NVMe

NVMe - Der Standard für Hochleistungs-Speicherlösungen

Verschiedene Anwendungsbereiche stellen hohe Anforderungen an moderne Server und Storagelösungen zur schnellen Verarbeitung großer Datenmengen. Hier bieten Systeme, die als Übertragungsstandard die NVMe Technologie (Non-Volatile Memory Express) unterstützen, Vorteile im Vergleich zu den älteren Standards SATA (Serial Advanced Technology Attachment) und SAS (Serial Attached SCSI). Das NVMe Protokoll ist für den Einsatz schneller SSD Laufwerke (Solid State Drive) optimiert und nutzt zur Anbindung der Festplatten die PCIe Schnittstelle (PCI-Express) des Systems, um das Potenzial von nichtflüchtigem Flash-Speicher mit besonders hohen Übertragungsgeschwindigkeiten und niedrigen Latenzzeiten auszuschöpfen. Die maximal erreichbare Datenrate ist dabei davon abhängig, welche PCI-Express Generation das Mainboard des Systems unterstützt. Mit PCIe Gen3 können bei Nutzung der vollen Bandbreite im Idealfall bis zu 16 GB/s übertragen werden, der neuere PCIe Gen4 Standard ermöglicht unter optimalen Bedingungen bis zu 32 GB/s. Da die verfügbaren PCI-Express Leitungen (Lanes) eines Servers abhängig von den verwendeten Prozessoren limitiert sind und auch für andere Komponenten wie Grafikkarten genutzt werden, sind NVMe SSDs meist nur mit vier Lanes angebunden. Somit fällt die Übertragungsrate in der Praxis geringer aus, ist jedoch trotzdem deutlich performanter als SATA und SAS.

Davon profitieren neben komplexen Datenbankanwendungen auch virtualisierte Umgebungen, da große Datenmengen schneller verarbeitet werden können und die Ladezeiten sowie die Arbeitsgeschwindigkeit virtueller Maschinen (VMs) verbessert wird. In weiteren Bereichen liefern NVMe Systeme oft ebenfalls optimale Ergebnisse, indem wissenschaftliche Berechnungen, Simulationen und komplexe Datenanalysen deutlich beschleunigt werden:

• High-Performance-Computing (HPC)
• Maschinelles Lernen (ML)
• Künstliche Intelligenz (KI)

NVMe Controller ermöglichen eine optimale Speicherleistung Ihrer Server

Der NVMe Controller ist in seiner Funktion als Vermittler zwischen dem Server und den angeschlossenen NVMe-Speichergeräten eine Schlüsselkomponente, um leistungsstarke Systeme mit den erforderlichen Eigenschaften zu realisieren:

• Schnelle Lese- und Schreibvorgänge
• Effiziente Speicherverwaltung
• Hohe Skalierbarkeit des Datenspeichers und parallele Datenverarbeitung
• Optimierung der Lebensdauer von SSD Laufwerken

Bei der Auswahl eines geeigneten NVMe Controllers für die unterschiedlichen Servermodelle bekannter Marken wie HPE, Dell, Lenovo und Fujitsu sind einige technische Aspekte zu beachten.

• Der Einbau kann je nach Modell als PCIe Erweiterungskarte oder in Form herstellerspezifischer Module wie AROC (Adaptive RAID On Chip) für proprietäre Steckplätze auf dem Mainboard erfolgen.
• Des Weiteren benötigt das System ein zum NVMe Standard kompatibles Festplatten Backplane Board, um die daran angeschlossenen Datenträger zu verwalten. 
• Dabei unterscheiden sich NVMe SSD Laufwerke abhängig von der unterstützten PCI-Express Generation durch die Anschlussvarianten U.2 (Gen3) und U.3 (Gen4).

Die Abwärtskompatibilität der Generationen ermöglicht hier eine gewisse Flexibilität bei der Konfiguration des Datenspeichers, wobei für eine optimale Performance bei hohen Anforderungen immer der aktuellere und schnellere Standard der Schnittstelle genutzt werden sollte.

Tri-Mode NVMe Controller bieten hohe Flexibilität durch Kompatibilität

Wenn Speicherinfrastrukturen schrittweise und somit möglichst kosteneffizient auf den NVMe Standard umgestellt werden sollen, bieten Tri-Mode Controller dazu oft die idealen Voraussetzungen. Die Besonderheit der Modelle besteht darin, dass sie neben dem NVMe Protokoll auch die älteren Übertragungsprotokolle SATA und SAS unterstützen. Solche Systeme sind besonders vielseitig, da Laufwerke verschiedener Standards in einer Plattform eingesetzt und gemeinsam verwaltet werden können. Somit müssen ältere Festplatten und Speichergeräte nicht sofort ersetzt werden, was Kosten einspart und eine Anpassung der Speicherkonfiguration an unterschiedliche Workloads erlaubt. So kann die erforderliche Speicherkapazität für Anwendungen mit verschiedenen Speichertypen effizient bereitgestellt werden, um kostenoptimierte Lösungen zu realisieren.

Zusätzlich können leistungsfähige NVMe Speicherumgebungen durch verschiedene Adapter erweitert werden. So ermöglichen geeignete Host Bus Adapter (HBA) den Anschluss externer Speichersubsysteme an den Server (Host), um weitere Laufwerke zur Erhöhung der Speicherkapazität bereitzustellen. Dagegen bieten Extender durch weitere interne Anschlüsse die Option zur Installation zusätzlicher Speichergeräte. Mit den passenden Komponenten und dem geeigneten Zubehör können somit individuelle und angepasste Speicherlösungen realisiert werden, die durch die hohen Übertragungsgeschwindigkeiten des NVMe Standards für nahezu alle Anwendungsbereiche die erforderliche Leistung bieten können.

Gebrauchte NVMe Controller zur kostengünstigen Anpassung Ihrer Speichersysteme - ServerShop24

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