Table of Contents
NVMe – Saat ini adalah era solid-state drive (SSD), karena hard disk drive (HDD) perangkat keras yang sudah ketinggalan zaman. Salah satu manfaat signifikan dari SSD adalah, bahwa SSD menyimpan data di dalam chip memori flash, meskipun tidak ada daya yang mengalir. SSD menawarkan performa yang cepat dalam mem-boot perangkat, meluncurkan aplikasi, dan mentransfer data.
Sejak awal tahun 2000-an, Driver Serial Advanced Technology Attachment (SATA) telah menghubungkan sistem penyimpanan dengan komputer melalui pengontrol host seperti Advanced Host Controller Interface (AHCI). SATA telah digunakan di berbagai perangkat seperti laptop, komputer desktop, dan server. Namun, SATA mengalami beberapa hambatan dan dianggap terlalu lambat saat memproses proyek data yang besar.
Menggunakan Non-Volatile Memory Express (NVMe) menjadi salah satu solusinya – NVMe merupakan antarmuka penyimpanan dan protokol transfer dengan throughput tertinggi dan waktu respons tercepat yang menggunakan bus Peripheral Component Interconnect Express (PCIe). Untuk mengimplementasikan NVMe, SSD harus menggunakan chip pengontrol NVMe.
Apa itu NVMe?
Non-Volatile Memory Express (NVMe) adalah antarmuka penyimpanan dan protokol transfer untuk SSD berbasis PCIe. NVMe memungkinkan penyimpanan data yang efisien dan meningkatkan kecepatan transfer data.
Bagaimana Cara Kerja NVMe?
Pada awalnya, antarmuka SATA digunakan dengan sistem penyimpanan HDD. Ketika SSD mulai populer, hal ini memudahkan proses peralihan dari HDD ke SSD dalam lingkungan komputasi.
Namun, SATA memiliki banyak kekurangan, seperti kecepatan terbatas dan bandwidth rendah yang menghambat transfer data yang besar. Terlebih lagi, setiap drive SATA membutuhkan port tersendiri di motherboard, sehingga ada batasan jumlah sistem penyimpanan yang dapat dihubungkan ke perangkat.
NVMe diperkenalkan pada tahun 2011 untuk mengatasi keterbatasan SATA. NVMe bertindak sebagai antarmuka dan protokol penyimpanan yang bekerja bersama dengan bus PCIe untuk membaca dan menulis data dalam jumlah besar dengan cepat.
NVMe memungkinkan SSD terhubung langsung ke CPU melalui bus PCIe untuk mentransfer data melalui jalur berkecepatan tinggi. Satu jalur PCIe generasi 4 dapat mentransfer data hingga 2.000 MB/detik, dan SSD NVMe dapat menggunakan hingga empat jalur PCIe. Sebagai perbandingan, SATA hanya memiliki satu jalur yang dapat mentransfer hingga 600 MB/s.
SSD NVMe vs SSD SATA
Antarmuka SATA menggunakan driver AHCI, sedangkan NVMe secara khusus didesain untuk SSD yang menggunakan teknologi penyimpanan flash. Dengan kata lain, tidak hanya lebih cepat, tetapi juga menawarkan performa yang dioptimalkan. Hal ini karena SATA berkomunikasi dengan pengontrol SATA sebelum terhubung ke processor komputer, sedangkan standar NVMe menghubungkan SSD ke processor komputer secara langsung tanpa pengontrol.
Driver AHCI SSD SATA hanya memiliki satu antrean yang tersedia dengan 32 perintah per antrean. Sementara itu, NVMe memungkinkan hingga 65.535 antrean dengan kedalaman maksimum hingga 65.536 perintah per antrean.
Dengan menggunakan teknologi NVMe, CPU mengelola antrean dengan lebih efisien karena kinerja tinggi dari sinyal bel pemrosesan I/O, yang mengurangi overhead CPU. Overhead CPU yang rendah menyebabkan siklus CPU berkurang. Sebagai perbandingan, SSD SATA menghasilkan siklus CPU yang tinggi dalam pemrosesan I/O.
Teknologi NVMe menawarkan latensi yang lebih rendah karena jalur data yang dipersingkat dan dioptimalkan dibandingkan dengan SSD SATA. Teknologi ini menghasilkan latensi sekitar 2,8 mikrodetik, sedangkan SSD SATA memiliki latensi sekitar 6 mikrodetik – hampir 3 mikrodetik lebih lama daripada SSD NVMe.
SSD NVMe paling cocok untuk penanganan beban kerja perusahaan dan artificial intelligence (kecerdasan buatan), proyek pembelajaran mesin, menganalisis secara real-time, transfer data dalam jumlah besar, dan DevOps. SSD ini biasanya digunakan di pusat data, laptop kelas atas, dan komputer desktop rakitan.
Sementara itu, SSD SATA paling cocok untuk analisis data kecil dan berbagai aplikasi penyimpanan ringan. SSD SATA terutama digunakan pada laptop dan server ekonomis.
Dari segi harga, SSD NVMe lebih mahal dibandingkan dengan SSD SATA. Harga penyimpanan data SATA SSD 1 TB saat ini berkisar antara Rp700ribu – Rp1jutaan. SSD NVMe memiliki harga yang lebih tinggi – biaya penyimpanan 1 TB berkisar antara Rp1juta – Rp3jutaan.
Bentuk Komponen dan Standar NVMe
Teknologi NVMe masih terus dikembangkan dalam hal fitur dan spesifikasinya. Sejak pertama kali diperkenalkannya antarmuka NVMe, empat faktor bentuk NVMe telah tersedia di pasaran yaitu U.2, M2, Add-in Card (AIC), dan Enterprise & Data Center Form Factor (EDSFF).
Faktor bentuk NVMe kompatibel dengan SSD berbasis PCIe karena saat ini telah dianggap sebagai standar industri.
Berikut adalah penjelasan dari setiap bentuk format NVMe:
- U.2 – SSD ini dapat memenuhi slot motherboard yang ada untuk SSD SATA, tetapi juga dapat menggunakan hingga empat jalur PCIe. SSD U.2 tersedia dalam ukuran 2,5 inci dan 3,5 inci. Disk U.2 tersedia dalam berbagai kapasitas penyimpanan.
- M.2 – SSD dengan faktor bentuk tersebut jauh lebih kecil daripada U.2. Drive ini merupakan drive NVMe yang ringkas dengan pelepasan panas yang rendah. Untuk menggunakan SSD M.2, pastikan motherboard memiliki slot yang sesuai.
- AIC – Add-in Card SSD mudah disambungkan melalui bus PCIe. Hal ini membuatnya mudah digunakan untuk tujuan komersial seperti pusat data. Beberapa SSD AIC menyertakan processor dan chip tambahan untuk meningkatkan kinerjanya.
- ESDFF – drive ini memaksimalkan kapasitas per drive. Drive ini dapat diskalakan hingga 30 TB. Drive ini terutama digunakan dalam sistem penyimpanan perusahaan dan pusat data. Bentuk ESDFF menekankan efisiensi termal untuk mengatur suhu sistem.
Kesimpulan
NVMe merupakan teknologi terobosan yang telah melampaui SATA dengan performa yang luar biasa. NVMe menawarkan kecepatan transfer yang lebih cepat dan latensi yang lebih rendah, di samping manfaat lainnya. NVMe memanfaatkan jalur data PCIe sehingga perangkat penyimpanan dapat berkomunikasi secara langsung dengan processor.
Untuk memanfaatkan potensi penuh SSD NVMe, gunakan SSD ini untuk penerapan aplikasi waktu nyata, analisis data, kecerdasan buatan, dan pembelajaran mesin.
Sebelumnya, kita telah membahas empat jenis faktor bentuk NVMe berikut ini:
- U.2 – drive ini dapat menggunakan koneksi SATA dan hingga empat jalur PCIe.
- M.2 – drive ringkas yang beroperasi pada suhu rendah, sehingga memaksimalkan performa.
- AIC – bentuk NVMe yang hadir dalam bentuk kartu ekspansi.
- ESDFF – solusi yang sangat baik untuk solusi penyimpanan data perusahaan.
Kami harap artikel ini dapat membantu dalam memahami cara kerja NVMe dan kelebihannya dibandingkan dengan SATA.
