Samsung nvm express driver что это

Обновлено: 07.07.2024

О программе

Программное обеспечение Samsung Magician для SSD предназначено для мониторинга, тестирования, оптимизации и обновления прошивки твёрдотельных SSD накопителей Samsung

Что нового

Новое в Samsung Magician 6

Абсолютно новый графический интерфейс, предоставляющий широкий спектр информации, более дружественный и интуитивно понятный.
PSID Revert - легко инициализировать накопитель, не посещая сервисный центр.
Диагностическое сканирование для определения детального состояния диска.
Функция помощи.
Много других улучшений.

Системные требования

Программное обеспечение Samsung Magician разработано и распространяется исключительно для пользователей твердотельных SSD накопителей Samsung.

Операционные системы:

Требования к оборудованию:

Полезные ссылки

Подробное описание

Samsung Magician - многофункциональная программа для управления SSD дисками производства Samsung. Программа показывает информацию о дисках и их температуре, скорость чтения и записи, и другую полезную информацию об установленных SSD дисках Samsung.

Тесты производительности позволяют проверить скорость чтения и записи, и сравнивать результаты. Диагностика накопителя позволяет своевременно выявить проблемы в работе диска и предотвратить потерю данных.

Программа Samsung Magician включает средства шифрования данных для защиты ваших файлов, а также инструмент полной очистки диска.

Также, с помощью программного обеспечения Samsung Magician для SSD накопителей, вы сможете выполнить обновление прошивки накопителя для повышения его производительности и исправления имеющихся проблем.

Возможности Samsung Magician для SSD

Проверка состояния SSD дисков.
Тест производительности.
Оптимизация производительности.
Проверка S.M.A.R.T.
Проверка подлинности накопителя Samsung.
Безвозвратное удаление данных и шифрование.
Обновление прошивки SSD накопителей.

Оценка пользователей

Другие программы

HARDiNFO
Получение информации о компонентах компьютера или ноутбука

CrystalDiskMark
Измерение скорости передачи данных у жестких дисков и SSD

Форм-фактор М.2

Первоначально шина M.2 разрабатывалась как более скоростная и компактная замена mSATA.

Интерфейс SSD	Максимальная теоретическая пропускная способность	Максимальная реальная пропускная способность (оценка)
SATA III	6 Гбит/с (750 Мбайт/с)	600 Мбайт/с
PCIe 2.0 x2	8 Гбит/с (1 Гбайт/с)	800 Мбайт/с
PCIe 2.0 x4	16 Гбит/с (2 Гбайт/с)	1,6 Гбайт/с
PCIe 3.0 x4	32 Гбит/с (4 Гбайт/с)	3,2 Гбайт/с

Формально M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Этот интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и USB 3.0. M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express передают данные лишь по двум таким линиям. Платы имеют одинаковую ширину в 22 мм, но сразу пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм.

М.2 могут иметь несколько ключей-вырезов сразу, что делает их совместимыми с несколькими типами слотов одновременно. Ключ типа B, расположенный вместо контактов с номерами 12-19, означает, что в слот подведено не более двух линий PCI Express. Ключ типа М, занимающий контактные позиции 59-66, означает, что слот обладает четырьмя линиями PCI Express и поэтому может обеспечить более высокую производительность.

На сегодняшний день именно слоты М.2 представляются наиболее перспективными для SSD: они способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения твердотельных накопителей.

Что такое NVMe?

Самая серьёзная проблема для SSD сегодня – ограничение полосы пропускания старых шин Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS). Пропускная способность новейших SATA-III составляет 600 МБайт/с, скорость передачи данных Serial Attached SCSI (SAS 12G) составляет 1,2 ГБайт/с. Современные SSD способны на большее.

Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и задержка при доступе к ним существенно ниже – на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.

Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.

Разъём М.2 на материнской плате.

Сегодня NVM Express (NVMe) поддерживают все материнские платы ASUS на наборах системной логики Intel Z97 Express и X99 Express – для этого нужно обновить UEFI BIOS и в виде опции использовать карту расширения ASUS Hyper Kit.

Карта расширения позволяет владельцам плат на чипсете X99 подключать накопители типоразмера 2,5" с интерфейсом NVMe – например Intel SSD 750, используя разъём SFF-8639 (mini-SAS HD). На самом диске тоже будет разъём SFF-8639, он выглядит так:

Если на материнской плате нет разъёма М.2 или нет возможности его использовать, есть платы-переходники для PCIe:

Компания Supermicro представила решения, оптимизированные под NVMe:

По заявлению производителя, SuperServer с подготовкой под NVMe Virtual SAN демонстрирует лучшие в отрасли показатели производительности и плотности в решении 1U Ultra 10x NVMe (серия SYS-1028U-VSNF), легко масштабируемой под нужды корпоративной среды, центров обработки данных и облачных приложений.

2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) повышает плотность NVMe с возможностью «горячей» замены и может поставляться в ещё более высокоплотных конфигурациях — до 24x2,5″ NVMe c горячей заменой на 1U.

Два новых решения 2U Virtual SAN Ready Node исключительно на созданных на базе SSD flash-накопителях, в архитектуре Ultra (серия SYS-2028U-VSNF) и TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) поддерживают до 480 виртуальных машин в 4 узлах.

В целом у Супермикро есть целая линейка серверов для NVMe-носителей, они пока редки в продаже как и сами носители.

Впрочем, вернемся к Samsung 950 Pro.

Спецификация Samsung 950 Pro

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с 950 Pro.

На тестах в Анандтехе он проиграл только в тесте случайной записи. В уважаемом 3Dnews результаты более красивые:

Сервера и M.2

В большинство серверов М.2 поставить можно только через переходную плату PCIe, которая ставится через райзер-плату. Нам не удалось найти таких плат в наличии в России, но вероятно, ситуация скоро исправится, так как на Ebay, aliexpress и многих других местах они продаются в изобилии.

Для серверных приложений использование такого накопителя позволит радикально ускорить работу базы данных (особенно крупных справочников), добавить IOPS для системы виртуализации и использовать их в виде кэша данных объёмом до 512Гбайт, например, картинки/JSON-объекты и прочее, что не может влезть в RAM сервера. Цена вопроса всего 13000 рублей для 256Гб версии и 24990 рублей для SSD на 512Гб когда он появится в продаже. Это выгоднее чем на Амазоне.

В качестве альтернативы в наличии есть такие платы:

Это Kingston HyperX Predator на 480 Гбайт, модель SHPM2280P2H/480G. Как мы можем заметить, разъём тот же, Samsung 950 Pro в неё точно так же встанет при необходимости. Это просто набор из платы + SSD M.2 PCIe. Цена на рынке – 33000 рублей.

За те же деньги можно приобрести Intel 750 Series 400 Гб SSDPEDMW400G4R5. У него все микросхемы NAND распаяны на плате, поэтому если что-то сломается, только в сервисный центр:

Немного о HOSTKEY

С 2008 года мы сдаём выделенные и виртуальные сервера в аренду, предоставляем услуги размещения серверов в 4 датацентрах Москвы, включая два Тиер-III сертифицированных ЦОД. Мы специализируемся на крупных выделенных серверах и создании частных облаков и кластеров для наших клиентов на их основе.

Для наших читателей у нас есть горячее предложение: Сервера в наличии на базе суперкомпьютеров Т-Платформы и процессоров Intel Xeon E5-2630v2 со скидкой 15% до конца декабря (или пока они не закончатся) при использовании промокода TMW5U0S8SE

Например для сравнения:

– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/64Gb RAM/1x1Tb SSD+1x1Tb 7,2K HDD = 17000р в месяц, со скидкой 14450.
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/128Gb RAM/1x2Tb SSD+1x2Tb 7,2K HDD = 25700р в месяц, со скидкой 21800
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/256Gb RAM/2х2Tb Samsung SSD = 36500р в месяц, со скидкой 31000
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/32Gb RAM/2х600Gb SAS 10K = 13650р в месяц, со скидкой 11600р

Все цены с НДС, конфигурация возможна практически любая.

Все сервера подключены на гигабитном канале, лимит трафика 10Тб без ограничений. К каждому выделенному серверу предоставляется удаленный доступ через IPMI, возможна организация VLAN на скорости до 10Gbps.

Твердотельные накопители (или SSD) с недавних пор стали стандартом качества на потребительском и профессиональном рынке компьютерного оборудования. По данным аналитиков агентства TrendFocus, в 2020 году SSD-диски впервые обошли HDD по числу единиц, поставленных на мировой рынок.

Однако, технологии передачи данных, которые изначально применялись в SSD, перестали отвечать современным требованиям к скорости обработки массивов информации. Помещение флеш-памяти в форм-факторы механических жёстких дисков и использование старых интерфейсов ради обратной совместимости налагало серьезные ограничения на твердотельные накопители. Чтобы задействовать весь потенциал технологии, крупные игроки IT-индустрии создали NVM Express — новый стандарт высокопроизводительного интерфейса для SSD.

В этом обзоре мы подробно разберем, что представляет собой спецификация NVM Express. Расскажем, в каких форм-факторах она представлена, а также что значит применение нового стандарта подключения накопителей для бизнеса в практическом плане.

Что такое NVMe

Аббревиатура NVM Express (NVMe, NVMHCIS) расшифровывается как «спецификация интерфейса хост-контроллера энергонезависимой памяти». Эта технология позволяет задействовать особые преимущества накопителей, основанных на флеш-памяти типа NAND и 3D XPoint (Intel Optane).

Предпосылки создания

До NVM Express SSD-устройства подключались к компьютерам с помощью интерфейсов Serial ATA (SATA) или SAS, которые использовали режим работы AHCI для передачи данных. Эта технология разрабатывалась для традиционных механических жёстких дисков и имела существенные физические ограничения на скорость одновременной передачи данных, а также на время, необходимое для произвольного доступа к памяти.

К концу 2010-х технологическое развитие SSD-дисков упёрлось в лимиты пропускной способности интерфейса SATA. Максимальная скорость передачи данных шины составляла 6 Гбит/с или 750 Мбайт/с. А, с учётом системных издержек — не более 550 Мбайт/с.

Производители устройств для профессиональных и продвинутых пользователей смогли обойти ограничение, путём подключения SSD через интерфейс PCI Express. Однако эта стратегия позволила решить проблему со скоростью лишь частично.

Как появилась технология NVMe

Изначально спецификация NVMe была призвана упростить процесс тестирования того, как аппаратное ПО взаимодействует с энергонезависимой памятью по шине PCI Express. Позже технология стала промышленным стандартом для основных форм-факторов (U.2, M.2, AIC, EDSFF), в которых выпускаются SSD-диски.

Протокол NVMe был анонсирован общественности в 2007 году на форуме разработчиков компании Intel. Первая рабочая версия спецификации (1.0) вышла в марте 2011 года, а текущая (2.0a) датируется июлем 2021.

Сегодня развитием технологии занимается большое международное сообщество компаний и разработчиков, которое было основано в 2014 году.

Поддерживаемые ОС

NVM Express поддерживают все основные операционные системы. Microsoft добавила встроенную поддержку NVMe в Windows 8.1 и Server 2012 R2 в октябре 2013 года. Также были выпущены модификации для Windows 7 и Server 2008 R2, доступные через Центр обновления Windows (Windows Update).

Apple добавила совместимость с OS X Yosemite версии 10.10.3 в апреле 2015 года. Поддержка NVMe в Linux реализована в марте 2012 года, начиная с ядра 3.3. С февраля 2015 года она доступна в дистрибутиве Chrome OS.

Поддержка NVMe накопителей есть в OpenBSD 6.0, NetBSD-current, FreeBSD 10.2, DragonFly BSD 4.6, а также в Oracle Solaris 11.2 и в таком ответвлении OpenSolaris как illumos. Совместимость VMware появилась в vSphere 6.0. Естественно, следующие версии этих продуктов (Windows 10, OS X 10.4 Mojave и т. д.) сохраняют поддержку NVM Express.

В чём разница между SSD и NVMe дисками

Улучшенная архитектура

Высокопроизводительные твердотельные накопители NVMe не имеют ограничений на пропускную способность, которая присуща стандартам SATA/SAS и AHCI, разработанным ещё для традиционных жёстких дисков. В традиционных дисках для чтения/записи множества файлов головка должна молниеносно перемещаться от одного участка пластины к другому. Хотя кэширование и другие ухищрения маскируют это, традиционные диски эффективно работают лишь с одним файлом одновременно.

В результате в традиционном стандарте AHCI предусмотрена только одна очередь и максимум 32 команды в ней. Поскольку у твердотельных дисков такого ограничения нет (как и головки), эта наследственная характерная черта AHCI только ухудшает их работу. NVMe разрешает до 65535 очередей и до 65536 команд в каждой (так предусмотрено спецификацией, хотя практическое использование потребует соответствующий контроллер).

К тому же, NVMe накопитель позволяет 2048 MSI-X прерываний, а AHCI — только одно такое прерывание в режиме без управления. У NVMe также снижены системные издержки: параметры команд в 4 Кбайт выполняются за одно чтение памяти, а не за два, как у AHCI. Кроме того, выполнение параллельных инструкций не требует синхроблокировки.

Повышенная производительность

Концепция протокола NVMe ориентирована на максимальное использование преимуществ твердотельной флеш-памяти для достижения лучшей производительности.

На относительную производительность твердотельных дисков влияют многие факторы — тип флеш-памяти, контроллер, прошивка. Чтобы точно понять, как на данной фактор влияет использование NVM Express, нужно сопоставить важнейшие функциональные параметры (например, скорость записи и чтения) у аналогичных моделей без этой технологии и с ней.

Вот, например, беспристрастное сравнение моделей WDS100T2B0B и WDS100T2X0C. Это относительно свежие диски SSD от Western Digital ёмкостью 1 Тбайт, выполненные на одной и той же технологии 3D TLC NAND.

Первый — это SATA/AHCI-диск со скоростью последовательного чтения/записи 560 и 530 Мбайт/с соответственно. Его IOPS — число операций ввода-вывода в секунду — 95 000 для произвольного чтения и 84 000 для записи.

Второй же жесткий диск SSD выполнен на шине PCIe/NVMe. Его последовательная скорость чтения — 3400 и записи — 2800 Мбайт/с, а аналогичные произвольные параметры — 500 000 и 400 000 IOPS.

Совместимость стандартов

Ранние SSD на PCI Express использовали AHCI, либо собственную спецификацию. В первом случае сохранялись все недостатки производительности при произвольном чтении/записи. Во втором, работа устройства сильно зависела от изготовителя или даже конкретной модели одной и той же марки.

Обходить нетипичные стандарты подобных дисков приходилось с помощью особых драйверов. В результате, накопители было сложно использовать в роли загрузочного диска Windows или Linux, если производитель не поддерживал данные ОС.

NVM Express избавился от подобных проблем с помощью общего дискового интерфейса с единой спецификацией драйверов.

Разнообразие форм-факторов

Традиционные жёсткие диски обычно поставлялись в форм-факторах 2,5 или 3,5 дюймов, а SSD — в формате 2,5 дюйма с разъемом mini-SATA (mSATA). У NVMe-дисков появилось большее разнообразие форм-факторов.

Самый типичный формат NVMe — M.2 имеет 22 мм в ширину и 30, 42, 80 или реже 110 мм в длину. Он сохраняет обратную совместимость с SATA. Есть и формат NF1 — это вариант M.2, рассчитанный на ЦОД и с поддержкой горячей замены аппаратного обеспечения.

У дисков интерфейса U.2 (ранее SFF-8639) формат — 2,5 дюйма. Предусмотрен специальный разъем для PCI Express. Некоторые диски сегмента хай-энд доступны только в виде плат PCI Express, обычно форм-фактора HHHL (half height, half length, «половинной высоты, половинной длины»).

Что дает применение NVMe

Приход NVM Express в отрасль сулит мощный рост производительности баз данных. В 2015-м исследователи из Университета Южной Калифорнии и Университета штата Калифорния в Сан-Хосе, сотрудничавшие с Samsung, установили, что при ядре Linux 3.14 архитектурные отличия NVMe «снижают системные программные издержки вчетверо».

Более того, они указали, что, при прямом сравнении дисков NVMe и SATA, первый «демонстрирует восьмикратный выигрыш производительности» при рабочей нагрузке на базу данных. Аналогично один NVMe-диск превосходит по производительности RAID0-массив из четырёх дисков SATA SSD «до пяти раз».

Для полу- и профессионального использования — редактирования графики или обработки видео — выгоды уже скромнее, поскольку они зависят больше от обычной скорости чтения/записи, чем от произвольных операций ввода-вывода. В этом случае восьмикратный рост производительности — как то было с базами данных — нереален.

Для подтверждения, вернёмся к приведенному ранее примеру с дисками WDS100T2B0B и WDS100T2X0C. Тесты показывают, что SSD с поддержкой NVMe дают увеличение скорости чтения в 6 раз, а записи — в 5,25 раз, по сравнению с аналогичным SATA SSD-диском.

Где используются диски NVM Express

NVMe SSD доступны в комплектациях большинства относительно современных компьютеров. Что же касается пользователей Mac, то Apple поддерживает NVMe с 2015 года, когда этот тип накопителя стал использоваться на Retina MacBook.

С 2016 года диски NVMe появились на MacBook Pro c Touch Bar. Контроллеры NVM Express поддерживаются и большинством моделей Retina iMac, начиная с середины 2017 года, а также всеми конфигурациями iMac Pro.

Новые материнские платы на PC часто оснащены разъёмами M.2 для подключения SSD. Если же нет, то доступны переходники, позволяющие подключить диски M.2 через разъёмы PCI Express. Некоторые производители поставляют их в комплекте с диском. Тем не менее, доступны и недорогие устройства-дженерики, совместимые с любым оборудованием.

Технологические перспективы и конструктивные реалии

Производительность NVMe-дисков не в последнюю зависит от версии PCI Express и доступного числа линий. Так, PCI Express 2.0 поддерживает пропускную способность 500 Мбайт/с на линию, а PCI Express 3.0 — около 985.

Старые компьютеры с PCI Express 2.0 могут использовать NVMe-диски, но большинство из них применяет четырёхлинейный интерфейс, который ограничивает теоретическую скорость до 2000 Мбайт/с. А из-за накладных потерь, она ещё и на 10-15% ниже. Получается, что достижение скорости чтения в 3400 Мбайт/с для упомянутой выше модели WDS100T2X0C на практике невозможно.

Samsung оценивает скорость их чтения в 3200, а записи в 2400 Мбайт/с, однако тест ThinkPad P52s показал только 1777 и 1722 Мбайт/с, соответственно. Этот конструктивный недостаток есть у моделей E480, L480, T580 и T480. Но X280, T480s, X380 Yoga и X1 Carbon G6 уже задействуют четырёхлинейный интерфейс SSD.

Хотите, чтобы сайт работал максимально производительно? Размещайте его на VDS от Eternalhost — быстрые NVMe-диски, бесплатная защита от DDoS и бдительная техподдержка 24/7.

Читайте также: