Desempenho aprimorado: Descubra como o NVMe está revolucionando as unidades SSD

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Desempenho aprimorado: Descubra como o NVMe está revolucionando as unidades SSD

Índice

  1. Introdução ao tema
  2. O que são gargalos?
  3. Gargalos em unidades SSD
    • 3.1 Limitação de velocidade SATA
    • 3.2 AHCI e sua incompatibilidade com SSDs
    • 3.3 A resposta das fabricantes de drives SSD
  4. O surgimento do NVMe
    • 4.1 A diferença entre NVMe e AHCI
    • 4.2 Como o NVMe alivia os gargalos
  5. Benefícios do NVMe em unidades SSD
    • 5.1 Aumento do número de comandos simultâneos
    • 5.2 Velocidades de transferência mais rápidas
  6. Tipos de unidades NVMe
    • 6.1 Unidades NVMe PCIe
    • 6.2 Unidades NVMe M.2
    • 6.3 Unidades NVMe SATA Express
  7. Verificando a compatibilidade
  8. Como aproveitar ao máximo unidades NVMe
  9. Considerações finais
  10. Recursos adicionais

Gargalos em Unidades de Estado Sólido (SSD) e a Solução NVMe para um Desempenho Aprimorado

Você já se deparou com gargalos que atrapalham as atividades do seu dia a dia? Às vezes, eles podem ser bastante irritantes, como ficar preso em um engarrafamento enquanto tenta chegar ao trabalho a tempo, ou então tentar enfiar o maior número possível de cachorros-quentes na boca em uma competição de comer que não foi a melhor ideia. No entanto, existem gargalos menos óbvios que podem prejudicar o desempenho, especialmente quando se trata de unidades de estado sólido (SSD).

Embora as tarefas comuns em um SSD pareçam quase Instantâneas, especialmente para os usuários que migraram de um disco rígido mecânico, ao lidar com arquivos grandes ou quando há muitas solicitações simultâneas, é possível perceber que essas unidades têm algumas limitações. As unidades de estado sólido (SSD) conectadas por meio de SATA ainda oferecem um desempenho muito melhor do que os antigos discos rígidos mecânicos nesses casos, mas ainda existem limitações que não permitem que elas alcancem todo o seu potencial.

Limitação de velocidade SATA

A primeira limitação é imposta pela velocidade de transferência do SATA, que fica em torno de 600 megabytes por segundo. Embora a tecnologia de armazenamento flash utilizada nos SSDs seja capaz de alcançar velocidades muito mais rápidas, inclusive superiores a 600 megabytes por segundo, os SSDs SATA 3 mais avançados não conseguem entregar velocidades maiores do que esse limite máximo.

AHCI e sua incompatibilidade com SSDs

A segunda limitação diz respeito à forma como os SSDs se comunicam com o restante do computador. As unidades SSD SATA utilizam o Advanced Host Controller Interface (AHCI), um padrão que foi projetado para discos rígidos mecânicos. Embora o AHCI tenha sido uma maneira de acelerar o desempenho dos discos rígidos mecânicos e habilitar recursos como hot swapping, ele não foi otimizado para trabalhar com SSDs de Alta performance, capazes de lidar com grandes quantidades de dados simultaneamente.

As fabricantes de unidades SSD responderam a essa limitação ao lançar SSDs que utilizam o barramento PCI Express (PCIe), que tem uma velocidade limite de quase 4 gigabytes por segundo, quando conectado em uma interface x4. Essas unidades se conectam diretamente ao processador, reduzindo a latência em comparação com o SATA. No entanto, para atingir todo o seu potencial, era necessário um meio mais rápido de acessar os dados do que o AHCI oferecia.

A solução: Non-Volatile Memory Express (NVMe)

É aqui que entra o Non-Volatile Memory Express (NVMe), o novo padrão de acesso para SSDs conectados via PCI Express. O NVMe tira proveito da capacidade dos SSDs de ler ou gravar várias informações simultaneamente, paralelizando as instruções de maneira similar a um processador multinúcleo distribui determinadas cargas de trabalho entre seus núcleos para realizar tarefas mais rapidamente.

A principal diferença entre o NVMe e o AHCI é chamada de "command queuing" (fila de comandos), que se refere à quantidade de solicitações de dados que uma unidade pode lidar simultaneamente. O AHCI pode lidar com apenas uma fila por vez, com até 32 comandos pendentes - um número razoável para um disco rígido com cabeçote de leitura/gravação lento, mas extremamente ineficiente para um SSD de alto desempenho. O NVMe supera esse gargalo, fornecendo mais de 65.000 filas, cada uma capaz de lidar com mais de 65.000 comandos. Isso significa que as unidades NVMe podem manter um desempenho super rápido mesmo quando estão recebendo uma grande quantidade de dados simultaneamente.

Encontra-se unidades NVMe não apenas nos SSDs que são conectados diretamente ao slot PCI Express, mas também nos SSDs que utilizam o formato M.2 e SATA Express, ambos os quais se baseiam no barramento PCI Express. No entanto, é importante verificar a compatibilidade do BIOS do seu computador antes de fazer um upgrade, pois muitos BIOS de apenas alguns anos atrás não reconhecem totalmente as unidades NVMe. Uma vez que esteja tudo configurado corretamente, um novo e reluzente SSD NVMe fará com que os gargalos façam parte do passado - pelo menos até a próxima vez em que você estiver esperando para passar pelo scanner de segurança do aeroporto.

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Se você gostou do vídeo, curta! Desculpe pelo atraso nesse vídeo sobre NVMe, eu realmente achei que já tínhamos feito um. Se não gostou, pode descurtir. Teremos um vídeo bem legal chegando em breve no canal Channel Super Fun, onde pregamos várias peças na Yvonne, que agora trabalha no escritório. Deixe nos comentários sugestões de vídeos ou coisas que gostaria que cobríssemos, ou então se tivermos deixado passar algo importante sobre NVMe. Não se esqueça de se inscrever e acompanhar.

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