Warum naht das Ende von NVMe-SSDs mit M.2-Anbindung?

NVMe-SSDs sind in Bezug auf Zugriffsgeschwindigkeit und Bandbreite der bisher fortschrittlichste Speichertyp. Aber was ist, wenn wir Ihnen sagen, dass wir uns dem nähern? Ende von SSDs in M.2-Modulen und deshalb werden die schnellsten SSDs von heute ersetzt? Wir erklären den Grund.

Eine der größten Beschwerden über NVMe-SSDs in Form von M.2-Modulen ist, wie wenig Platz sie benötigen, um Chips unterzubringen. Dies begrenzt Ihre Speicherkapazität. Dies ist jedoch nicht der Grund, warum solche Verbindungen in zukünftigen Generationen enden könnten.

Warum naht das Ende von NVMe-SSDs mit M.2-Anbindung

Warum werden wir das Ende der M.2-Module sehen?

Allen Prozessoren ist gemeinsam, dass sie in Bezug auf Bandbreite und Zugriffsgeschwindigkeit meist nicht mehr als 2 DIMM- oder SO-DIMM-Module ausnutzen, sodass die zusätzlichen Module als Erweiterungen zu den bereits vorhandenen Zugriffskanälen dienen. Zumindest ist dies bei PC-Prozessoren der Fall, da sowohl Workstations als auch Server über Speicherzugriffsmechanismen verfügen, um die große Anzahl von Modulen zu nutzen, die auf dem installiert sind Hauptplatine.

90 % der PC-Benutzer haben also höchstens zwei Module, was uns stutzig macht. Gibt es eine Möglichkeit, das dritte und vierte Modul effizienter zu nutzen? Nun ja, Platzierung einer SSD innen, was das Ende markieren wird. Vergessen wir nicht, dass diese Speichereinheiten bestehen aus:

  • Ein Flash-Treiber.
  • Ein DRAM-Speicher, damit der Controller seine Aufgaben effizienter erledigen kann, obwohl es in einigen Fällen Geräte ohne eigenen Speicher gibt, die den System-RAM verwenden.
  • Offensichtlich die NVMe-Speicherchips, also der NAND-Flash, in dem die Daten gespeichert werden.

Eine SSD auf DIMMs zu setzen mag albern erscheinen, aber es ist sinnvoll, da der Zugriff auf Daten auf Ihrem DRAM nicht langsamer wäre als über PCI Express. Mit anderen Worten, es wäre nicht erforderlich, kontinuierliche Datenkopierübungen durchzuführen oder einen Teil des Speichers als Backup-Cache belegt zu haben.

SSD M.2 Placa-Basis

NV-DIMMs sind die Zukunft

Eines der größten Probleme, die es heute in Bezug auf die Leistung gibt, ist die Latenz zwischen Prozessor und RAM, obwohl Lösungen wie CXL das Hinzufügen zusätzlicher RAM-Module über PCI Express ermöglichen. Es hat sich gezeigt, dass die Zugriffslatenz vom PCI-Express-Port in der Mitte die Leistung beeinträchtigt. Mit anderen Worten, das Ausführen von Programmen aus diesem Speicher ist viel langsamer.

Das ist der größte Engpass aktueller NVMe-SSDs, sie können ihre Speicherkapazität und sogar ihre Bandbreite erhöhen, aber ihre Latenz ist unüberwindbar und wird zunehmen, sobald hohe Bandbreiten die Verwendung von PAM-Codierung erzwingen, damit der Verbrauch nicht in die Höhe schießt. Die Folgen all dessen? Sie müssen einen Weg finden, die Leistung zu steigern und gleichzeitig hohe Bandbreiten aufrechtzuerhalten. Wie? Wir haben Ihnen bereits die Lösung genannt, setzen Sie eine SSD in ein DIMM-Modul ein.

Ein DDR5-4800-Speichermodul hat einen 64-Bit-Bus und damit eine Bandbreite von 38.4 GB/s. Das PCI-Express-5.0-Modul? 16 GB/s. Obwohl die Zahlen mit PCIe 6.0 steigen werden, haben wir bereits angemerkt, dass das Latenzproblem unüberwindbar ist und deshalb das Ende von M.2-Modulen auf Papier geschrieben werden kann.

NVDIMM Anatomie

Der letzte Punkt, der Prozessor-Speicher-Controller

Speichercontroller integriert in die CPU und deren Aufgabe es ist, auf RAM zuzugreifen, unterscheiden sich im Betrieb nicht von Flash-Controllern, letztere sind vielmehr eine komplexere Version der ersteren. Wenn also die Zeit gekommen ist, wäre es nicht verwunderlich, Prozessoren mit der Fähigkeit zu sehen, ein NV-DIMM-Modul direkt zu verwalten. Was bedeutet, dass für solche Systeme die Verwendung einer NVMe-SSD zu einer viel schlechteren Option führt.

NVDIMM-P von AMD

Da die Hersteller von NVMe-SSDs in M.2-Modulen dieselben sind, die RAM herstellen, wird diese Änderung nicht zu etwas führen, das die Branche erschüttern wird. Darüber hinaus wird es einen der Wünsche von Systemdesignern ermöglichen. Sie verfügen über einen riesigen Speicher mit der gleichen direkten Zugriffsgeschwindigkeit wie RAM und müssen keine umfangreichen Datenkopierübungen durchführen.