Od HDD do NVMe: evolucija shranjevanja podatkov

HDD-ji podatke zapisujejo na vrteče se plošče, medtem ko SSD-ji shranjujejo informacije v čipe, podobno kot USB-ključki, brez gibljivih delov. Zaradi tega SSD-ji postopoma nadomeščajo HDD-je v strežniških sistemih.

Pomemben dejavnik pri izbiri je protokol povezave, torej način, kako se pogon poveže s strežnikom. Danes so v uporabi trije: SATA, SAS in NVMe. SATA in SAS obstajata v obeh oblikah (HDD in SSD), NVMe pa izključno kot SSD. Oblika pogona (LFF – večji, SFF – manjši, M.2 – tanek modul, EDSFF – novejši standard za podatkovne centre) vpliva na gostoto, hlajenje in možnosti nadgradnje. Pri HPE strežnikih je prednost, da omogočajo hkratno uporabo vseh treh tipov pogonov, kar administratorjem prinaša večjo prilagodljivost.

• SATA je najstarejši in najbolj omejen protokol. Klasični trdi diski z njim dosegajo le nekaj sto MB/s, SSD-ji pa do okoli 550 MB/s. To pomeni, da so SATA SSD-ji lahko tudi 100-krat hitrejši od trdih diskov.
• SAS je namenjen predvsem podatkovnim centrom – je hitrejši, zanesljivejši in omogoča bistveno nižje zakasnitve (manj čakanja), danes v različicah 12G in 24G.
• NVMe je razvit posebej za SSD-je in uporablja povezavo PCIe (isti standard, ki ga uporablja grafična kartica v računalniku). Zaradi tega lahko obdeluje več milijonov ukazov hkrati z izjemno nizkimi zakasnitvami.

Z generacijo NVMe Gen4 so hitrosti dosegle do 7 GB/s, Gen5 pa jih podvaja (do 12 GB/s) in skrajša odzivnost pod 10 mikrosekund (tisočinke milisekunde). V praksi to pomeni, da se aplikacije zaganjajo hitreje, baze podatkov delujejo bolj gladko; sistemi za oblak, umetno inteligenco in virtualizacijo pa so bolj učinkoviti.

V primerjavi s SATA SSD-ji so NVMe pogoni lahko več kot 10-krat hitrejši, opravijo večkrat več operacij na sekundo in so bistveno bolj odzivni. Prav zato postajajo osnova sodobne IT infrastrukture in so nepogrešljivi pri virtualizaciji, v oblaku, umetni inteligenci in superračunalništvu.

Najpogostejši miti o NVMe (in zakaj ne držijo)

»NVMe SSD-ji so predragi.«

Res je, nekoč so bili NVMe pogoni luksuz. Danes pa so v osebnih računalnikih že povsem običajni, v podatkovnih centrih pa pogosto celo cenovno primerljivi ali ugodnejši od SATA in SAS SSD-jev enake kapacitete. Cena zato ni več izgovor – saj NVMe za skoraj enako investicijo ponuja večkratno višjo zmogljivost in odzivnost.

»Za naše aplikacije je SATA SSD dovolj.«

Morda velja za trenutne obremenitve, a SATA hitro doseže svoje meje pri več uporabnikih ali večjih obremenitvah. Takrat postane ozko grlo sistema. Če lahko za podobno ceno dobite nekajkrat več zmogljivosti in stabilno delovanje tudi v prihodnje, je NVMe dolgoročno bolj smiselna izbira.

»NVMe SSD je namenjen samo posebni rabi, kot je AI.«

Res je, NVMe je idealen za sodobne delovne obremenitve, kot sta umetno inteligenca in superračunalništvo. A koristi se pokažejo tudi v vsakdanjih okoljih – pri virtualizaciji, bazah podatkov, poslovnih aplikacijah in VDI. SATA SSD je lahko dovolj za manjša okolja, toda NVMe zagotavlja zanesljivo zmogljivost tudi ob rasti obremenitev.

»SATA in SAS sta bolj zanesljiva.«

NVMe SSD-ji za podatkovne centre vključujejo napredne zaščitne mehanizme in tehnologije za daljšo življenjsko dobo. V praksi so vsaj enako, pogosto pa celo bolj zanesljivi kot SATA in SAS. Razlika je le v tem, da sta SATA in SAS starejši in bolj razširjeni, zato dajeta občutek preizkušene varnosti.

»Za NVMe potrebujem novo infrastrukturo.«

Ne nujno. Današnji strežniki že večinoma podpirajo NVMe – pogosto tudi hkrati s SATA in SAS. Pomembno je le, da ob izbiri pazite na ključne komponente, kot sta krmilnik in kletka za diske, da bodo podpirale vse protokole. Pri strežnikih HPE ProLiant Gen11 in Gen12 to velja že v osnovnih konfiguracijah, brez dodatnih nadgradenj.

NVMe prinaša hitrost prihodnosti – že danes

NVMe ni več tehnologija prihodnosti, ampak realnost. Ponuja hitrejše, bolj odzivne in zanesljive sisteme, ne glede na delovne obremenitve. Pri umetni inteligenci in analitiki je praktično nujen, saj brez njega dragoceni procesorji in grafične kartice ne izkoristijo svojega potenciala.

Ker je NVMe danes cenovno primerljiv s SATA in SAS SSD-ji, je odločitev preprosta: za enako investicijo dobite bistveno več zmogljivosti ter infrastrukturo, ki je pripravljena na prihodnost.

Avtor: Klemen Mihelčič, skrbnik ključnih kupcev (HPE operated by Selectium)