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达达云科普:物理服务器中的硬盘NVMe与SATA对照

发布时间:2023-02-02 08:20:00

如果最近几年你研究过电脑的规格,您可能已注意到 SSD 固态硬盘、USB 3.1 和 HDMI 都已成为数据传输速率最高的新标准。这些硬件的进步主要有益于办公室和家庭电脑的配置。


一项有益于本地工作站和物理服务器租用的新技术是取代 SATA 和 M.2 SSD 性能的较新的存储技术,和达达云物理服务器租用的一部份,那就是非易失性存储 (NVMe,全称Non-Volatile Memory express) 硬盘。


1.NVMe是 2013 年推出的逻辑装备接口规范,主要使用 PCI-e 连接,而不是 SATA连接来访问固态存储。这使得存储装备和其他硬件组件之间的数据传输速率更高,从而提高了 PC 和服务器的整体性能。


2.NVMe 和 SATA是不同类型的技术。许多人之所以将“NVMe SSD 与 SATA SSD”作比较,是因速度最快且广泛可用的NVME SSD,使用的是 PCI-e 接口。


在NVMe技术标准成为主流之前,"SSD"一词几近指的就是2.5英寸SATA SSD,它合适笔记本电脑,并使用SATA III与 AHCI。简单地说,SSD 使用了 SATA 连接和旧标准的主板芯片组。行业渐渐脱离这类组合的缘由很简单,它们没法充分发挥 NVMe 的潜力。因此,NVMe 存储主要用于 PCI-e 硬件接口,该接口直接连接到 CPU,以取得最好性能。PCI-e 通经常使用于在台式计算机(需要低延迟的两个外围装备)中添加图形处理单元 (GPU)或声卡。需要记住的是:NVMe 硬盘可使用PCI-e 卡插槽或经常使用 SATA SSD 和硬盘磁盘(HDD) 的旧 SATA 连接。它们被称为 2.5 英寸U.2 NVMe SSD,通常仅在企业环境中看到。


简而言之:SATA SSD 是使用 SATA 形状和 AHCI 作为主机控制器连接到系统的存储硬盘。而 NVMe 是一个规范,SATA 是一个物理连接器。请参考图片中四个带有最流行外形的图片(从上到下) :

① M.2 SATA III SSD

② M.2 NVMe SSD

③ 2.5 英寸 SATA SSD(主要用于笔记本电脑)

④ 3.5 英寸 SATA HDD 硬盘


3. PCI-e 和 SATA 对照

虽然 SATA 连接允许 6 GB/s 的连接速度,但 PCI-e 连接允许16 GB/s 的连接速度。基于 PCI-e 的硬盘连接速度是 SATA 的两倍多,可以更快地读取和写入数据。


4.M.2 NVMe 和M.2 SSD 对照

NVMe 硬盘最多见于 PCI-e 连接的M.2 形态中。M.2 硬盘直接安装在主板上,通常与主芯片板平行。这与需要在计算机或服务器外壳中单独安装的其他形态不同。

传统硬盘通常通过 SATA 线连接,需要连接到电源才能正常工作。由于 NVMe存储直接安装在主板上,因此无需连接线,从而减少了机箱内的占用空间,并改良了冷却组件的气流。对重视性能的用户,M.2 外形多是高效硬件构建的理想之选。请记住,M.2 SATA SSD虽然使用相同的外形,但它们或者使用 SATA 连接,与 NVMe 存储相比,该连接速度会受瓶颈。


5.NVME SSD最合适您吗?

NVMe硬盘会不会优于SATA SSD,取决于您的使用处景。我们将这分为两个部份:网络托管和本地工作站。

5.1 NVMe 网络托管

是的。选择具有NVMe存储的物理服务器租用已成为网络托管的行业标准。升级到NVMe硬盘是提高网站性能和用户体验(UX)的简单方法,无需集成内容交付网络(CDN)或第三方缓存软件和集成。这意味着您的服务器会根据用户要求分配更多资源,而不是缓存任务。在高可用(HA)基础设施中,使用 NVMe 硬盘的网站或利用将工作得更快,而来自sysadmins 的优化配置更少。

5.2本地工作站的 NVMe 硬盘

一般用处:如果您在平日的电脑应用中仅仅限于 Web 浏览器和办公套件,也有更具本钱效益的方法来提高 电脑的安全性和性能。从 SATA SSD 升级到 NVMe 硬盘,性能跃升不会像从普通硬盘升级到 SSD 那样明显。

深度用处:这些场景中最有可能体会到NVMe技术的好处:

● 音乐制作人和视频编辑以高清(HD)质量显现复杂的项目。

● 硬核PC游戏玩家运行大范围多人在线(MMO)游戏,如魔兽世界和星际争霸。

● 旨在通过在开放广播软件(OBS)等软件中进行定制的多媒体流式处理器,实现每秒最高帧 (FPS)。


达达云科普:物理服务器中的硬盘NVMe与SATA对比.jpg


即便是这些用户,系统性能也可能遭到 CPU 的限制。您可能需要英特尔i7+ 以上CPU才能发挥出NVMe硬盘的优势。了解更多关于物理服务器租用中的技术知识欢迎随时联系达达云有限公司。