NVMe (Non-Volatile Memory Express) is een protocol voor toegang tot SSD-schijven via de PCI Express-bus. Het is ontworpen voor high-speed gegevensverwerking, die de prestaties van de applicatie verhoogt. NVMe verhoogt de prestaties van opslagsystemen meerdere malen ten opzichte van de huidige normen. Tegenwoordig wordt het voornamelijk gebruikt in de zakelijke markt.
Het principe van de werking
Om met het NVMe-protocol te werken, zijn SSD-schijven verbonden via de PCI Express-bus, die het gebruik van maximaal vier parallelle lijnen mogelijk maakt. De maximale gegevensverwerkingssnelheid bereikt 32 Gbit / s, wat 5 keer sneller is dan SATA.
De informatie wordt direct gelezen, wat de prestaties en reactietijd van de software verhoogt.
De eerste leverancier die deze technologie gebruikt is NetApp. Het bedrijf is al geruime tijd toonaangevend in de opslagmarkt en is in de regel de eerste die nieuwe ontwikkelingen in zijn oplossingen introduceert. Een modelreeks die gebruik maakt van NVMe — technologie-all-flash-oplossingen (bijvoorbeeld AFF A250).
In 2020, Dell presenteerde een volledig nieuwe lijn van opslagsystemen genaamd PowerStore (bijvoorbeeld 3000T). Het werkt alleen op NVMe SSD-schijven. De oplossing schaalt zowel horizontaal als verticaal.
Dell heeft twee opslagopties geïmplementeerd. Met een traditioneel besturingssysteem (de letter T wordt aan het einde toegevoegd) en met een hypervisor (de letter X).
Huawei heeft ook niet opzij gezet en NVMe-protocolondersteuning ingeschakeld op Dorado-modellen (bijvoorbeeld Dorado 5000 V6). Opslagsystemen behoren ook tot de all-flash-klasse en worden door de leverancier geleverd voor bepaalde klanttaken.
Lenovo werkt al enkele jaren samen met NetApp, dus het assortiment opslagmodellen is in wezen OEM (Original Equipment Manufacturer — de original equipment manufacturer). ONTAP wordt gebruikt als besturingssysteem op gegevensopslagsystemen, en er zijn ook alle extra functies van de Amerikaanse partner, bijvoorbeeld DM 5000F.
Fujitsu heeft het NVMe-protocol geïntegreerd in de AF-opslaglijn.
Om met het NVMe-protocol te werken, is het niet voldoende om alleen ondersteuning op hardwareniveau te implementeren. Ook softwareontwikkeling is nodig. Nadat de technologie verscheen, hebben alle leveranciers hun software bijgewerkt naar de nieuwste versies en protocolondersteuning ingeschakeld.
Vormfactoren
Aangezien NVMe een standaard is, wordt het gebruikt op verschillende SSD-vormfactoren.
- PCI Express. Het wordt gebruikt op zowel server-als desktopplatforms. Het werd gebruikt toen de technologie verscheen als de enige verbindingsoptie.
- M. 2. Voornamelijk ontworpen voor laptops en werkstations. Een compacte vormfactor die een maximale SSD-lengte van maximaal 110 mm ondersteunt. geaccepteerde M. standaards2: 2230, 2242, 2260, 2280, 22110.
- U. 2. De analogie van M. 2, maar wordt gebruikt in serveroplossingen. Het is compatibel met serverplatforms volgens mechanische parameters,
- EDSFF. Het werd ontwikkeld door Intel voornamelijk voor zijn eigen oplossingen en SuperMicro platforms. Het is een alternatief voor de U. 2-vormfactor.
- NGSFF. Een ander alternatief voor U. 2, ontwikkeld door Samsung. Het werkt met zelf geassembleerde oplossingen op Intel, Supermicro, enz. platform. Het heeft kleinere afmetingen in vergelijking met de vorige vormfactor.
NVMe in SAN
Het protocol wordt niet alleen gebruikt in lokale servers, maar ook voor het bouwen van SAN-opslagnetwerken. De standaard heet NVMe-over-Fabrics.
In blokniveau-informatieoverdrachtsprotocollen (bijvoorbeeld Fibre Channel) wordt ondersteuning voor SCSI-commando ‘ s vervangen door NVMe. Als gevolg hiervan is de vertraging niet groter dan 10 ms.
De technologie verscheen in het midden van 2016 en ontwikkelt zich nu actief in de zakelijke markt.