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Todo lo que necesitas saber sobre almacenamiento NVMe: explicado

por | Ene 5, 2024 | 0 Comentarios

El almacenamiento NVMe, o Non-Volatile Memory Express, es una tecnología de almacenamiento que ha revolucionado la forma en que los dispositivos almacenan y acceden a los datos. A diferencia de los sistemas de almacenamiento tradicionales, que utilizan discos duros mecánicos o unidades de estado sólido (SSD) conectadas a través de interfaces SATA, el almacenamiento NVMe utiliza una interfaz PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) para lograr velocidades de transferencia de datos mucho más rápidas y una latencia más baja.

En este artículo, exploraremos en detalle qué es el almacenamiento NVMe, cómo funciona, sus ventajas sobre otros tipos de almacenamiento, qué dispositivos son compatibles con esta tecnología, cómo se instala en un ordenador y cuál es su velocidad de transferencia de datos. También discutiremos el protocolo NVMe over Fabrics, las principales marcas de almacenamiento NVMe en el mercado y el futuro de esta tecnología.

Resumen

  • El almacenamiento NVMe es una tecnología de almacenamiento de datos que utiliza una interfaz de alta velocidad para mejorar el rendimiento.
  • Las ventajas del almacenamiento NVMe incluyen una mayor velocidad de transferencia de datos, menor latencia y mayor eficiencia energética.
  • El almacenamiento NVMe funciona mediante la conexión directa de la unidad de almacenamiento al procesador, lo que reduce la latencia y mejora el rendimiento.
  • Los dispositivos compatibles con el almacenamiento NVMe incluyen ordenadores de sobremesa, portátiles y servidores.
  • El almacenamiento NVMe utiliza discos duros de estado sólido (SSD) para almacenar datos de forma más rápida y eficiente que los discos duros tradicionales.
  • La instalación del almacenamiento NVMe en un ordenador puede variar según el modelo, pero generalmente implica conectar la unidad a la placa base y configurar la BIOS.
  • La velocidad de transferencia de datos del almacenamiento NVMe puede alcanzar hasta 32 Gb/s, lo que lo convierte en una de las tecnologías de almacenamiento más rápidas disponibles.
  • El protocolo NVMe over Fabrics permite a los dispositivos de almacenamiento NVMe conectarse a través de redes de alta velocidad, lo que mejora la escalabilidad y la flexibilidad.
  • Las principales marcas de almacenamiento NVMe en el mercado incluyen Samsung, Intel, Western Digital y Seagate.
  • El futuro del almacenamiento NVMe incluye la mejora continua de la velocidad y la eficiencia, así como la adopción cada vez mayor en una amplia gama de dispositivos y aplicaciones.

¿Qué es el almacenamiento NVMe?

El almacenamiento NVMe es una tecnología que permite a los dispositivos acceder y almacenar datos en unidades de estado sólido (SSD) a través de una interfaz PCIe. A diferencia de las interfaces SATA utilizadas en los sistemas de almacenamiento tradicionales, que están diseñadas para discos duros mecánicos, la interfaz PCIe proporciona un ancho de banda mucho mayor y una latencia más baja.

La principal diferencia entre el almacenamiento NVMe y otros tipos de almacenamiento es la forma en que se comunican con la CPU y la memoria. Mientras que los sistemas tradicionales utilizan comandos SCSI (Small Computer System Interface) para comunicarse con la CPU y la memoria, el almacenamiento NVMe utiliza comandos específicos del protocolo NVMe para lograr una mayor eficiencia y rendimiento.

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Ventajas del almacenamiento NVMe frente a otros tipos de almacenamiento

El almacenamiento NVMe ofrece varias ventajas significativas sobre otros tipos de almacenamiento, como los discos duros mecánicos y las unidades de estado sólido (SSD) conectadas a través de interfaces SATA.

En primer lugar, el almacenamiento NVMe ofrece velocidades de lectura y escritura mucho más rápidas. Esto se debe a la interfaz PCIe, que proporciona un ancho de banda mucho mayor que la interfaz SATA. Como resultado, los dispositivos con almacenamiento NVMe pueden acceder y transferir datos mucho más rápido, lo que se traduce en un rendimiento general más rápido.

En segundo lugar, el almacenamiento NVMe tiene una latencia mucho más baja que otros tipos de almacenamiento. La latencia se refiere al tiempo que tarda un dispositivo en acceder a los datos después de recibir una solicitud. Con el almacenamiento NVMe, la latencia se reduce significativamente debido a la comunicación directa entre el dispositivo y la CPU a través del protocolo NVMe.

En tercer lugar, el almacenamiento NVMe es más eficiente en términos de consumo de energía. Debido a su diseño y arquitectura optimizados, los dispositivos con almacenamiento NVMe requieren menos energía para funcionar, lo que se traduce en una mayor duración de la batería en dispositivos portátiles y un menor consumo de energía en general.

Por último, el almacenamiento NVMe ofrece una mejor escalabilidad. Esto significa que los dispositivos con almacenamiento NVMe pueden manejar grandes volúmenes de datos y adaptarse fácilmente a las demandas de almacenamiento en constante crecimiento. Esto es especialmente importante en entornos empresariales y de centros de datos, donde la capacidad de almacenamiento y el rendimiento son críticos.

¿Cómo funciona el almacenamiento NVMe?

El almacenamiento NVMe utiliza el protocolo NVMe para comunicarse con la CPU y la memoria. El protocolo NVMe es un conjunto de comandos y especificaciones diseñados específicamente para aprovechar al máximo las capacidades de la interfaz PCIe y proporcionar un rendimiento óptimo.

Cuando se envía una solicitud de lectura o escritura a un dispositivo con almacenamiento NVMe, el protocolo NVMe se encarga de enviar los comandos correspondientes al dispositivo. Estos comandos se transmiten a través de la interfaz PCIe, que proporciona un ancho de banda mucho mayor que la interfaz SATA utilizada en los sistemas tradicionales.

Una vez que el dispositivo recibe los comandos, accede a los datos solicitados y los transfiere a la CPU y la memoria a través de la interfaz PCIe. Debido a la comunicación directa entre el dispositivo y la CPU, el tiempo de acceso a los datos se reduce significativamente, lo que resulta en una latencia más baja y un rendimiento más rápido.

¿Qué dispositivos son compatibles con el almacenamiento NVMe?

El almacenamiento NVMe es compatible con una amplia gama de dispositivos, incluyendo ordenadores portátiles, ordenadores de sobremesa, servidores y sistemas de almacenamiento empresariales. Sin embargo, no todos los dispositivos son compatibles con esta tecnología, por lo que es importante verificar si su dispositivo es compatible antes de invertir en un dispositivo de almacenamiento NVMe.

La mayoría de los dispositivos modernos, especialmente aquellos lanzados después de 2015, son compatibles con el almacenamiento NVMe. Para verificar si su dispositivo es compatible, puede consultar las especificaciones del fabricante o utilizar herramientas de diagnóstico del sistema que pueden mostrar información detallada sobre los dispositivos de almacenamiento instalados.

Si su dispositivo no es compatible con el almacenamiento NVMe, aún puede aprovechar las ventajas de esta tecnología utilizando una tarjeta adaptadora PCIe. Estas tarjetas se conectan a la placa base del dispositivo y proporcionan una interfaz PCIe adicional para conectar unidades de almacenamiento NVMe.

¿Qué tipo de discos duros se utilizan en el almacenamiento NVMe?

Todo lo que necesitas saber sobre almacenamiento NVMe: explicado

En el almacenamiento NVMe, se utilizan diferentes tipos de discos duros, incluyendo unidades M.2 PCIe y unidades U.2 PCIe.

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Las unidades M.2 PCIe son pequeñas tarjetas que se conectan directamente a la placa base del dispositivo a través de una ranura M.2. Estas unidades son muy compactas y ofrecen velocidades de transferencia de datos extremadamente rápidas. Son ideales para dispositivos portátiles y ultrabooks debido a su tamaño y eficiencia energética.

Por otro lado, las unidades U.2 PCIe son similares a los discos duros tradicionales en términos de tamaño y forma, pero utilizan la interfaz PCIe en lugar de la interfaz SATA para lograr velocidades más rápidas. Estas unidades son más comunes en servidores y sistemas de almacenamiento empresariales debido a su capacidad de almacenamiento y rendimiento escalables.

¿Cómo se instala el almacenamiento NVMe en un ordenador?

La instalación del almacenamiento NVMe en un ordenador es relativamente sencilla, pero puede variar dependiendo del tipo de dispositivo y la configuración del sistema. A continuación, se muestra una guía paso a paso para instalar el almacenamiento NVMe en un ordenador:

1. Verifique la compatibilidad: Antes de comprar un dispositivo de almacenamiento NVMe, asegúrese de que su ordenador sea compatible con esta tecnología. Consulte las especificaciones del fabricante o utilice herramientas de diagnóstico del sistema para verificar la compatibilidad.

2. Apague el ordenador: Antes de realizar cualquier cambio en el hardware, apague completamente el ordenador y desconecte el cable de alimentación.

3. Abra la carcasa del ordenador: Retire los tornillos o clips que sujetan la carcasa del ordenador y retire la tapa lateral para acceder al interior del dispositivo.

4. Localice la ranura M.2 o U.2: Dependiendo del tipo de dispositivo de almacenamiento NVMe que vaya a instalar, localice la ranura M.2 o U.2 en la placa base del ordenador.

5. Inserte el dispositivo de almacenamiento NVMe: Con cuidado, inserte el dispositivo de almacenamiento NVMe en la ranura correspondiente en la placa base. Asegúrese de alinear correctamente los pines y conectores antes de empujar el dispositivo hacia abajo.

6. Asegure el dispositivo: Una vez que el dispositivo esté correctamente insertado en la ranura, asegúrelo utilizando los tornillos o clips proporcionados con el dispositivo.

7. Cierre la carcasa del ordenador: Vuelva a colocar la tapa lateral de la carcasa del ordenador y asegúrela con los tornillos o clips correspondientes.

8. Conecte el cable de alimentación: Conecte el cable de alimentación y encienda el ordenador.

Una vez que el ordenador se haya reiniciado, debería reconocer automáticamente el dispositivo de almacenamiento NVMe y estar listo para su uso. En algunos casos, es posible que sea necesario instalar controladores o software adicionales proporcionados por el fabricante del dispositivo para garantizar un funcionamiento óptimo.

¿Cuál es la velocidad de transferencia de datos del almacenamiento NVMe?

El almacenamiento NVMe ofrece velocidades de transferencia de datos significativamente más rápidas que otros tipos de almacenamiento, como los discos duros mecánicos y las unidades de estado sólido (SSD) conectadas a través de interfaces SATA.

La velocidad de transferencia de datos del almacenamiento NVMe puede variar dependiendo del dispositivo y la configuración del sistema, pero en general, puede alcanzar velocidades de lectura y escritura secuenciales de hasta 3.500 MB/s y 3.300 MB/s respectivamente.

Para medir la velocidad de transferencia de datos del almacenamiento NVMe, se utilizan herramientas de benchmarking especializadas que realizan pruebas de rendimiento en el dispositivo. Estas herramientas generan informes detallados que muestran las velocidades de lectura y escritura secuenciales, así como las velocidades aleatorias y la latencia del dispositivo.

Es importante tener en cuenta que las velocidades reales pueden variar dependiendo de varios factores, como la capacidad del dispositivo, la configuración del sistema y el tipo de carga de trabajo. Sin embargo, en general, el almacenamiento NVMe ofrece un rendimiento mucho más rápido en comparación con otros tipos de almacenamiento.

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¿Qué es el protocolo NVMe over Fabrics?

El protocolo NVMe over Fabrics (NVMe-oF) es una extensión del protocolo NVMe que permite a los dispositivos de almacenamiento NVMe comunicarse a través de redes de área amplia (WAN) y redes de área local (LAN). Esto significa que los dispositivos de almacenamiento NVMe pueden ser compartidos y accedidos por múltiples dispositivos a través de la red, lo que proporciona una mayor flexibilidad y escalabilidad.

El protocolo NVMe-oF utiliza diferentes tecnologías de red, como Ethernet, InfiniBand y Fibre Channel, para transmitir los comandos y datos entre los dispositivos de almacenamiento NVMe y los dispositivos cliente. Esto permite a los dispositivos cliente acceder a los datos almacenados en los dispositivos NVMe como si estuvieran conectados directamente a ellos, sin importar su ubicación física.

La principal ventaja del protocolo NVMe-oF es su capacidad para proporcionar un rendimiento similar al del almacenamiento NVMe local, incluso a través de redes de alta latencia y ancho de banda limitado. Esto lo hace ideal para entornos empresariales y de centros de datos donde se requiere un acceso rápido y eficiente a grandes volúmenes de datos.

¿Cuáles son las principales marcas de almacenamiento NVMe en el mercado?

En el mercado actual, existen varias marcas líderes en el campo del almacenamiento NVMe. Estas marcas ofrecen una amplia gama de dispositivos de almacenamiento NVMe con diferentes capacidades, velocidades y características.

Algunas de las principales marcas de almacenamiento NVMe incluyen Samsung, Western Digital, Kingston, Crucial, Intel y Seagate. Estas marcas ofrecen dispositivos de almacenamiento NVMe de alta calidad que han sido ampliamente probados y certificados para garantizar un rendimiento óptimo y una fiabilidad excepcional.

Cada marca tiene su propia línea de productos con diferentes capacidades, velocidades y precios. Al elegir un dispositivo de almacenamiento NVMe, es importante considerar sus necesidades específicas, como la capacidad de almacenamiento requerida, el rendimiento deseado y el presupuesto disponible.

¿Cuál es el futuro del almacenamiento NVMe?

El almacenamiento NVMe ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años y se espera que continúe evolucionando en el futuro. A medida que la demanda de almacenamiento de datos aumenta y las tecnologías subyacentes continúan mejorando, es probable que veamos avances significativos en el rendimiento y la capacidad del almacenamiento NVMe.

Una de las áreas en las que se espera un mayor desarrollo es la capacidad de almacenamiento. A medida que las tecnologías de memoria no volátil, como la memoria 3D XPoint y la memoria resistiva, se vuelven más comunes y asequibles, es probable que veamos dispositivos de almacenamiento NVMe con capacidades aún mayores.

También se espera que el rendimiento del almacenamiento NVMe mejore aún más a medida que se desarrollen nuevas tecnologías y protocolos. Por ejemplo , se espera que la próxima generación de almacenamiento NVMe, conocida como NVMe 2.0, ofrezca velocidades de transferencia aún más rápidas y una mayor capacidad de almacenamiento. Además, se espera que se implementen nuevas características y mejoras en la eficiencia energética, lo que permitirá un rendimiento aún mejor y un menor consumo de energía. También se espera que se desarrollen nuevos protocolos de comunicación, como NVMe over Fabrics (NVMe-oF), que permitirán el acceso a los datos almacenados en dispositivos NVMe a través de redes de área amplia (WAN) y redes de área local (LAN), lo que abrirá nuevas posibilidades en términos de escalabilidad y flexibilidad en la gestión del almacenamiento. En resumen, el futuro del almacenamiento NVMe se presenta prometedor, con mejoras continuas en velocidad, capacidad y eficiencia energética, así como nuevas funcionalidades y protocolos que ampliarán su alcance y aplicaciones.

En el artículo «Ventajas de los SSD contra los HDD», se explora la diferencia entre los discos duros de estado sólido (SSD) y los discos duros convencionales (HDD). El almacenamiento NVMe es una tecnología que se utiliza en los SSD para mejorar aún más su rendimiento. Si estás interesado en conocer más sobre esta tecnología y cómo puede beneficiar a tu sistema de almacenamiento, te recomendamos leer este artículo. (Fuente)

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