Em nosso mundo acelerado e constantemente conectado, os dados são mais valiosos do que nunca. E como as empresas se esforçam para capturar e analisar cada byte, o hardware de armazenamento tornou-se um componente crítico na equação do processamento de dados.
Mas com os discos rígidos tradicionais atingindo o limite máximo, mesmo as CPUs mais rápidas não conseguem acompanhar a enxurrada de dados que chegam. É por isso que muitas empresas estão recorrendo à cloud NVMe para obter o a maior parte de seu hardware de armazenamento.
Neste artigo, nós explicamos como o NVMe funciona e as vantagens de desempenho do uso da tecnologia em seus negócios. Vamos lá?
O que é a cloud NVMe?
NVMe (non-volatile memory express) é um protocolo de transferência de armazenamento para acessar dados rapidamente de dispositivos de armazenamento de memória flash, como unidades de estado sólido (SSDs).
Rápida, de alto rendimento e massivamente paralela, a especificação básica NVMe permite que a memória flash se comunique diretamente com um computador por meio de um barramento PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) de alta velocidade.
Quais as diferenças entre NVMe e SATA?
Unidades de estado sólido (SSDs) e suas tecnologias afiliadas continuam a evoluir rapidamente. Nos últimos anos, os SSDs fizeram grandes avanços na redução da latência, aumentando a eficiência e aprimorando o desempenho — e está claro que o futuro trará mais refinamentos que economizam tempo e mão de obra.
Também é verdade, no entanto, que todas essas inovações na tecnologia SSD deixaram os usuários finais com uma variedade de opções difíceis de classificar.
Introduzido há uma década, o NVMe se tornou um player importante no mundo dos SSDs nos últimos anos. Acredita-se amplamente que ele superará as interfaces SATA e SAS mais antigas. No momento, porém, continua sendo uma das várias opções viáveis.
Mas, o que distingue essas interfaces SSD umas das outras?
SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
SATA — às vezes chamada de serial ATA — é uma interface de barramento de computador que foi introduzida em 2000, tornando-a a mais antiga das interfaces SSD vistas hoje. Seu lançamento representou uma grande melhoria em relação à interface Parallel ATA (PATA) que estava em uso desde os anos 80.
Comparado com seu antecessor, o SATA oferecia taxas de transferência de dados mais rápidas e menos interferência eletromagnética. Ele também permitia troca a quente — a capacidade de substituir componentes do sistema sem a necessidade de desligar o sistema.
SATA é uma interface half-duplex (unidirecional), portanto não pode executar funções de leitura e gravação simultaneamente. Isso pode resultar em sérios atrasos de desempenho, principalmente em aplicativos com demandas pesadas de processamento de E/S.
No entanto, os SSDs SATA continuam bastante populares no mundo corporativo devido ao seu custo relativamente baixo. A última revisão SATA (3.5) foi lançada em julho de 2020.
SAS (Serial Attached SCSI)
O SAS, que chegou ao mercado em 2004, representa um avanço técnico significativo em relação à interface SATA anterior. Ele implanta um protocolo serial ponto a ponto que usa o conjunto de comandos SCSI (Small Computer System Interface) para transferir dados de e para dispositivos vinculados com alta velocidade e eficiência.
O SAS pode gerenciar até 128 conexões diretas ponto a ponto, e seus recursos full-duplex permitem a funcionalidade simultânea de leitura e gravação. O SAS também é compatível com dispositivos SATA, pois suas conexões e backplanes são projetados para acomodar unidades e protocolos SATA. Essa versatilidade tornou o SAS a escolha preferida para muitos servidores e estações de trabalho em todo o mundo dos negócios.
O padrão SAS mais recente, SAS-4, chegou em 2017 e pode suportar transmissão de 22,5 Gbit/s.
NVMe (Memória não volátil expressa)
Introduzido em 2011, o NVMe foi projetado para solucionar as deficiências das interfaces SATA e SAS, ambas desenvolvidas durante a era dominada pela unidade de disco rígido (HDD).
A primeira interface a aproveitar ao máximo a tecnologia SSD baseada em flash , ela usa um barramento PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) para se comunicar diretamente com a CPU e dispensa os adaptadores de barramento de host (HBAs) necessários para SATA e SAS. Como o SAS, ele possui recursos full-duplex, mas supera em muito o poder de transmissão de dados.
Aproveitando a capacidade dos SSDs para computação paralela e oferecendo mais canais para transmissão de dados, o NVMe reduz drasticamente a latência e a sobrecarga de E/S, o que resulta em taxas de transferência de dados muito altas. Também é altamente escalável — com SSDs PCIe bidirecionais, você pode obter até 32 faixas em um dispositivo.
A revisão NVMe mais recente (2.0a) foi lançada em julho de 2021.
Quais os benefícios do NVMe?
Quando se trata de escalabilidade, latência e desempenho geral, o NVMe surge como o vencedor claro quando comparado com as opções SATA e SAS mais antigas. Por exemplo, ele pode sustentar velocidades de gravação sequenciais várias vezes mais rápidas do que as de seus concorrentes mais antigos.
Em um cenário tecnológico cada vez mais dominado por unidades de estado sólido, ele oferece muitos benefícios que SATA e SAS, que foram feitos para aplicativos de HDD menos exigentes, não podem igualar. Mas, vamos detalhar melhor esses benefícios.
1. Memória flash de alto desempenho
O NVMe permite que as empresas aproveitem a memória flash de alto desempenho. Embora o SATA funcione bem com unidades de disco rígido (HDDs) e tenha crescido para atender às necessidades de E/S dos SSDs, ele ainda apresenta várias ineficiências quando usado com SSDs modernos baseados em flash. O NVMe, por outro lado, oferece vários fluxos de dados que permitem a utilização completa dos recursos de CPU e GPU.
2. Divisão e simplificação de dados
Construído para velocidade, o NVMe permite a divisão e simplificação de dados para que todos possam ser gravados simultaneamente. Isso significa que o NVMe oferece várias vezes a largura de banda, suporte multicore e melhorias na latência.
3. Suporte a diferentes fatores de forma e conexões
A especificação também oferece suporte a diferentes fatores de forma e conexões, permitindo uma combinação versátil de opções baseadas em flash para qualquer plataforma de armazenamento. O NVMe vem com vários comandos que permitem a comunicação direta entre hosts NVMe e SSDs.
Isso cria interfaces mais rápidas e fluxos de trabalho simplificados para gravar e ler dados em armazenamento de estado sólido. PCIe e NVMe eliminam gargalos decorrentes de barramentos SATA ineficientes, melhorando o armazenamento e o gerenciamento de dados e otimizando o desempenho do sistema.
4. Redução do consumo de energia
Com tempos de leitura/gravação mais rápidos, os datacenters que adotam o NVMe experimentam uma redução no consumo de energia. A persistência de dados na memória flash é quase totalmente imutável, o que reduz as chances de um desastre.
O NVMe também usa componentes de estado sólido que mal se movem, fazem barulho ou dissipam o calor. Isso garante pouco desgaste, permitindo o aproveitamento total do investimento na infraestrutura do data center.
A cloud NVMe está se tornando o padrão para empresas que precisam processar grandes quantidades de dados rapidamente. Acesso a dados aprimorado, desempenho de aplicativos e velocidades de processamento a tornaram a opção ideal para organizações orientadas a dados. Para implementar esse tipo de solução de forma eficiente e atendendo aos seus requisitos de desempenho e de negócios é fundamental contar com uma empresa especialista em hospedagem, como a ValueHost.
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