NVMe 2.0: le nuove specifiche sono pronte. Cosa cambia

Il consorzio NVM Express ha annunciato di aver completato le specifiche NVMe 2.0, nuova versione di un protocollo ormai essenziale nel mondo dello storage che, tra le altre novità, aggiungerà il supporto per gli hard disk.

Gli SSD un tempo venivano collegati soltanto alle porte SATA usando il tradizionale protocollo AHCI (advanced host controller interface). Una scelta poco adatta per unità più moderne come quelle a stato solido perché AHCI è nato per supportare i dischi fissi.

NVMe è stato messo a punto con il preciso obiettivo di trarre beneficio dalla bassa latenza e dai meccanismi di parallelizzazione sui quali poggiano gli SSD. Si tratta di una specifica che consente quindi di ottimizzare le prestazioni degli SSD basati su interfaccia PCIe.

Grazie a NVMe gli SSD PCIe sono diventati avviabili (senza NVMe non era possibile) e hanno decisamente aumentato le loro capacità assicurando prestazioni ai massimi livelli e riducendo l’overhead durante le operazioni di I/O e di scambio di dati con la CPU.
Sul versante dei produttori, NVMe ha permesso di risparmiare sui costi e contare sulla massima compatibilità che un protocollo standard e aperto può garantire.
NVMe ha evitato ai singoli produttori di sviluppare protocolli proprietari consentendo ai loro dispositivi di funzionare su qualsiasi scheda madre o piattaforma all’insegna della massima interoperabilità.

Secondo il consorzio NVM Express gli SSD PCIe raggiungeranno un tasso di crescita annuo del 43% ed è importante che l’industria si muova rapidamente verso uno standard aggiornato capace di raccogliere e vincere le nuove sfide nel settore dello storage a elevate prestazioni.

Come accennato in precedenza, la novità di NVMe 2.0 più golosa è probabilmente il supporto per gli hard disk tradizionali e non più solo quindi per le unità SSD.
Non sappiamo veramente cosa questo significherà in termini di prestazioni perché gli hard disk saranno ancora collegati a interfacce più vecchie come SATA o SAS con la perdita di prestazioni che ciò comporta rispetto all’interfaccia PCIe. Sarà però una novità interessante lato server.

NVMe 2.0 introduce Zoned Namespaces (ZNS), una nuova tecnologia che permette il raggruppamento dei dati in base all’uso e alla frequenza di accesso; le informazioni vengono conservate sequenzialmente in zone separate all’interno dell’unità SSD.
Senza la necessità di spostare e riorganizzare i dati, con ZNS si possono ridurre significativamente il numero di operazioni di scrittura e aumentare l’aspettativa di vita degli SSD.
Produttori come Samsung hanno già annunciato modelli che utilizzeranno questa tecnologia.

Il nuovo meccanismo Endurance Group Management per la gestione dello storage abilita configurazioni SSD flessibili che permetteranno una gestione dinamica della capacità e delle operazioni sui chip di memoria NAND.

Una serie di nuovi comandi (Key Value) permetteranno alle applicazioni di comunicare direttamente con il controller riducendo il carico computazionale sulla CPU.

NVMe 2.0 includerà inoltre altri miglioramenti per la sicurezza dei dati, in termini di aggiornamento del firmware e gestione dell’alimentazione. Lo standard sarà retrocompatibile e trasparente per l’utente.