حافظه یا هارد NVMe یا (Non-Volatile Memory Express) یک استاندارد ارتباطی است که برای ارتباط با حافظه‌های غیرحذف نشده (Non-Volatile Memory) استفاده می‌شود، به‌طور خاص SSD ها (Solid State Drives) این استاندارد را برای بهره‌وری بیشتر و اجرای عملیات I/O (ورودی/خروجی) با سرعت بالا طراحی شده است. در واقع حافظه NVMe یک پروتکل انتقال است که برای افزایش سرعت انتقال داده ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و نسبت به نسل قبلی خود یعنی SSD سرعت بیشتری دارد.
NVMe چیست ؟
حافظه NVMe SSD یک نوع حافظه یا هارد برای ذخیره سازی اطلاعات است که در دستگاه‌های الکترونیکی مانند کامپیوترها، لپ‌تاپ‌ها و سرورها استفاده می‌شود. این نوع حافظه از استاندارد ارتباطی به نام “Non-Volatile Memory Express” یا NVMe برخوردار است.
NVMe یک پروتکل ذخیره سازی با کارایی بالا، بهینه سازی شده NUMA (دسترسی به حافظه غیر یکنواخت) و بسیار مقیاس پذیر است که میزبان را به زیر سیستم حافظه متصل می کند. این پروتکل نسبتا جدید، دارای ویژگی های بسیار بالایی است و از ابتدا برای رسانه های حافظه غیر فرار (NAND و حافظه پایدار) طراحی شده است که مستقیماً از طریق رابط PCIe به CPU متصل می شود. این پروتکل بر روی خطوط PCIe با سرعت بالا ساخته شده است و می تواند سرعت انتقال را بیش از 2 برابر نسبت به رابط SATA ارائه دهد.
در ادامه، ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای حافظه NVMe SSD آورده شده‌اند:
ویژگی های حافظه NVMe
سرعت بالا
حافظه NVMe SSD با ارتباط PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) به سیستم متصل می‌شود که سرعت انتقال داده بالایی را فراهم می‌کند. این باعث افزایش چشمگیر سرعت عملیات خواندن و نوشتن می‌شود.
کارایی بالا در عملیات موازی
NVMe بهینه‌سازی شده برای اجرای عملیات موازی است، که به سیستم‌هایی با پردازنده‌های چند هسته‌ای و برنامه‌هایی که از موازی‌سازی پشتیبانی می‌کنند، کمک می‌کند.
تاخیر کم
نسبت به استانداردهای قدیمی‌تر ارتباط SSD، تاخیرها کاهش یافته‌اند که در اجرای برنامه‌ها و سیستم‌هایی که نیاز به پاسخ سریع دارند، حائز اهمیت است.
کمترین حجم درگیری (Overhead)
استفاده از حافظه NVMe منجر به کاهش حجم درگیری در سیستم می‌شود، که این امر برای بهره‌وری بیشتر و سرعت بالاتر اجرای عملیات مهم است.
مزایای حافظه NVMe SSD
سرعت بالا
یکی از مهمترین مزایای حافظه NVMe، سرعت بالایی است که در انتقال داده و اجرای عملیات I/O دارد.
کارایی بهتر در بارهای کاری سنگین
برای برنامه‌ها و سناریوهایی که نیاز به پردازش ورودی/خروجی بسیار زیاد دارند، NVMe بهترین کارایی را ارائه می‌دهد.
کمترین تاخیر
تاخیرهای پایین NVMe به سیستم‌ها امکان می‌دهد تا در عملکرد نرم‌افزارهایی که به پاسخ سریع نیاز دارند، بهبود پیدا کنند.
مناسب برای استفاده در سرورها
حافظه NVMe SSD به عنوان حافظه اصلی یا حافظه داده در سرورها و مراکز داده بسیار مناسب است.
کاربردهای حافظه NVMe SSD
سرورها و مراکز داده
در سرورها و مراکز داده مانند دیتاسنتر ها که نیاز به سرعت و بهره‌وری بالا در انتقال داده دارند، حافظه NVMe SSD مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در سرور های مجازی و سرور اختصاصی ایران در دیتاسنتر ارتبانت از هارد های NVMe استفاده شده است.
گیمینگ
در سیستم‌های گیمینگ، حافظه NVMe SSD بهبود چشمگیری در زمان بارگذاری بازی‌ها و اجرای سریع تر آنها ارائه می‌دهد.
کاربردهای مهندسی و شبیه‌سازی
در حوزه‌های مهندسی، شبیه‌سازی، و پردازش تصویر، NVMe به علت کارایی بالا و سرعت زیاد تبدیل به یک انتخاب مناسب شده است.
کاربردهای حوزه داده (Data Analytics)
در پردازش و تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها (Big Data Analytics)، استفاده از حافظه NVMe به بهبود کارایی کمک می‌کند.
استفاده از حافظه NVMe SSD برای بسیاری از کاربردها از دیگر استانداردها بهترین کارایی را ارائه می‌دهد و در حال حاضر به‌عنوان یک استاندارد رایج در بازار SSD محسوب می‌شود.
مقایسه NVMe با هاردهای SSD و HDD
| ویژگی | هارد NVMe SSD | هارد SSD | هارد HDD |
| سرعت | بسیار بالا | بالا | کمتر از SSD و NVMe |
| مصرف انرژی | پایین | متوسط | بالا |
| ابعاد و وزن | کوچک و سبک | کوچک و معمولی | بزرگ و سنگین |
| قیمت | بالا | متوسط | پایین |
| ظرفیت ذخیره‌سازی | متنوع | متنوع | بیشتر |
| استفاده در سرور | بله | بله | بله |
سوالات متداول
آیا هارد NVMe فقط بر روی سرور استفاده می‌شود ؟
خیر، حافظه NVMe SSD نه تنها بر روی سرورها بلکه در انواع دستگاه‌ها از جمله لپ‌تاپ‌ها، رایانه‌های شخصی (کامپیوترهای معمولی) و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی نیز استفاده می‌شود. از آنجا که NVMe SSD با سرعت بالا و کارایی بهتر نسبت به استانداردهای قدیمی‌تر ارتباط SSD مانند SATA SSD عمل می‌کند، در بسیاری از سناریوها به عنوان یک گزینه جذاب برای ذخیره‌سازی اطلاعات به کار می‌رود.
آیا هارد NVME گران تر از SSD است؟
بله، به طور کلی، هاردهای NVMe SSD گران‌تر از هاردهای SSD با اتصالات استاندارد مانند SATA هستند. دلیل اصلی این افزایش قیمت، سرعت بالا و عملکرد بهتر هاردهای NVMe SSD است.
آیا تمامی لپ تاپ ها از حافظه NVMe پشتیبانی می‌کنند ؟
خیر، تمامی لپ‌تاپ‌ها از حافظه NVMe پشتیبانی نمی‌کنند. پشتیبانی از حافظه‌های NVMe به عنوان درایو اصلی یا حافظه فرعی در لپ‌تاپ‌ها بستگی به سخت‌افزار و معماری مربوط به هر لپ‌تاپ دارد. لپ‌تاپ‌های جدیدتر و پرچمدار، به طور معمول دارای این امکان هستند، اما لپ‌تاپ‌های قدیمی‌تر یا با سخت‌افزارهای پایین‌تر ممکن است از حافظه‌های NVMe پشتیبانی نکنند.