NVMe im Rechenzentrum einsetzen

Die PCIe-Ergänzung NVMe soll die Storage-Busse ablösen und den Durchsatz beschleunigen. Bis zur flächendeckenden Adaption muss sich noch einiges einspielen.

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NVMe im Rechenzentrum
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Inhaltsverzeichnis

Seit 2011 versucht Non-Volatile Memory Express (NVMe) die vorherrschenden SCSI-Varianten als Anbindungsprotokoll für nichtflüchtigen Halbleiterspeicher im Rechenzentrum abzulösen. Neu an dem Konzept ist, dass der Massenspeicher nicht mehr über einen eigenen I/O-Bus wie SAS, SATA oder SCSI, sondern direkt an den Systembus, also PCI Express, angebunden ist.

Den gesamten SCSI-Stack von der Hardware bis zur Datensteuerung löst eine kleine Erweiterung ab, ein Logical Device Interface oberhalb des PCIe-Stacks. Aktuell ist seit Juni 2019 die Spezifikation NVMe 1.4. Sie flankiert der Standard NVMe-MI 1.1, der das Management-Interface spezifiziert.

Da NVMe üblicherweise vier PCIe-Kanäle verwendet, schafft der Datenpfad mit PCIe 3.0 dank 128b/130b-Codierung knapp 4 GByte/s, mit PCIe 4.0 fast 8 GByte/s. Bei acht oder 16 Kanälen verdoppelt respektive vervierfacht sich der theoretische Durchsatz noch mal.

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