 году компанией
• Samsung NGSFF – очередной форм-фактор для серверных накопителей. Используется, как альтернатива дискам 2.

Говоря о совместимости, стоит обратить внимание на одну немаловажную вещь. Производители системных плат могут, например, установить слот M2, поддерживающий ключ «M»

Естественно, любой накопитель будет работать.

Но бывают такие моменты, когда системная плата поддерживает только один режим SATA или NVMe. Это тоже необходимо знать при покупке дисков нового поколения.

Необходимо с вашего компьютера зайти в BIOS и найти настройки, отвечающие за режим работы дисков данного формата. Обычно настройка называется «M.2 Configuration». Если вы откроете режимы работы этой опции и там будет SATA и PCIE mode, тогда устройство будет работать с любыми дисками формата M2.

7. Показатель ресурса: TBW — ещё не приговор

Компания Transcend честно указывает ресурс записи, который способен выдержать накопитель MTE110S: для 512-гигабайтной версии он составляет 270 Тб или 135 Тб по JEDEC стандарту. Вроде бы, 275 Тб — это много, если не пытаться угробить диск специально, а 135 Тб — это уже как-то ближе к возможностям, тем более с такими скоростями. Почему по JEDEC стандарту параметр в два раза ниже? Дело в том, что по стандарту JEDEC, значение TBW означает не тот лимит перезаписи, при котором накопитель сдохнет, а то количество перезаписей, при котором вероятность появления бэд-блоков на SSD приблизится к вероятности появления бэд-блоков на HDD в тех же условиях. Ниже на диаграмме вы видите, что вероятность появления невосстанавливаемых ошибок на HDD линейно зависит от выработки ресурса, а на SSD — зависимость экспоненциальная.

Если например, взять по 10 HDD и по 10 SSD объемом 70 Гб, и записать на каждый накопитель по 70 Тб, мы совершим 1000 перезаписей для каждого устройства. Потом надо проверить, не появились ли на каждом из 20 накопителей бэд-блоки. Если появились, посчитать вероятность для каждого диска, и если у SSD и HDD она одинаковая, то ресурс SSD принимаем за 70 TBW

Причем обратите внимание на цифры по оси Y — максимум — 0.05 бэд-блока на каждый накопитель, то есть если взять не 10, а 100 SSD дисков и на каждый записать по 70 Тб, то суммарно на всех них придётся всего лишь 5 бэд-блоков. 

Это говорит нам о том, что о ресурсе можно не беспокоиться: как и в любой другой технике, NVMe либо сдохнет, либо нет, поэтому важнее параметра TBW гарантия и наличие сервисных центров.

8. Производительность сильно зависит от заполненности диска

Скорость SSD дисков сильно зависит от объёма свободного пространства: вы уже видели, что SLC-кэширование работает лишь на трети накопителя, и именно в той области мы имеем максимальную скорость записи. Конечно, контроллер будет стараться всегда держать её свободной, но с уменьшением свободного пространства, снизится и скорость накопителя. Синтетические тесты в таких случаях не имеют смысла, и давайте посмотрим на производительность реальных задач, которую мы сэмулируем нашими паттернами тестового пакета IoMeter. Мы будем делать два измерения: для 30% и 80% заполненности, без сжатия NTFS, при нагрузке в 1 поток, характерной для домашнего использования.

Начнём с синтетики. Случайный доступ

последовательный доступ

Посмотрим на паттерны. Резервное копирование.

Результаты говорят о том, что для резервного копирования накопитель Transcend MTE110S не предназначен, хотя кто в здравом уме покупает NVME диск, чтобы складывать на него бэкапы?

Антивирусное сканирование

Работа с мультимедиа контентом. Импорт видео:

Конвертация фото:

В то же время, заполненность никак не влияет на случайный доступ, так что сохранение файлов в Photoshop, сохранение в играх и любые другие операции записи с небольшими файлами будут проходить через буфер со скоростью 400-500 Мб/с, что в общем-то, отлично.

2. Имейте ввиду — NVMe платы сильно греются

Компания Transcend разместила гарантийную наклейку именно на лицевой стороне модуля, как раз с той стороны, где на современных материнских платах устанавливаются радиаторы на NVMe модули. Наклейка закрывает контроллер и несколько чипов памяти, ухудшая охлаждение устройства. В характеристиках MTE110S сказано, что накопитель имеет расширенный троттлинг для предотвращения перегрева, и это легко проверить на нашей тестовой материнской плате ASRock X470 Taichi, имеющей два слота M2: один с радиатором, другой — без.

Как видите, наклейка не мешает полноценному охлаждению карточки, и если кто-то на форумах пишет, что нужно сдирать стикеры для лучшего охлаждения — это как минимум преувеличение, даже небольшого радиатора достаточно для того, чтобы обезопаситься от троттлинга. А реально ли вообще встретить срабатывание теплозащиты, ведь вряд ли обычный пользователь будет разом записывать на диск сотню гигабайт данных, да ещё и постоянно? Мы ответим на этот вопрос чуть дальше, а пока что вспомним, что новый, только что распакованный накопитель в тестах покажет чудеса скорости, а уже через неделю начнёт работать медленнее. Чтобы избавиться от этого эффекта «нового накопителя», нам нужно полностью заполнить Transcend MTE110S данными, стереть с него все файлы и только после этого мы получим более-менее реальные цифры. Поехали.

Бюджетный диск даёт чуть меньше 1700 Мб/с на чтение и 1383 Мб/с на запись — при цене, сопоставимой с SATA SSD, это буквально подарок энтузиастам. Все мы любим красивые тесты CrystalDisk Mark, которые на деле имеют мало общего с реальностью, но нам они пригодятся.

Шаг 4. Сравниваем тарифы

Здесь мы уже вплотную подходим к используемым провайдерами принципам тарификации. Если отбросить лишние сложности, их всего два — по объему накопителя и по количеству операций ввода-вывода в секунду (IOPS — от англ. Input/Output Operations Per Second). Разумеется, с учетом типа устройства хранения данных.

На самом деле арифметика здесь может быть очень непростой, особенно у хостеров, которые предлагают облачные серверы с тарификацией за фактически используемые ресурсы (а некоторые считают и операции ввода-вывода, IOPS). В общем, разные компании применяют различные подходы или их комбинации, и это нужно учитывать.

Обычно в стоимость виртуальной машины входит некий накопитель, и если его тип и объем можно выбрать, то получится узнать и стоимость услуги, двигая ползунок конфигуратора: по изменению цены нетрудно посчитать стоимость гигабайта.

Мы взяли шесть провайдеров и свели их средние тарифы в общую таблицу. Все они позволяют менять конфигурации серверов, и это здорово упростило нам задачу. В России чаще всего практикуется оплата за объем накопителя без отдельной тарификации IOPS. При этом ограничения на операции ввода-вывода, разумеется, присутствуют у всех, но в явном виде обычно не указываются.

Вот тарифы на твердотельные накопители (за месяц).

Тарифы со скидкой при оплате сразу за год.

Шаг 5. Выбор

Как видишь, ценовой разброс достаточно велик, однако это мало о чем говорит — в зависимости от конкретных аппаратных конфигураций производительность дисковых подсистем виртуальных машин может быть разной, отсюда и разница в цене.

Конфигурацию с NVMe из рассмотренных провайдеров предлагает только FirstVDS. У Cloud4Y есть очень дорогие высокопроизводительные накопители SAS, но такие затраты имеют смысл разве что для запуска крупных высоконагруженных сервисов и требовательных к ресурсам корпоративных приложений. Стоит выделить bigd.host: провайдер предлагает производительные твердотельные накопители SAS по наиболее низкой цене и дает очень хорошую скидку при оплате сразу за год — в этом случае цена снижается до 6,3 рубля за 1 Гбайт. Этот вариант, пожалуй, выглядит наиболее привлекательным для среднестатистического частного клиента.

Intel SSD 750 1200GB: премиум-класс

Заплатив примерно 56 000 рублей, вы навсегда забудете о проблемах, связанных с хранением данных. Intel SSD 750, который вставляется в слот PCI-Express 3.0 x4, имеет емкость 1,2 Тбайт и задает тон среди твердотельных накопителей стандарта NVMe.

Во время тестовых испытаний этот диск продемонстрировал чрезвычайно высокую скорость передачи данных. В режиме чтения измеренная нами скорость составила в среднем 2500 Мбайт/с, в режиме записи — 1340 Мбайт/с. При этом скорости передачи сжимаемых и несжимаемых данных практически одинаковы. Время доступа 0,02 секунды — тоже очень маленькое и оказывает положительное влияние на уровень общей производительности системы.

Оценка: Intel SSD 750 с 1,2 Тбайт памяти на данный момент представляет собой вершину развития носителей информации с интерфейсом NVMe и, соответственно, является не самым бюджетным решением. Однако тот, кто хочет навсегда избавиться от дисков с интерфейсом SATA, в лице этого устройства получит отличное решение на все случаи жизни.

Выводы

NVMe накопители — это как раз тот самый случай, когда ты понимаешь, что твой SATA SSD уже устарел и просится под замену. Скорость 512-гигабайтной карточки Transcend MTE110S, конечно же, не рекордная, но реально разница между 500 Мб/с у SATA SSD и 1800 Мб/с у NVMe ощущается сильнее, чем между 1800 Мб/с и 3000 Мб/с у топовых NVME накопителей.

Учитывая «Ахиллесову пяту» NVME 3D NAND, можно выделить несколько областей, где использование этих карточек нежелательно:

• Виртуализация
• Экспорт 4K/8K видео
• Хранение резервных копий
• Хранение данных видеонаблюдения

Для всего остального: для игр, для офисной работы, для работы с фотографиями и 3D приложениями, для кэширования HDD-массивов…, 1800 Мб/с менее чем за 10 тысяч рублей — надо брать!

Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
09/12.2018