NVM Express kondigt NVMe 2.0-specificaties met ondersteuning voor hdd's aan

NVM Express heeft de 2.0-generatie van NVMe-specificaties aangekondigd. Het gaat om een reeks specificaties, die enkele nieuwe functies aan het protocol toevoegen, zoals Zoned Namespaces en ondersteuning voor harde schijven.

De technische werkgroep heeft de structuur van de verschillende specificaties bij de 2.0-versie flink op de schop genomen zodat deze schaalbaar is en fabrikanten sneller en eenvoudiger producten met ondersteuning voor het protocol kunnen ontwikkelen, schrijft de organisatie achter NVM Express.

De specificatie is onderverdeeld in die voor de basis van NVMe, die voor command sets, specificaties voor de transport van data, zoals via PCIe, glasvezel, RDMA of TCP en die voor de NVMe-managementinterface.

Er is een nieuwe commandsetspecificatie voor Zoned Namespaces en deze maakt het mogelijk dat een ssd en host samenwerken bij het plaatsen van de data. Het in lijn brengen van die plaatsing met de fysieke locatie op een opslagapparaat, kan voor betere prestaties zorgen en de voor een host beschikbare opslagcapaciteit verhogen, aldus NVM Express.

Nieuw is verder de commandset voor Key Values, die ssd-controllers data op basis van sleutelparen in plaats van blokadres laat benaderen. Hierbij is niet de overhead aanwezig die bij het vertalen van de sleutels en logische blokken wel speelt, en maakt directe communicatie van apps met de drive mogelijk.

NVMe 2.0 biedt verder verbeterde ondersteuning voor het beheer van Endurance Groups, een techniek voor datacenters om ssd-opslag samen te voegen voor beheermogelijkheden. Tenslotte biedt NVMe 2.0 dan expliciete ondersteuning voor wat de NVM Express-organisatie 'roterende media' noemt, oftewel harde schijven. Dit maakt dat gebruikers oudere protocollen zoals bijvoorbeeld iSCSI kunnen vervangen en hun pool van opslagmedia geheel via NVMe kunnen beheren, maar zoals AnandTech aanhaalt, is het de vraag of fabrikanten met harde schijven de overstap van SAS of SATA naar PCIe gaan maken.

Overigens gaat het bij veel van de wijzigingen die 2.0 brengt om uitbreidingen of verbeteringen van functies die bij NVMe 1.4 al geïntroduceerd werden. Wanneer er producten verschijnen op basis van de NVMe 2.0-specifciatie, is nog niet bekend.

Reacties (18)

[bartje]

wat is het voordeel van een harde schijf op NVME ipv sata?
de performance gaan we hieruit nooit halen.

Daarnaast is bij veel laptops NVME nu een soort van stick. betekent dit dat om aan de standaard te voldoen er plek moet zijn voor een 3.5" hdd? dat lijkt me een beetje onhandig.

[Dubbeldrank]

Nu heb je voor sata een extra controller nodig, dus je zit nu met twee controllers op de moederborden. Eentje minder is goedkoper, zuiniger en scheelt ruimte.

[|sWORDs|]

Er zit geen controller voor NVMe op moederborden, de controller zit in de drives. NVMe gaat gewoon over PCIe.

[Blokker_1999]

Dan verhuis je de controller gewoon naar de HDD en heb je daar weer meer chips nodig daar 1 SATA controller meerdere kanalen kan hebben en dus meerdere schijven kan aanspreken.

[Prince]

Waarom de controller verplaatsen? De vertaalslag is dan simpelweg niet meer nodig.
Ik zie ook wel iets in een U.2 connector met een pci-e verdeelkaartje/chip erachter met meerdere HDD's. zo kan je een beperkt aantal PCI-E lanes gebruiken voor veel HDD's aan te sluiten. Eventueel zelfs een external storage met meerdere HDD's in die je via een snelle (latency wise én bandbreedte) kan aansluiten.
(latency omdat niets ons tegenhoudt om caches in te bouwen)

Op zich is het feit dat de mogelijkheid er is nooit slecht. Er zijn altijd slimme koppen die er wel een nut voor weten te vinden...

[s0larus]

Waarom verhuizen naar de hdd? Dat maakt het juist complexer en dan moet je 5 chip voor 5 schijven terwijl het nu gewoon 1 chip is die alle 5 kan aansturen. Straks hebben we NVME die dat overneemt en scheelt het nog meer

[Switching Power]

De controller op de HDD heb je altijd, nu spreek die SATA dus heb je n+1 controllers in een systeem.
Met NVME heb je dan geen host controller meer nodig en kan de HDD direct NVME spreken dus het aantal controllers is dan n.

[PommeFritz]

NVME is voor zover ik weet een logische standaard over hoe de data uitwisseling plaatsvindt (protocol), en zegt niks over de fysieke uitvoering van de interface, laat staan de kabels/devices die je daar in prikt.

[Umbrah]

NVME is een protocol. PCIe is een interconnect. M.2 is een connector.

Je ziet ook wel eens U.2 als connector, en dat lijkt haast wel een beetje op de S-ATA connector...

NVME kun je overigens in dát ecosysteem beter vergelijken met AHCI. Dat is de "taal" die gebruikt wordt, waar S-ATA feitelijk zowel de connector, als de interconnect omschrijft. S-ATA ondersteund naast AHCI ook nog IDE (en technisch gezien PIO maar laten we dat aub voor eeuwig dood en begraven noemen?).

NVME heeft wat voordelen boven SATA, ook voor een harddrive... de command queues zijn vele malen groter, en dat heeft juist bij 'in order' acties zoals op een HDD potentieel voordelen, net zoals NCQ ongeveer 18 jaar geleden een mega revolutie was toen S-ATA die optie kreeg. Ik herinner me nog dat dat een verschil in dag en nacht was (en toen haalde ik wat 10krpm Raptors en was ik helemaal blij... hoewel ik alsnog daarna naar de eerste SSD's die maar konden ging)

[uiltje]

Er zitten ook meer opties in NVMe tov SATA zoals SANITIZE, wat uitgebreidere instructies heeft dan SECURE ERASE (random patroon schrijven bijvoorbeeld). Dus misschien kan je er daardoor ook meer mee. Hangt een beetje er vanaf wat de fabrikanten ermee doen overigens, want veel hiervan is optioneel.

Ik probeerde laatst alle data van een NVMe drive te wissen maar dat lukte niet, dus het is allemaal verre van foolproof.

[Master_duck]

zie ik het nou goed dat ze hier een alternatief voor ISCSI of FC gaan maken. zal wel een grote stap zijn voor shared storage technologie. eindelijk true NVME disk in je vm cluster op een shared storage.

[HetHooft]

Het NVMe protocol is feitelijk een vervanger van het oude SCSI protocol.
Transport van data vindt plaats o.b.v. iSCSI of FC bij SCSI, FC is ook compatibel met NVMe, maar heeft ook andere mogelijkheden als RDMA, TCP, PCIe.

Reden dat NVMe in het leven is geroepen is o.a. het reduceren van de gigantische hoeveelheid instructies het SCSI protocol had gekregen gedurende de vele jaren van ontwikkelingen en met NVMe is hiermee o.a. de latency sterk verminderd.

[mr.babek]

https://www.nvmexpress.or...ads/NVMe_Over_Fabrics.pdf

[dmantione]

SAS is nu 12-gigabps, maar er is reeds een 24 gigabps SAS-standaard waar nog geen apparatuur voor is. SAS kan voor harde schijven dan ook nog wel even mee, maar nu de schijven met twee koppenarmen in aantocht zijn, komt de grens van 6 gigabps SATA wel snel in zicht. Er zal daar dan ook iets moeten gebeuren, of er zal alsnog 12-gigabps SATA moeten komen, of inderdaad iets als NVMe voor harde schijven.

Persoonlijk had ik interne harde schijven met USB-interface voorspeld: Nu processoren USB-interfaces ingebouwd hebben is dat op zich een aantrekkelijke interface voor wat tragere media als harde schijven. Maar.. als ze direct PCI-E pakken is dat ook goed.

[Totoro88]

Wie weet binnenkort Sata4 over PCIe (U.2?..)

Meen onlangs gelezen te hebben dat Seagate door de toevoeging van een extra (afzonderlijke) schrijfkop snelheden tegen de 600MB/s wist te realiseren.

Al is de vraag hoeveel fabrikanten hier nog brood/innovatie in zien om verdere ontwikkeling te promoten.

[erwinb]

zoals met zo veel dingen, de grote afnemers bepalen de roadmap voor een product.
In het verleden werden hard disken gekocht voor in laptops, servers en in workstations. Dus moesten ze vaak kunnen overschrijven en relatief snel zijn. Nu zijn de grootste afnemers dus niet meer de server en laptop fabrikanten maar de cloud providers en deze gebruiken harddisken meer als een archief medium. Alle hot content staat op ssd's in aller hande vormen. De harddisk neemt daar de plaats in tussen SSD en Tape. Als jij een word document opslaat in SharePoint of een foto op FaceBook, dan schijf je die één keer weg en word deze misschien nog 10x gelezen en verder gebeurt er niets meer mee.
Nieuwe grote SAS/SATA disks gaan in de toekomst misschien 20 to 50 keer overschreven kunnen worden en verder niet. wel moet de data er tot het einde der tijden op blijven staan.

[mutley69]

Wat als een schijf/ssd sneuvelt? Trekt dat dan heel de PCIe bus plat?

[uiltje]

Lijkt me sterk. Sowieso zou dan de controller chip zo moeten sneuvelen dat het verkeerde signalen gaat sturen. Die chips gaan sowieso niet zo snel stuk, hoewel ik het heb meegemaakt dat een SCSI controller kaart het slecht deed in een RAID systeem. Hebben we heel lang lol van gehad. Zelfs dan werkt een PCIe bus met meerdere lanes; het lijkt me sterk dat je dan veel verstoring gaat krijgen.

Ik kan me nog voorstellen dat het systeem in de war raakt als een bundeltje lanes kunnen worden opgedeeld. Bijvoorbeeld als je twee lanes gebruikt van een x4 kaartje waarbij de andere twee voor een ander apparaat wordt gedeeld. Dat komt wel vaker voor, bijvoorbeeld bij het tweede M.2 slot van veel moederborden. Ik heb twee x16 slots, maar die kunnen ook maar in x8 + x8 configuratie worden gebruikt, terwijl er wel 16 lanes zijn voor elk slot. Als je er dan een PCIe insteekkaart met een x16 SSD in steekt.

Als er een short is dan kan je misschien power problemen krijgen lijkt me zo. Nog nooit gezien met een PCIe kaart, maar het kan vast. Geen idee hoeveel het dan meeneemt, zal wel van het bord afhangen.

[Reactie gewijzigd door uiltje op 23 juli 2024 16:09]