NVMe (Non-Volatile Memory Express)

NVMe steht für "Non-Volatile Memory Express" und wird manchmal technisch ausführlicher als Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification (NVMHCIS) beschrieben. Es handelt sich um einen Standard für den Zugriff auf nichtflüchtigen Speicher (wie z.B. ein SSD) unter Verwendung einer Technologie, die als PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) oder einfach PCIe bekannt ist.

Ursprünglich entwickelt, um Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen zwischen Computerkomponenten und -systemen zu ermöglichen, gibt es PCIe seit über einem Jahrzehnt - aber erst mit NVMe ist eine Standardspezifikation für PCIe-basierte Speicher entstanden.

NVMe ist das Produkt eines Konsortiums führender Speicheranbieter wie Intel, Samsung und SanDisk. Vor NVMe nutzten einige High-End-SSDs zwar PCIe, aber mit einer Reihe von nicht standardmäßigen Spezifikationen. Jetzt erleichtert NVMe die weit verbreitete Einführung von PCIe, indem es Herstellern und Softwareanbietern einen gemeinsamen Standard zur Verfügung stellt. Es baut auf PCIe auf, um die Vorteile der höheren Leistung von SSDs zu nutzen, die zuvor durch ältere Speichertechnologien wie Serial ATA (SATA) eingeschränkt waren.

Für Daten, auf die weniger zugegriffen wird, bieten HDDs oder SATA-SSDs eine kostengünstige Performance. NVMe bietet eindeutige Vorteile für häufiger genutzte Ressourcen, große Dateien und content-reiche Dienste, die bei hohen Benutzerzahlen schnell geladen werden müssen. Um schnellste Antwortzeiten auf komplexen, stark frequentierten E-Commerce-Plattformen zu garantieren, ist beispielsweise der NVMe-Speicher mehr als gerechtfertigt.

Die Vorteile von NVMe

  • Die Latenz, also die Zeit, die die Daten benötigen, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen, wird reduziert.
  • Es gibt eine größere Anzahl von Ein-/Ausgabe-Operationen (E/A) pro Sekunde.
  • NVMe verfügt über schnellere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten als die vorhandene SATA-Technologie und die Fähigkeit, Daten gleichzeitig an verschiedenen Teilen des SSD zu lesen und zu schreiben. Die parallele Datenverarbeitung wird erheblich verbessert.

Nachteile von NVMe

  • Gegenwärtig sind die Haupteinschränkungen bei der Einführung und Implementierung die Kosten, aber darüber hinaus ist ein wesentlicher limitierender Faktor das SSD, auf dem das Protokoll läuft. SSDs werden bekanntlich mit der Zeit langsamer. Das liegt daran, wie sie Daten schreiben. Normalerweise kann ein SSD nur auf leere Seiten innerhalb seines blockbasierten Systems schreiben und überschreibt keine Daten. Da immer mehr Daten in das blockbasierte System geschrieben werden, wird dessen Kapazität langsam aufgebraucht, was zu einer allmählichen Verlangsamung des SSD führt. Es ist wichtig zu bedenken, dass Flash-Speicher endlich ist, aber NVMe-Protokoll-basierte Systeme immer noch eine gute Langlebigkeit aufweisen.
  • Ein wichtiger ist zudem die Sicherheit: Eine echte Löschung von Daten von einem SSD erfordert ebenfalls ein sicheres und überlegtes Vorgehen, da Daten an mehreren Standorten eines SSD aufbewahrt werden können.

Diejenigen, die einen schnellen Zugriff auf die Verwaltung inhaltsreicher oder großvolumiger Daten benötigen, wechseln auf NVMe um. Entwickler von KI-Entwickler, Netzwerkspezialisten und Medienschaffende arbeiten mit NVMe. Die Kosten und die Zugänglichkeit dieser Technologie nehmen langsam ab und machen sie für den Einsatz in einer Vielzahl von Projekten verfügbar.

Stand: 21.08.2020