La mayoría sabemos qué es un SSD; es una unidad de estado sólido presente en la mayoría de los servidores, las computadoras y laptops modernas que satisface la necesidad que las personas y las organizaciones tengan acceso rápido a grandes cantidades de datos, con una mayor durabilidad y menos energía necesaria para mantenerlos funcionando en comparación con los discos duros tradicionales.

Conforme avanza el tiempo y evoluciona el mercado, surgen nuevas tecnologías y protocolos que desafían los límites previamente impuestos, en este caso llega algo llamado: protocolo de memoria no volátil express, o NVMe para abreviar.

Definiendo NVMe

Con el auge de la ciencia de datos, los grandes datos y la creciente popularidad de las aplicaciones modernas como por ejemplo, las de los servicios de pago móvil,, la necesidad de velocidad (de acceso instantáneo masivo de datos simultáneamente) nunca ha sido mayor.

NVMe, un estándar de comunicaciones que ha revolucionado los SSD para convertirlos en memoria premium de acceso rápido, desarrollado conjuntamente por grandes nombres como Dell, Intel, Samsung, Sandisk y Seagate, entre otros (+80 fabricantes).

Antes del surgimiento de esta tecnología, los SSD dependían de las interfaces SAS (la interfaz de sistema de computadora pequeña conectada en serie) y SATA (conexión de tecnología avanzada en serie), mientras que un NVMe utiliza el protocolo PCIe (usando el bus PCI Express) ó U2 o M.2 NVMe (con U.2 y M.2 siendo conectores mucho más nuevos que reemplazaron en gran medida a SAS y SATA).

En términos más técnicos, podemos describir NVMe como un protocolo de almacenamiento altamente escalable y de alto rendimiento, optimizado a través del acceso a memoria no uniforme, construido en carriles PCIe de alta velocidad que pueden duplicar las velocidades de transferencia a las que estaría acostumbrado con la interfaz SATA, admite múltiples colas de entradas/salidas (lecturas/escrituras) en lugar de las colas individuales de SAS y SATA, cada una con 64K entradas (en comparación con 254 para SAS y 32 para SATA).

Permite que el host se conecte al subsistema de memoria para que pueda crear estas colas (según la carga de trabajo esperada y cómo está configurado el sistema) hasta el máximo permitido por el controlador. 

Estos conectores permiten una comunicación más «directa» que las interfaces anteriores, en pocas palabras, los discos se hablan directamente con el procesador sin necesidad de pasar por una controladora de disco y almacenamiento RAID, lo que se traduce en una latencia más baja, un uso de energía más eficiente y mayores IOPS. Esto hace que los SSD NVMe se destaquen incluso entre los mejores SSD para aplicaciones de alto rendimiento como bases de datos, analíticos, ERP´s, etc. Así como en mercados más casuales, pero igual de demandantes de desempeño, como lo es el mercado de videojuegos, incluso convirtiéndose en un estándar de la industria para consolas y plataformas PC.

  

NVMe sobre fabrics (NVMe-oF)

El nombre de memoria no volátil (protocolo express) no solo suena lo suficientemente genial como para ser una película futurista, sino que también nos dice que las aplicaciones de este protocolo pueden ser variadas y extensas. 

Las grandes empresas y organizaciones a nivel mundial ejecutan sus aplicaciones de rendimiento con una implementación NAS o SAN sobre infraestructuras distribuidas. Para esto, el protocolo NVMe puede extenderse a través de estas diferentes topologías previamente mencionadas (SAN/NAS), como lo es protocolo de fibra (FC-NVMe).

Al utilizar el acceso remoto directo a la memoria por medio de los fabrics, NVMe-oF puede reducir la sobrecarga de manejo de datos que es inherente a las conexiones de almacenamiento distribuido más tradicionales. El objetivo de NVMe over Fabrics es proporcionar conectividad a distancia a dispositivos NVMe con no más de 10 microsegundos (µs) de latencia adicional sobre un dispositivo NVMe nativo dentro de un servidor.

Aquí es donde brilla el verdadero potencial de NVMe, algo a lo que llegaremos en la siguiente sección.

¿Qué es el gran punto de venta de NVMe SSDS?

Las empresas, como hemos mencionado, dependen cada segundo de cada minuto de enormes icebergs de datos, las empresas ahora son ecosistemas de datos en la nube, requieren una computación intensa y dan lugar a nuevos desafíos cada día. Los SSD tradicionales (SAS/SATA), incluso los mejores de los mejores, simplemente no pueden mantenerse al día con Big Data, ni con Fast Data (transmisión real de analítica) por poner algunos ejemplos. 

NVMe, por otro lado, está diseñado de una manera que lo hace perfecto para reducir los cuellos de botella, no solo en las aplicaciones de base de datos empleadas actualmente y ampliamente implementadas, sino incluso para las arquitecturas informáticas más recientes, como las redes basadas en Edge y en la nube. 

Esto lo logra no solo a través de su infraestructura, sino también de las características únicas que su infraestructura da lugar, muchas de las cuales nunca antes se habían visto y mucho menos habían sido implementadas; como lo son la combinación, la trayectoria múltiple y la virtualización de entradas/salidas (escrituras/lecturas), una delimitación clara entre los procesos de propiedad y priorización y como se mencionó anteriormente, las colas múltiples hacen que esté equipado de manera única para permitir a las empresas alentar el crecimiento para su negocio al tiempo que reduce su costo total de propiedad (TCO en inglés), con mayor capacidad para cargas de trabajo más rigurosas con un “footprint” o requerimiento de infraestructura más pequeña.