خلاصه مفهوم تفاوت انواع حافظه
مشتریان نیازمند حافظه ها (برای کامپیوتر شخصی، سرورها و …) باید ساختار مجموعه خود را بر اساس نیازهای شغلی و اپلیکیشنهای مورد نیاز طراحی کنند. چندین فاکتور مانند حجم کاری، بودجه، مقیاس، و حتی لوکیشن باید درنظر گرفته شوند تا بتوان یک تصمیم درست گرفت. اما با وجود درنظر گرفتن این فاکتورها، ممکن است تشخیص بین معماری حافظه مناسب برای سیستم شما مشکل باشد. در این مقاله به شما کمک میکنیم با توجه به شرایط شما کدامیک از معماری های SAS، SATA و NVMe برای شما مناسب تر میباشد. بیایید اولا تاریخچه و معماری محیطهای SAS ، SATA و NVMe را بررسی کنیم.
معماری NVMe
محیط NVMe (حافظه سریع غیر فرار – Non-Volatile Memory Express) جدیدترین نوع حافظه فلش است که هماکنون بالاترین عملکرد را دارد. نکته ی متمایز کننده این محیط، معماری آن است که در آن از PCIe استفاده میکند تا مستقیم به CPU متصل شود و مسیر حرکت داده ها را راحتتر میکند. این طراحی در SAS و SATA وجود ندارد و در آنها دادهها باید اول به HBA و سپس به CPU بروند. با از میان برداشتن این لایه، مسیر حرکت بهینه شده و تاخیر را کم میکند و درنتیجه سرعت و عملکرد بالا میرود.
همچنین به دلیل اینکه NVMe میتواند از 4 لایهی سنتی بالاتر برود و از یک لایه که در یک مجموعه ی لایه در CPU وجود دارد استفاده کند، مقیاس پذیری هم به طور چشمگیری بهتر میشود. لازم به ذکر است که به دلیل ارائه ی نسخه های جدیدتر و تکنولوژی های تازه تر در زمینه PCIeها ، عملکرد NVMeها هم به طور همزمان پیشرفت میکند.
معماری SAS
محیط SAS (اسکوزی متصل چندگانه – Serial Attached SCSI) چند سال بعد از SATA معرفی شد و ویژگیهای جدیدی معرفی کرد که برای حجمهای کاری مدرن بسیار سودمند بود. در این معماری به جای استفاده از Advanced Technology Atachment که در SATA استفاده میشد، از سریهای موازی SCSI (محیط سیستم کامپیوتر کوچک – Small Computer System Interface) استفاده کرد.
سیم کشی SAS به صورت 2 کابل که 4 سیم در آنها است متشکل است که کانالهای بیشتری برای انتقال داده و متصلکنندههای بیشتر برای استفاده دستگاه های دیگر به وجود میاورد. به علاوه، این کانالها به گونه ای طراحی شده اند که این اجازه را میدهند تا نواشتن و خواندن داده ها به صورت همزمان انجام شود. قابلیت اعتماد، گزارش خطا، و طول بلندتر کابلها نیز در SAS معرفی شده بودند. همچنین بهبودهای SAS هنوز ادامه دارند و نسخه 24GB/s به تازگی معرفی شده است، پس این معماری همچنان ارزش خود را در مارکتها حفظ کرده است.
معماری SATA
محیط SATA (اتصالات ردیفی تکنولوژی پیشرفته – Serial Advanced Technology Attachment) در سال 2000 معرفی شد و هنوز هم به دلیل به صرفه بودن آن، در سرورهای مدرن استفاده میشود. این معماری ATA ردیفی را جایگزین ATA موازی کرد که محدودیتهای متعدد فیزیکی و عملکردی آن زمان را از بین برد.
معماری سیم کشی SATA به صورت 4 سیم در یک کابل میباشد که دوتای آنها برای ارسال و دوتای دیگر برای دریافت داده میباشند. همچنین این 4 کانال نیمه دوپلکس میباشند درنتیجه دادهها فقط میتوانند در یک جهت (ارسال یا دریافت) حرکت کنند. سرعت نوشتن و ثبت داده SATA قابل قبول است اما سرعت خواندن آن در مقایسه با اکثر محیطهای مدرن کند میباشد که باعث محدودیتهای استفاده در آن میشود.
آخرین بازبینی و بروزرسانی SATA در سال 2008 رخ داد و متاسفانه در آینده آپدیت دیگری را نخواهد داشت.
مقایسه کلی این 3 معماری
عملکرد یا Performance
عملکرد را میتوان به روشهای متفاوتی اندازه گیری کرد. برای مثال Dell از روش 4 KiB تصادفی 70/30 (70% خواندن و 30% نوشتن داده) استفاده کرده که در آن مقادیر بیشتر IOPS به معنی عملکرد بهتر است. NVMe انترپرایز 1.13 درصد IOPS بهتری از DC NVMe داشت. DC NVMe دو درصد IOPS بهتری از SAS انترپرایز داشت و به همین منوال تا Vlaue SAS و SATA. در جدول زیر میتوانید این مقادیر را مشاهده کنید و خودتان بررسی کنید.
تاخیر یا Latency
پروتکل NVMe مراحل نیاز برای انتقال داده به CPU را کمتر کرده و همچنین از سرانه (Overhead) کمتری برخوردار است و درنتیجه تاخیر کمتر چشمگیری از SAS و SATA دارد. به علاوه پروتکل SAS فول دوپلکس است و از 2 کانال استفاده میکند که درنتیجه 50% تاخیر کمتری از SATA داردو
هزینه
بنا به گزارش Dell در سال 2022، اساسدیهای SATA کمترین قیمت را دارد و تقریبا 0.9 درصد قیمت کمتری از SAS دارد. همچنین SAS از DC NVMe و DC NVMe از NVME انترپرایز هردو به ترتیب 0.85 درصد هزینه ی کمتری دارند. اما لازم به ذکر است که این قیمت ها ثابت نیستند و احتمال تغییر این آمارها بسیار قابل پیشبینی است.
مقیاس پذیری یا Scalability
در حال حاضر، NVMe بیشترین پتانسیل برای مقیاس پذیری را دارد و این عنوان را به دلیل زیاد بودن خطها و کانال ها میباشد. اما درصورت نیاز به ارتقای زیربنا برای پشتیبانی از پروتکل NMVe I/O باشد، بسیار هزینهبر خواهد بود. درنتیجه به این دلیل که ارتقا دادن SAS کم هزینه تر است، بسیار قابلیت انعطاف بالاتری دارد و اکثر زیربناهای شرکتها سخت افزار نیاز برای SAS را دارا هستند. اما بدیهی است که SAS قابلیت ارتقای بسیار شدید مانند NMVe را ندارد.
به علاوه SATAها با SSDها قابلیت ارتقای چندان بالایی ندارند.
راهنمای کلی با توجه به اهداف شغلی
Enterprise NVMe: مشاغلی که خواستار حداکثر عملکرد را دارند و از نظر بودجه نیز مشکلی نداشته باشند. حجمهای کاری سنگین مانند HPC یا AI از کش (Cashe) اضافی ارائه شده توسط NVMe به شدت بهره میبرند و به دلیل سرعت بالای پیشرفت عملکرد در NVMe انترپرایز؛ به پایگاههای داده حجم کاری کوچکتر نیز قابلیت پا به پا آمدن با دیتاهای به شدت حجیم را میدهد.
DC NVMe: مشاغلی که نیاز به کنترل بودجه دارند و همچنین از قدرت بالایی بهره میبرند، میتوانند این نوع حافظه را درنظر بگیرند. این نوع NVMe با حفظ تقریبی عملکرد NVMe انترپرایز، از قیمت کمتری برخوردار هستند و به گفته بسیاری از متخصصان، از یکی از بهترین ارزشهای عملکرد (Performance-per-Price) برخوردار میباشد.
Enterprise SAS: مشاغلی که میخواهند از پایگاه داده SCSI خود استفاده کنند و از بیشترین ارزش SAS بهره ببرند. با اینکه این معماری بهترین عملکرد یا بهترین قیمت را ندارد، یکی از با اعتمادترین، مقیاس پذیرترین، و آیندهنگر ترین انواع را دارد چراکه سرعت 24GB/s ارائه شده و حتی احتمال طراحی 48GB/s هم دور از انتظار نیست.
Value SAS: مشاغلی که نیاز به مدیریت بودجه و استفاده از SAS را دارند. این معماری از نوع ذکر شده در قسمت بالا تقریبا 0.7 برابر هزینه کمتر و عملکرد پایینتری دارد؛ بنابراین ارزش عملکردی بهتری را از SATA دارد و گزینه ی بهتری برای بیزنسهای متوسط تا کوچک که نیاز به کنترل بودجه دارند و میخواهند از ویژگیهای SAS بهره ببرند، میباشد.
SATA: مشاغلی که نیاز به محیطی با کمترین هزینه میباشند میتوانند از SATA استفاده کنند. اما باید درنظر بگیرند که با پیشرفت در این حوزه و کمتر شدن کلی قیمتها با معماری های هوشمندتر، در آینده نه چندان دور ارزش SATA به کلی از بین میرود و با همان قیمت، میتوان یک SAS یا حتی NVMe تهیه کرد!
اما با این حساب، این حافظه یک گزینهی قوی برای محیطهای کاری نسبتا سبکی که نیاز کمتری به خواندن داده دارند، میباشد.
با استوک سرور، تجربهای مطمئن و قدرتمند از سرورها را با بهترین قیمت داشته باشید، اکنون زمان انتخاب هوشمندانه است، برای کسب اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش همین امروز اقدام کنید.
جمع بندی در انتخاب معماری حافظه
داستان رقابت بین محیطهای SATA ، SAS و NVMe هنوز درحال نوشتن است. تقریبا 5-6 سال پیش آمارها به گونه ای بوده اند که با وجود حافظه قدرتمندی مانند NVMe، مشتریان به SAS لقب “با ارزشترین برای سالیان” را داده اند. با دیدن آب رفتن هزینههای این محیطها قابل مشاهده است که SATA از SAS و SATA به شدت عقب افتاده و برنامه ای برای بهبود یافتن ندارد. همچنین قابل ذکر است که NVMe در تلاش است تا هزینههای خود را کاهش دهد تا ارزش بالاتری بگیرد. به علاوه همینطور که شما میدانید، حجم های کاری و پایگاههای داده به شدت درحال بزرگ شدن هستند و نیاز به آینده نگری و بینش بالایی دارند. صنعت حافظهها و درایوها این مهم را به ما توصیه میکنند که بهترین و آیندهنگرترین محیط برای متشریان، NVMe میباشد.
اما بقیه انواع استوریجها هنوز ارزش خود را در شرایط و موقعیتهای متفاوت حفظ کرده اند و کاربران باید با دقت بالا در این زمینه، شرایط خود را آنالیز کنند و انتخاب درست را کنند.
اگر سوالی درمورد مشخصات یا قیمتهای محصولات سایت دارید، میتوانید به بخش تماس با ما مراحعه بفرمایید.
- Amirhossein
- 24 اسفند 1402
- 193 بازدید