حافظه NVMe چیست؟ کاربردها، مزایا و معایب NVMe

حافظه NVMe چیست؟ داشتنِ یک حافظه‌ی پرسرعت، این روزها به یکی از اصلی‌ترین نیازهای ما تبدیل شده است؛ فرقی هم نمی‌کند که این حافظه را برای چه‌کاری می‌خواهیم. آخرین تکنولوژی فضاهای ذخیره‌سازی، NVMe است که حالا دیگر داشتنش به یک «باید» در دنیای دیجیتال تبدیل شده است. در این مطلب از بلاگ پارس پک می‌خواهیم در مورد حافظه NVMe صحبت کنیم و فرقِ آن را با حافظه‌های نسل‌های قبل، مثل حافظه SATA و SSD بررسی کنیم. اگر شما هم قصد خرید حافظه NVMe را دارید، قبل از خرید حتماً این مقاله را بخوانید.

حافظه NVMe چیست؟

حافظه NVMe یا Nonvolatile Memory Express به‌معنی رابط کنترل‌کننده‌ی میزبان حافظه غیر فرار، پروتکل جدیدی برای ذخیره‌سازی و انتقال اطلاعات روی درایوهای جامد (SSD) است که در حال حاضر بالاترین سرعت و توان عملیاتی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد و با توجه به اینکه سرعت انتقال داده در این نوع حافظه بسیار بیشتر از انواع دیگر درایوهای ذخیره‌سازی مثلِ SATA و SAS است، استفاده از این تکنولوژی می‌تواند تأثیر بسیار زیادی در کم کردن زمان عملیات و در نتیجه راندمان بالای کاری داشته باشد.

بنابراین به‌عنوان نکته‌ی اول، این را بدانید که NVMe یک نوع از حافظه‌ی ذخیره‌سازی فیزیکی نیست. از دیدگاه فنی، NVMe یک تکنولوژی برای حافظه‌های SSD است که سرعت این نوع از حافظه‌ها را بیشتر می‌کند.

راستش را بخواهید، من تا همین چند وقت پیش نمی‌دانستم که حافظه NVMe چیست. اگر شما هم مثلِ چند وقت پیشِ من هستید، یک جمله را خیلی خوب در ذهنتان ثبت کنید: فرقِ بین حافظه NVMe و تمام حافظه‌هایی که تا قبل از این داشتید، دقیقاً مثل فرق بین این است که با بویینگ ۷۴۷ مسافرت کنید یا با موتور CG125!

حافظه‌ NVMe چطور کار می‌کند؟

پروتكل NVMe از یک کنترلر اختصاصی برایِ مدیریت دسترسی به داده‌ها استفاده می‌کند. این کنترلر به‌صورت مستقیم با پردازنده ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را از طریق رابط PCIe منتقل می‌کند. این یکی از مزایای حافظه NVMe است که باعث می‌شود تا انتقال اطلاعات با سرعت بسیار بالاتری نسبت به حافظه‌های سنتی انجام شود.

علاوه‌براین، حافظه‌ NVMe از یک فناوری جدید با نامِ Queue Management استفاده می‌کند که به پردازنده این امکان را می‌دهد تا چندین درخواست I/O را به‌صورت همزمان به NVMe ارسال کند. همین مسئله باعث می‌شود که این حافظه عملکرد بهتری نسبت به حافظه‌های قدیمی‌تر داشته باشد و البته که یکی از دلایل بالاتر بودن قیمت حافظه NVMe هم همین مسئله است.

اینکه این فناوری چطور کمک می‌کند که اطلاعات سریع‌تر منتقل شوند، دقیقاً مثل رانندگی در یک اتوبانِ شلوغ است. اگر چندین لاین در این اتوبان وجود داشته باشد، می‌توانید با سرعت بیشتری نسبت به وقتی که فقط یک لاین آزاد باشد، به مقصد برسید.

مزایای حافظه NVMe در برابر SATA و SAS

هیچ چیز مثلِ مثال عددی نمی‌تواند به ما بگوید که مزیت استفاده از حافظه NVMe چیست. حالا دیگر می‌دانیم که NVMe از سوکت PCIe استفاده می‌کند. این مسئله باعث می‌شود که سرعت انتقال داده در این فناوری نسبت به حافظه‌های SATA، تا ۲۵ برابر بیشتر شود. این فاکتور در مقایسه با درایوهای AHCI، حدود ۲ برابر بیشتر است.

فاکتور مهم بعدی، میزان عملیات ورودی/خروجی در ثانیه (IOPS) است که در حافظه‌ی NVMe حدود یک میلیون بار است. این عددِ شگفت‌انگیز در مقایسه با درایوها AHCI تا ۹۰۰ برابر بیشتر است و تا سرد نشده‌اید این نکته را هم یادآوری کنیم که حافظه NVMe می‌تواند به‌صورت مستقیم با پردازنده‌ی سیستم ارتباط برقرار کند.

حافظه‌های NVMe با هر سیستم‌عاملی کار می‌کنند. بنابراین اگر قصد خرید حافظه NVMe را دارید، دغدغه‌ی این را نداشته باشید که با مک کار می‌کنید یا ویندوز یا حتی لینوکس؛ NVMe دوست‌دارِ همه‌ی سیستم‌عامل‌ها است. البته این نکته را هم باید بدانید که فناوری NVMe فقط مخصوص حافظه‌های SSD طراحی شده است. به همین دلیل است که خیلی‌ها به آن حافظه SSD NVMe می‌گویند.

اگر هم می‌خواهید فرق بین انواع معمول درایوهای ذخیره‌سازی را بدانید، در جدول زیر، تفاوت‌های اصلی بینِ حافظه‌های NVMe ،SAS و SATA ارائه شده است:

معایب حافظه NVMe چیست؟

حالا که با مزیت‌های اصلی حافظه NVMe آشنا شدیم، بهتر است کمی هم در مورد معایب آن بدانیم. البته درایو ذخیره سازی NVMe برای افرادی که واقعاً به آن نیاز دارند آنقدر ارزش خرید دارد که شاید این به‌نوعی عیب‌ها هم نتواند جلویِ خرید آن را بگیرد.

۱. NVMe قیمت بالایی دارد

برای خرید حافظه NVMe باید هزینه‌ی نسبتاً بالایی بپردازید. این اولین نکته‌ای است که باید به آن توجه کنید؛ چون این اختلاف قیمت، اصلاً کم نیست. البته این‌که می‌گوییم «نسبتاً» هم دلیل دارد؛ قیمت این حافظه نسبت به حافظه‌های SSD معمولی و یا حافظه‌های SATA بالا است اما مگر می‌توان لندکروز را با پراید مقایسه کرد؟!

ضمن اینکه قیمت بالای این حافظه را نمی‌توان به‌عنوان دلیلی منطقی برای نخریدن آن در نظر گرفت. به هر حال اگر نیاز شما به‌گونه‌ای باشد که نیاز به انتقال سریع دیتا داشته باشید، خرید حافظه SSD NVMe حتی با همان قیمت بالایی هم که دارد، توجیه‌پذیر است.

به‌عنوان مثال استفاده از حافظه NVMe در سرورها می‌تواند یکی از دلایل مهمی باشد که عملکرد وب‌سایت را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد. این تکنولوژی با کم کردن گلوگاه‌ها (Bottleneck)‌، باعث افزایش عملکرد کل سیستم می‌شود. مثلاً اگر کار شما تولید انیمیشن و موشن گرافیک باشد، حتماً به سیستمی نیاز دارید که بتواند رندرهای پروژه‌هایتان را با سرعت بالا بگیرد، نه اینکه مجبور باشید سیستمتان را ساعت‌ها و یا حتی چند روز زیر رندر بگذارید!

۲. ظرفیت کمتر حافظه NVMe

قیمت حافظه SSD NVMe بالا است؛ به همین دلیل است که در ظرفیت‌های کمتر از حافظه‌های نسل قدیم معرفی می‌شوند. پس شما حجم کمتری به‌دست می‌آورید و هم هزینه‌ی بیشتری می‌پردازید.

۳. نیاز به مادربردهای خاص

اگر می‌خواهید از حافظه NVMe برای کاربردهای شخصی استفاده کنید، مادربرد سیستم شما باید قابلیت استفاده از PCIe را داشته باشد. اگر چه تقریباً تمامیِ کامپیوترهای نسل جدید این قابلیت را دارند، اما به هر حال برای سیستم‌های قدیمی می‌تواند به‌عنوان یک عیب محسوب شود.

فرق SSD و حافظه NVMe چیست؟

تا اینجا می‌دانیم که مزایای حافظه NVMe چیست. اما هنوز هم اطلاعات زیادی هست که باید با آن‌ها آشنا شویم. مثلاً نمی‌دانیم که SSD و NVMe چه فرقی با هم دارند. اجازه دهید موضوع را از دیدگاه فنی‌تر بررسی کنیم.

موضوع را با تعریف حافظه SSD شروع می‌کنیم؛ SSD مخفف Solid State Drive به معنیِ درایو جامد است. SSD نسل جدید درایوهای ذخیره‌سازی است که برای اولین بار توسط SANDISK در سال ۱۹۹۱ به بازار معرفی شد. ورود درایوهای SSD انقلابِ بزرگی در صنعت کامپیوتر به‌پا کرد و همین حالا هم با وجود اینکه بیشتر از ۱۰ سال از معرفی‌شان می‌گذرد، کاملاً محبوب هستند.

SSD نسل بعدی HDD یا همان درایوهای سخت بود که ابزاری برای خواندن داشت و این خواننده روی دیسک در حال چرخش قرار می‌گرفت و اطلاعات را می‌خواند. حافظه SSD به‌جای ذخیره‌ی اطلاعات روی صفحات فیزیکی، آن‌ها را در ماژول‌های ذخیره‌سازی فلش به‌صورت بیت‌های ۰ و ۱ ذخیره می‌کند. ورود SSD توانست باعث شود تا از دنیای هد و سکتور خداحافظی کنیم و به دنیای پرسرعت انتقال داده‌ها وارد شویم.

خیلی خُب! حالا به همین اطلاعاتی که الان دارید، این را هم اضافه کنید که NVMe در واقع یک تکنولوژی است. همان‌طور که اشاره کردیم، NVMe مشخصات رابطی است که درایو ذخیره‌سازی از آن استفاده می‌کند؛ حالا کم‌کم ابرها دارند کنار می‌روند و می‌فهمیم که فرق بین SSD و حافظه NVMe چیست.

بیایید موضوع را با چند نکته جمع‌بندی کنیم:

• SSD یک حافظه‌ی فیزیکی است که می‌توانید اطلاعات را روی آن ذخیره کنید.
• NVMe یک تکنولوژی است که برای ذخیره‌سازی داده‌ها با روشی خاص استفاده می‌شود.
• پس می‌توان از تکنولوژی NVMe روی درایو SSD استفاده کرد و سرعت آن را به طور قابل قابل توجهی افزایش داد.
• بنابراین اصولاً این دو مفهوم قابل قیاس با هم نیستند؛ مثل این است که شما بخواهید فرش دستباف کرمان را با مانیتور مقایسه کنید!

حافظه M2 NVMe چیست؟

وقتی کسی از M.2 حرف می‌زند، به احتمال زیاد منظورش نوعی از حافظه‌ی SSD است. با این تکنولوژی می‌توان درایوهای SSD کوچک‌تری ساخت که بیشتر در لپ‌تاپ‌ها و اولترابوک‌ها استفاده می‌شود.

درایوهای M.2 می‌توانند حتی به کوچکی یک آدامس باشند و ظرفیتشان هم تا ۲ ترابایت متغیر است. اما اینکه سرعت درایوهای M.2 با SSD فرق دارد یا نه، خود سوالی چالش‌برانگیز است. شرکت کینگستون که در زمینه‌ی ساخت حافظه‌های جانبی سابقه‌ی زیادی دارد، این موضوع را رد کرده است.

این شرکت صراحتاً اعلام کرده که تنها تفاوت میان درایوهای SSD و M.2، فقط سایزشان است. بنابراین اگر سرعت حافظه برایتان اهمیت زیادی دارد، باز هم می‌توانید از حافظه NVMe استفاده کنید.

کاربرد حافظه NVMe چیست؟

تا اینجا متوجه شدیم که حافظه‌ NVMe چیست و استفاده از آن نسبت به نسل‌های قبلی فضاهای ذخیره‌سازی چه مزایایی دارد. اما کِی باید از این نوع حافظه که هم هزینه‌ی زیادی دارد و هم فضای کمتری به شما می‌دهد استفاده کنیم؟

۱. خرید حافظه NVMe برای ورک استیشن‌ها

اگر شما هم در حوزه‌ی ساخت انیمیشن‌های بلند یا تدوین فیلم فعالیت می‌کنید، حتماً برایتان پیش آمده که سیستم شخصی‌ شما پاسخ‌گوی نیازهای پردازشی سنگین نباشد؛ هر چقدر هم که کانفیگ قدرتمندی داشته باشد. چاره‌ی کار، استفاده از ورک استیشن است.

ورک استیشن کامپیوتر فوق‌العاده قدرتمندی است که در محیط‌های مختلفی مانند دانشگاه یا شرکت تجهیز می‌شود و با استفاده از آن‌ها می‌توان رندرهای فوق‌العاده قدرتمندی گرفت. روی این کامپیوتر، حتماً باید حافظه NVMe نصب شده باشد تا سرعت کار افزایش یابد.

۲. استفاده از حافظه NVMe برای کامپیوترهای گیمینگ

سیستم‌های کامپیوتری مخصوص بازی هم جزو گزینه‌هایی هستند که درایو ذخیره سازی NVMe می‌تواند عملکرد آن‌ها را ارتقا دهد. هیچ گیمری دوست ندارد زمان زیادی را برای اجرای بازی‌ها صرف کند و تازه بعد از بارگذاری با کلی لَگ بازی خود را انجام دهد. حافظه NVMe با قدرت بی‌نظیر خود، می‌تواند سنگین‌ترین بازی‌ها را هم خیلی سریع اجرا کند.

۳. استفاده از حافظه NVMe در سرورها

اگر بخواهیم بگوییم که مهم‌ترین کاربرد حافظه NVMe چیست، بدونِ هیچ فکری باید به سرورها اشاره کنیم. سرورهایی که از وب‌سایت‌های شلوغ با ترافیک بالا میزبانی می‌کنند، بهتر است که از این نوع نسل درایوهای ذخیره‌سازی استفاده کنند تا با بارگذاری سریع‌تر وب‌سایت، هم تجربه‌ی کاربری را افزایش دهند و هم کمک‌رسان وب‌سایت‌ها برای به‌دست آوردن رتبه‌های بهتر گوگل باشند.

جمع‌بندی

حافظه‌ NVMe چیست؟ این شاید سوالی باشد که خیلی از افرادی که اطلاعات بالایی هم در زمینه‌ی تکنولوژی دارند، هنوز پاسخ دقیقی برای آن ندارند. ممکن است شما هم فقط بدانید که سرعت حافظه NVMe بالاتر است؛ اما مگر می‌توان فقط با یک جمله، همه‌ چیز را در مورد این تکنولوژی دانست؟‌ این مطلب از سرویس‌های میزبانی بلاگ پارس پک دقیقاً همه‌ی آن چیزهایی را که برای خرید حافظه NVMe نیاز دارید، به شما می‌گوید.

سؤالات متداول

۱. حافظه NVMe چیست؟

حافظه NVMe به حافظه‌هایی گفته می‌شود که از تکنولوژی NVMe در ساختارشان استفاده می‌شود. این حافظه‌ها همگی از نوع SSD هستند. به همین دلیل است که به این حافظه‌ها، حافطه‌ SSD M2 NVMe هم گفته می‌شود.

۲. آیا NVMe یک نوع حافظه است؟

خیر. NVMe فقط یک تکنولوژی به‌روز است که می‌توان از آن در حافظه‌های SSD استفاده کرد.

۳. مزیت استفاده از حافظه NVMe چیست؟

مهم‌ترین مزیت استفاده از حافظه NVMe، سرعت بالای آن است. این تکنولوژی باعث شده است تا سرعت انتقال داده‌ها در این حافظه‌ها از حافظه‌های SSD هم بیشتر شود. همچنین حافظه NVMe مصرف انرژی پایین‌تری دارد و جای کمتری را هم نسبت به SSD می‌گیرد.