Die NVMe-Technologie – massiver Effizienz-Boost für große Datenmengen

Für viele Anwender aus dem Business-Bereich führt heute kein Weg mehr an SSD-Festplatten vorbei. Was für den privaten Nutzer meist nur ein Plus an Komfort bedeutet, stellt für die Rechenzentren von Unternehmen, Behörden oder Bildungseinrichtungen ein enormes Optimierungspotenzial dar. Die Schreib- und Lesegeschwindigkeit hat mit SSDs gegenüber HDDs einen gewaltigen Schritt getan. Mittlerweile lässt sich das durch die NVMe-Technologie aber noch weiter boosten. Was sich technisch hinter dem Kürzel verbirgt und welche Vorteile es in der Praxis bietet, wollen wir hier genauer beleuchten.

Technische Besonderheiten

NVMe bedeutet aufgelöst Nonvolatile Memory Express und ist ein Zugriffs- und Transportprotokoll für Festplatten. Es löst das ältere AHCI-Protokoll ab. Früher waren gerade Prozessoren noch bei weitem nicht so hoch entwickelt. Die Schreib- und Speichergeschwindigkeit war insofern auf der technischen Seite stark eingeschränkt. Da sich die Komponenten aber rasant weiterentwickelt haben, war es irgendwann nicht mehr möglich, deren volles Potenzial zu nutzen. Die Weiterentwicklung im Bereich der Speichermeiden mit NVMe-Technologie besteht im Wesentlichen darin, dass deutlich mehr parallele Pfade gleichzeitig mit niedriger Latenz genutzt werden können.

Vereinfacht gesagt: Die Technologie parallelisiert Prozesse und erlaubt es, die Rechenleistung (gerade aus Mehrkern-Prozessoren) deutlich effizienter zu nutzen.

Zur Verdeutlichung: NVMe-Technologie bietet 65.536 Queues (Warteschlangen) pro aktivem Prozessorkern. Bei AHCI sind es gerade einmal 32 Befehle. Somit können Rechenprozesse gleichzeitig ablaufen, die sich durch das AHCI-Protokoll noch gegenseitig ausbremsen würden.

PCIe-Verbindungen

Nicht nur das Protokoll erlaubt eine schnellere Geschwindigkeit. Auch der Anschluss muss entsprechend gestaltet werden, um das Potenzial nicht durch einen weiteren unnötigen Flaschenhals zunichte zu machen. Deshalb wird für Festplatten mit NVMe-Technologie meist eine PCIe-Steckverbindung verwendet. Diese wurde ursprünglich für die Schnittstellen von Grafikkarten entwickelt und umgeht den Engpass, wodurch das hohe Potenzial der SSD-Festplatten in der Praxis stärker ausgeschöpft werden kann.

Das Herstellerspektrum

Obwohl viele Hersteller an der NVMe-Technologie arbeiten, ist vor allem Intel die treibende Kraft hinter dem Protokoll. Das überrascht allerdings kaum, wenn man bedenkt, dass damit gerade moderne Multi-Core-Prozessoren deutlich effizienter genutzt werden können. Da genau das Intels Kerngeschäft ist, erklärt sich dieser Umstand von selbst. Darüber hinaus arbeiten aber beispielsweise auch Dell, SanDisk, Seagate und viele weitere Größen aus dem Hardware-Bereich an der Weiterentwicklung.

Anwendungsgebiete der Technologie

Die NVMe-Technologie lohnt sich für den Anwender immer. Ihr Nutzen steigert sich zudem, umso größer die Datenmengen sind, mit welchen gearbeitet wird. Hier kann auch die Häufigkeit von Lese- und Schreibprozessen eine Rolle spielen.

Beispiele sind:

• Echtzeit-Interaktion, z.B. im Bereich Finanzen oder E-Commerce
• Hochauflösende Bild- und Video-Medien
• CAD-Programme
• Aufwendige Tabellen-Kalkulationen, wie beispielsweise DATEV

Außerdem steigt der Nutzen auch ganz allgemein im Rahmen der Echtzeit-Interaktion. Umso wichtiger jede einzelne Sekunde ist, umso mehr lohnt sich auch die NVMe-Technologie und kann im Extremfall sogar unverzichtbar sein.

Betriebssysteme – damit ist NVMe verwendbar

Um sich das gesamte Leistungsspektrum der Technologie zunutze zu machen, ist Windows 10 Pro empfehlenswert. In vielen Unternehmen ist das aktuelle Betriebssystem ohnehin Grundvoraussetzung, da Microsoft den Support für ältere Versionen nach und nach einstellt.

Fazit: mehr Daten = mehr Potenzial

Die NVMe-Technologie bügelt die Schwächen von SATA-Festplatten aus und erlaubt eine effizientere Nutzung von SSD-Speichermedien und modernen Multi-Core-Prozessoren. Durch die Weitung der Flaschenhälse "Protokoll" und "Steckverbindung" lässt sich nun deutlich mehr des Potenzials ausschöpfen und eine höhere Schreib- und Speichergeschwindigkeit erreichen. In der Anwendung kommt es auf den konkreten Zweck an. Pauschal lässt sich aber sagen, dass NVMe sich umso mehr lohnt, umso mehr Bedeutung einer Echtzeit-Kommunikation beigemessen wird. Grundsätzlich lohnt sich die Geschwindigkeitssteigerung aber immer. Diesbezüglich besteht sehr viel zeitliches Einsparpotenzial – und Zeit ist nun mal Geld.

Wenn Sie mehr über die NVMe-Technologie und Effizienzsteigerung wissen möchten, kontaktieren Sie uns gerne unter shop@mcl.de.

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