Kommentar von Dennis Demartek, Demartek LLC

NVMe steht in den Startlöchern

| Autor / Redakteur: Dennis Demartek (Übersetzung Nico Litzel) / Nico Litzel

NVMe wird von einem offenen Industriekonsortium entwickelt, das aus über 90 Mitgliedern besteht.
NVMe wird von einem offenen Industriekonsortium entwickelt, das aus über 90 Mitgliedern besteht. (Bild: NVM Express)

Dennis Demartek, Chef des gleichnamigen Analystenhauses, hat sich auf dem Intel Developer Forum (IDF) 2013 umgesehen. In seinem Bericht wird deutlich, dass die neue NVMe-Schnittstelle für SSDs Gestalt annimmt und bereits 2014 erste Produkte auf den Markt kommen werden.

Ich habe vor kurzem das Intel Developer Forum (IDF) 2013 in San Francisco besucht, um die Fortschritte bei NVM Express zu beobachten. Auf dem IDF hatte ich die Gelegenheit, an einer technischen Session zu NVMe teilzunehmen und ich habe zudem Menge Zeit damit verbracht, mit vielen Herstellern im NVMe-Pavilion über NVMe zu sprechen. Seit vergangenem Jahr hat NVMe gute Fortschritte gemacht: Die ersten NVMe-SSDs wurden angekündigt und es entwickelt sich ein stabiles Ökosystem, das diese Technik unterstützt.

Was ist NVMe?

NVMe ist eine skalierbare Host-Controller-Schnittstelle, die für Enterprise- und Client-Systeme konzipiert wurde, die PCIe-SSDs verwenden. NVMe wird von einem offenen Industriekonsortium entwickelt, das aus über 90 Mitgliedern besteht. 13 Unternehmen übernehmen eine Führungsrolle, unter anderem Cisco, Dell, EMC, Intel, LSI, Micron, NetApp, Oracle, PMC-Sierra, Samsung, SanDisk, Seagate und sTec (gehört nun zu Western Digital).

Im März 2011 wurde die ursprüngliche NVMe-1.0-Spezifikation veröffentlicht und 1.0c im Februar 2012. Im Oktober 2012 folgte schließlich Version 1.1. Die NVMe Workgroup arbeitet derzeit weiter an der Spezifikation; Mitte 2014 wird die kommende Revision erwartet.

PCIe

Seit einiger Zeit erklären wir bereits bei Demartek, dass die Akzeptanz von Unternehmen wächst, SSDs in ihren Rechenzentren einzusetzen. Zwar gibt es mehrere gute Schnittstellen für die SSD-Technik, aber insbesondere PCI Express bietet eine sehr gute Bandbreite, eine sehr geringe Latenzzeit und ist in der Lage, auch die kommende Generation von nichtflüchtigen Speichern zu unterstützen.

Die aktuelle PCIe-Generation (3.0) stellt pro Lane eine Bandbreite von einem Gigabit pro Sekunde zur Verfügung. Viele PCIe-Geräte nutzen vier oder acht Lanes, sodass sich mit diesen Speichergeräten folglich zwischen vier und acht Gigabit pro Sekunde erzielen lassen.

Die aktuelle Servergeneration, die mit PCIe 3.0 arbeitet, kann pro Prozessor bis zu 40 Lanes bewältigen. Das bedeutet, dass viele der heutigen Zwei-Socket-Server bis zu 80 PCIe-Lanes bereitstellen. Viele dieser Server bieten mehrere PCIe-Steckplätze, die, zusammen mit anderen Adaptertypen, mehr als eine PCIe-SSDs unterstützen.

Hard- und Software-Latenz

Die Designer hinter NVMe erwarten einige interessante Änderungen im Hinblick auf die Performance der gesamten Hardware und der Software-Infrastruktur. Bei der heutigen Technik verbringt eine I/O-Anforderung die meiste Zeit damit, sich durch die Hardware-Infrastruktur hindurchzuarbeiten, durch NAND-Flash-Medien, den Flash-Controller, den Adapter und durch zugehörige Hardware. Etwas Zeit wird zudem gebraucht, um sich durch den Host-Software-I/O-Stack zu arbeiten.

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