Cosa significa l'introduzione di NVMe 2.1 per le unità SSD più nuove

NVMe (Non-Volatile Memory Express) è un’interfaccia di comunicazione e un protocollo sviluppati specificamente per i dispositivi di archiviazione basati su memorie non volatili. L’idea è quella di migliorare le prestazioni delle unità SSD più moderne rispetto alle vecchie tecnologie di archiviazione come SATA e SAS, originariamente sviluppate per i dischi rigidi tradizionali di tipo magnetomeccanico. Con NVMe si può beneficiare di prestazioni significativamente migliori: l’utilizzo del bus PCIe altamente parallelizzato, infatti, permette di raggiungere oggi prestazioni fino a 14.000 MB/s (14 GB/s, con l’interfaccia PCIe 5.0) in lettura sequenziale contro i 150-250 MB/s dei classici hard disk. Un divario enorme.

Vale la pena riflettere sul fatto che NVMe supporta più code di comandi (fino a 64.000) e ciascuna di esse può contenere fino a 64.000 comandi: un miglioramento deciso rispetto alle vecchie tecnologie, progettate con una sola coda e pochi comandi.

In un altro articolo abbiamo visto cos’è NVMe e come si tratti di uno standard in continua evoluzione. A inizio agosto 2024, l’organizzazione senza scopo di lucro NVM Express ha annunciato NVMe 2.1, la più recente versione delle specifiche che porteranno alla realizzazione di unità di memorizzazione ancora più performanti e versatili.

Le novità di NVMe 2.1 permettono di realizzare unità SSD ancora più veloci, sicure e integrate

L’introduzione di NVMe 2.1 porta con sé molteplici innovazioni, studiate progettate per migliorare le capacità di gestione, sicurezza e integrazione degli SSD NVMe, specialmente in ambienti complessi come quelli cloud ed enterprise.

Una delle funzionalità più interessanti introdotte da NVMe 2.1 è la possibilità di effettuare migrazioni live tra controller PCIe NVMe e sottosistemi NVM. Questa capacità è cruciale in ambienti cloud e datacenter, in cui la continuità operativa è fondamentale. La migrazione live consente di spostare dati e carichi di lavoro tra diversi controller senza interrompere il servizio, migliorando la flessibilità e la gestione delle risorse.

Migliore integrazione e minore utilizzo delle risorse CPU

NVMe 2.1 introduce un nuovo meccanismo di posizionamento dei dati che semplifica l’integrazione degli SSD nell’ecosistema esistente e garantisce la retrocompatibilità con le specifiche NVMe precedenti. Si tratta di un’innovazione che permette un’integrazione più agevole e una gestione più efficiente dei dati, riducendo i tempi e i costi di implementazione.

Un’altra novità di rilievo consiste nel supporto per l’offloading di alcune operazioni di elaborazione, che passano dall’host ai dispositivi di storage NVMe. In questo modo diventa possibile alleggerire il carico di lavoro della CPU, migliorando le prestazioni complessive del sistema e ottimizzando l’utilizzo delle risorse.

Supporto per l’avvio delle unità attraverso la rete con NVMe-oF

NVMe 2.1 include ora un meccanismo di boot attraverso la rete specifico per NVMe over Fabrics (NVMe-oF). Questa tecnologia che consente di accedere agli SSD NVMe attraverso una rete: ed è un cambiamento rivoluzionario perché in ambienti di grandi dimensioni, l’avvio di sistemi operativi e ambienti per la gestione remota dei sistemi (manutenzione e risoluzione dei problemi) risulta sempre più cruciale. La funzionalità di zoning integrata in NVMe-oF consente una gestione più granulare e sicura delle risorse di storage, migliorando l’isolamento e la sicurezza dei dati.

Sicurezza migliorata

La nuova specifica introduce la gestione delle chiavi crittografiche da parte del host e la possibilità di utilizzare chiavi diverse per ogni operazione di I/O. Grazie a questa novità, è possibile aumentare la sicurezza dei dati, rendendo più difficile per gli attaccanti compromettere l’intero sistema in caso di violazione di una singola chiave. NVMe 2.1 integra inoltre il supporto per TLS 1.3, l’ultima versione del protocollo di sicurezza per le comunicazioni in rete.

Conclusioni

NVMe continua a rappresentare un enorme passo avanti nelle tecnologie di archiviazione dati, offrendo velocità e prestazioni senza precedenti. Le nuove specifiche saranno utili, in particolare, negli scenari in cui le prestazioni sono critiche, come nei server. Tuttavia, si faranno presto largo anche nei computer di fascia alta e nelle workstation.

Con l’aumento della disponibilità di SSD NVMe a prezzi più accessibili, questi supporti di memorizzazione dati stanno diventano il punto di riferimento non solo in ambito aziendale ma anche sul versante consumer.

Credit immagine in apertura: iStock.com – Nikita Jurginson