物理服务器中的 NVMe 硬盘是什么? NVMe与SATA对比

　　如果最近几年你研究过电脑的规格，您可能已经注意到 SSD 固态硬盘、USB 3.1 和 HDMI 都已成为数据传输速率最高的新标准。这些硬件的进步主要有利于办公室和家庭电脑的配置。

　　一项有利于本地工作站和物理服务器租用的新技术是取代 SATA 和 M.2 SSD 性能的较新的存储技术，以及衡天云物理服务器租用的一部分，那就是非易失性存储 (NVMe，全称Non-Volatile Memory express) 硬盘。

　　1.什么是NVMe?

　　非易失性存储(NVMe)是 2013 年推出的逻辑设备接口规范，主要使用 PCI-e 连接，而不是 SATA连接来访问固态存储。这使得存储设备和其他硬件组件之间的数据传输速率更高，从而提高了 PC 和服务器的整体性能。

　　2.NVMe与SATA有什么好处?

　　这里有个误解需要澄清。NVMe 和 SATA是不同类型的技术。许多人之所以将“NVMe SSD 与 SATA SSD”作比较，是因速度最快且广泛可用的NVME SSD，使用的是 PCI-e 接口。

　　在NVMe技术标准成为主流之前，"SSD"一词几乎指的就是2.5英寸SATA SSD，它适合笔记本电脑，并使用SATA III与 AHCI。简单地说，SSD 使用了 SATA 连接和旧标准的主板芯片组。行业渐渐脱离这种组合的原因很简单，它们无法充分发挥 NVMe 的潜力。因此，NVMe 存储主要用于 PCI-e 硬件接口，该接口直接连接到 CPU，以获得最佳性能。PCI-e 通常用于在台式计算机(需要低延迟的两个外围设备)中添加图形处理单元 (GPU)或声卡。需要记住的是：NVMe 硬盘可以使用PCI-e 卡插槽或常用 SATA SSD 和硬盘磁盘(HDD) 的旧 SATA 连接。它们被称为 2.5 英寸U.2 NVMe SSD，通常仅在企业环境中看到。

　　简而言之：SATA SSD 是使用 SATA 形状和 AHCI 作为主机控制器连接到系统的存储硬盘。而 NVMe 是一个规范，SATA 是一个物理连接器。请参考图片中四个带有最流行外形的图片(从上到下) :

      ① M.2 SATA III SSD

　　② M.2 NVMe SSD

　　③ 2.5 英寸 SATA SSD(主要用于笔记本电脑)

　　④ 3.5 英寸 SATA HDD 硬盘

　　3. PCI-e 和 SATA 对比

　　虽然 SATA 连接允许 6 GB/s 的连接速度，但 PCI-e 连接允许16 GB/s 的连接速度。基于 PCI-e 的硬盘连接速度是 SATA 的两倍多，可以更快地读取和写入数据。

　　4.M.2 NVMe 和M.2 SSD 对比

　　NVMe 硬盘最常见于 PCI-e 连接的M.2 形态中。M.2 硬盘直接安装在主板上，通常与主芯片板平行。这与需要在计算机或服务器外壳中单独安装的其他形态不同。

　　传统硬盘通常通过 SATA 线连接，需要连接到电源才能正常工作。由于 NVMe存储直接安装在主板上，因此无需连接线，从而减少了机箱内的占用空间，并改善了冷却组件的气流。对于注重性能的用户，M.2 外形可能是高效硬件构建的理想之选。请记住，M.2 SATA SSD尽管使用相同的外形，但它们还是使用 SATA 连接，与 NVMe 存储相比，该连接速度会受瓶颈。

　　5.NVME SSD最适合您吗?

　　NVMe硬盘是否优于SATA SSD，取决于您的使用场景。我们将这分为两个部分：网络托管和本地工作站。

　　5.1 NVMe 网络托管

　　是的。选择具备NVMe存储的物理服务器租用已经成为网络托管的行业标准。升级到NVMe硬盘是提高网站性能和用户体验(UX)的简单方法，无需集成内容交付网络(CDN)或第三方缓存软件和集成。这意味着您的服务器会根据用户请求分配更多资源，而不是缓存任务。在高可用(HA)基础设施中，使用 NVMe 硬盘的网站或应用将工作得更快，而来自sysadmins 的优化配置更少。

　　5.2本地工作站的 NVMe 硬盘

　　一般用途：如果您在平日的电脑运用中仅仅限于 Web 浏览器和办公套件，也有更具成本效益的方法来提高 电脑的安全性和性能。从 SATA SSD 升级到 NVMe 硬盘，性能跃升不会像从普通硬盘升级到 SSD 那样明显。

　　深度用途：这些场景中最有可能体会到NVMe技术的好处：

　　● 音乐制作人和视频编辑以高清(HD)质量呈现复杂的项目。

　　● 硬核PC游戏玩家运行大规模多人在线(MMO)游戏，如魔兽世界和星际争霸。

　　● 旨在通过在开放广播软件(OBS)等软件中进行定制的多媒体流式处理器，实现每秒最高帧 (FPS)。

　　即使是这些用户，系统性能也可能受到 CPU 的限制。您可能需要英特尔i7+ 以上CPU才能发挥出NVMe硬盘的优势。了解更多关于物理服务器租用中的技术知识欢迎随时联络衡天云。