NVMe เป็นวิวัฒนาการของระบบ IT สิ่งนี้คืออะไรและทำไมเราถึงควรเลือกใช้

#KingstonCognate ขอแนะนำ Rafael Bloom

Rafael เป็นผู้เชี่ยวชาญในกลุ่มผลิตภัณฑ์ด้านเทคโนโลยี การสื่อสารข้อมูลด้านการตลาดและการพัฒนาธุรกิจ คำแนะนำของเขาเน้นหนักที่ข้อจำกัดใหม่ ๆ เกี่ยวกับองค์กร ผลิตภัณฑ์และการสื่อสารเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงด้านเทคโนโลยีและระเบียบข้อบังคับ โดยมีเป้าหมายสำคัญเพื่อพัฒนาและสงวนรักษาแหล่งรายได้ต่าง ๆ

การทำงานที่มีความหลากหลายเป็นอย่างยิ่งทำให้ต้องเรียนรู้ทักษะในหลาย ๆ ด้านเกี่ยวกับการกำกับดูแลข้อมูลและการควบคุมมาตรฐานด้านการออกแบบ ความเป็นส่วนตัวของข้อมูลและเทคโนโลยีเกิดใหม่ เช่น AdTech, Mobile & 5G ปัญญาประดิษฐ์และระบบการเรียนรู้ของเครื่องจักร

ระบบประมวลผล: ประสิทธิภาพและความเร็ว

อย่างที่ได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ว่าสื่อบันทึกข้อมูลและหน่วยความจำคือองค์ประกอบสำคัญของประสบการณ์ดิจิตอลแบบใหม่ในทศวรรษที่ 2020 คุณอาจมีโปรเซสเซอร์ที่ทำงานได้เร็วที่สุดแต่ไม่สามารถใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพเนื่องจากปัญหาคอขวดของสถาปัตยกรรมภายในของอุปกรณ์เอง ไดรฟ์ NVMe โดยเฉพาะไดร์ฟรุ่นใหม่ล่าสุดที่สามารถใช้ประโยชน์จากมาตรฐานการทำงานใหม่จะทำให้คุณประหลาดใจอย่างไม่น่าเชื่อ

สาเหตุง่าย ๆ ที่ชี้ว่าทำไม NVMe จึงแตกต่าง แต่ก่อนอื่นเราจะมาดูรูปแบบการใช้งานทั่ว ๆ ไปสำหรับการเลือกใช้ NVMe กันก่อน:

‘Power Users’ ที่ใช้งานเวิร์คสเตชั่นประสิทธิภาพสูงที่ต้องทำงานประมวลผลในระดับสูง เช่น ตัดต่อวิดีโอ 4K หรือเรนเดอร์กราฟิก 3 มิติร่วมกับระบบ Ray Tracing เพื่อให้การทำงานราบรื่นและการเรนเดอร์เป็นไปอย่างรวดเร็วขณะตัดต่อและประมวลผลวิดีโอ คุณจะต้องสามารถเคลื่อนย้ายข้อมูลที่ไม่มีการบีบอัดไปมาได้เป็นจำนวนมาก กระบวนการเหล่านี้อาจติดขัดเนื่องจากปัจจัยหลายอย่าง เช่น RAM ไม่เพียงพอ ทั้งนี้การประมวลผลก็อาจสร้างภาระได้อย่างมากกับฮาร์ดไดร์ฟจานหมุน โดยเฉพาะกับปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งแม้แต่ไดรฟ์ Solid State (SSD) รุ่นเก่า ๆ ก็อาจจะยังไม่สามารถรองรับการทำงานได้อย่างเต็มที่

ปัญหาคอขวดในการทำงานอาจไม่ได้ขึ้นอยู่กับประเภทไดร์ฟว่าต้องเป็น Solid State เท่านั้น เนื่องจากไดรฟ์ NVMe ทุกตัวล้วนเป็น SSD แต่ข้อจำกัดด้านอินเทอร์เฟซระหว่าง SSD และ CPU คือตัวชี้วัดที่สำคัญ ซึ่งก็จะย้อนกลับไปที่พัฒนาการของคอมพิวเตอร์ จากเดิมที่ไดรฟ์จะเชื่อมต่อผ่านสายเคเบิลมาเป็นการเชื่อมต่อผ่านอินเทอร์เฟซ เริ่มต้นจากอินเทอร์เฟซ RS-232 มาถึง SCSI และ SATA ในเวลาต่อมา NVMe เป็นพัฒนาการที่แตกต่างออกไป ซึ่งเปรียบได้กับการเติมไนตรัสออกไซด์ให้กับ CPU

ไดรฟ์ NVMe รุ่นใหม่ใช้มาตรฐาน PCIe 4.0 สำหรับการอ่าน เขียนและเคลื่อนย้ายข้อมูล มาตรฐานนี้รองรับแบนด์วิธที่มากกว่าไดรฟ์ SATA ที่เร็วที่สุดอีกหลายเท่า SATA มีความเร็วสูงสุดที่ 6Gb ต่อวินาที ซึ่งถือว่าดีมาก แต่ NVMe สามารถรองรับข้อมูลได้มากถึง 32Gb ต่อวินาที ทั้งนี้เนื่องจากปัจจัยหลายอย่าง แต่เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายที่สุดคือ NVMe มี ‘ช่องสัญญาณ’ สำหรับเคลื่อนย้ายข้อมูลที่มากกว่า นอกจากนี้ NVMe ยังออกแบบมาให้ทำงานกับเครือข่ายได้ดีกว่าซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานในการประมวลผลของยุคปัจจุบัน

NVMe SSD ออกแบบมาให้บูรณาการการทำงานกับเครือข่าย IT ได้ดี NVMe จะทำงานโดยตรงกับ CPU ของคอมพิวเตอร์ ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาคอขวดของข้อมูลที่เกิดขึ้นแม้กับ SATA SSD ที่ทำงานได้เร็วที่สุด ฟอร์มแฟคเตอร์ของอุปกรณ์ NVMe ก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากไดรฟ์มีขนาดเท่ากับแท่งหมากฝรั่ง ทำให้สามารถติดตั้งกับอุปกรณ์ขนาดเล็ก เช่น โน้ตบุ๊กได้ง่าย ๆ คุณอาจไม่ทราบ แต่ว่าแม้แต่ Sony PlayStation 5 ก็ติดตั้ง NVMe ทำให้เวลาโหลดของเครื่องลดลงจาก 40-60 วินาทีสำหรับ PS4 มาอยู่ที่เพียง 3 ถึง 4 วินาทีเท่านั้น

ศูนย์ข้อมูลที่ทำงานอย่างหนัก

ประการที่สอง เราจะต้องพิจารณาที่ปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลทั่วโลกที่ศูนย์ข้อมูลจะต้องจัดการ การประมวลผลผ่านคลาวด์เกิดขึ้นอยู่รอบตัวเรา ซึ่งการเติบโตเป็นไปอย่างต่อเนื่อง แต่สถานการณ์ COVID-19 ยิ่งเป็นตัวเร่งให้กับการปรับตัวสู่ระบบดิจิตอลและสำนักงานเสมือนจริง โดยเฉพาะการใช้งานอุปกรณ์พกพา ประเภทของงานประมวลผลที่หลากหลายมากขึ้นในศูนย์ข้อมูลทำให้การทำงานมีความซับซ้อนและมีเงื่อนไขที่เข้มงวดมากขึ้น

ปัญญาประดิษฐ์ เป็นคำที่ครอบคลุมงานด้านการประมวลผลที่หลากหลาย และหลาย ๆ กรณีต้องทำงานผ่านระบบการเรียนรู้ของเครื่องจักร (Machine Learning) โหมดการประมวลผลผ่าน AI มีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกันคือการประมวลผลข้อมูลเป็นจำนวนมาก NVMe คือเทคโนโลยีที่สามารถสร้างความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดที่ช่วยให้การทำงานรวดเร็วและราบรื่น

ลองพิจารณาตัวอย่างได้จากโครงสร้างแนวดิ่งของอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพที่ระบบดิจิตอลไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในกลุ่มงานเวชภัณฑ์เท่านั้น การวินิจฉัยปัญหาและอัลกอริมทึมการคาดการณ์ผ่าน AI จะต้องอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลนับล้านชิ้น ข้อมูลแต่ละส่วนอาจเป็นภาพดิจิตอลที่มีความละเอียดสูงมากนับกิกะไบต์ การรับส่งข้อมูลทั้งหมดเหล่านี้ต้องอาศัยการประมวลผลที่เกินกว่าความสามารถของมนุษย์ และนี่คือหน้าที่ของปัญญาประดิษฐ์ซึ่งทำให้ต้องการแบนด์วิธรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่มากเป็นพิเศษ

สำหรับศูนย์ข้อมูลในเชิงอุตสาหกรรม NVMe สามารถรองรับการทำงานได้อย่างเงียบสนิทและไม่ทำให้เกิดความร้อน อีกทั้งยังใช้พื้นที่ในการติดตั้งน้อย

ฉันต้องพิจารณาอะไรบ้างหากต้องการอัพเกรดมาใช้ NVMe

เพื่อให้สะดวกสบายมากที่สุด SSD ที่ไม่ใช่ NVMe บางรุ่นสามารถเสียบต่อกับสล็อตเชื่อมต่อเหมือนกับไดรฟ์ NVMe ทั่วไป แต่ประสิทธิภาพจะไม่เทียบเท่ากับ NVMe ทั้งนี้เนื่องจากหัวต่อ ‘M.2’ อีกคำศัพท์ทางเทคนิคที่หลายคนอาจไม่คุ้นเคยแต่เป็นหัวต่อที่สามารถทำงานกับ SATA SSD รุ่นเก่าที่ใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเดียวกับ ‘หมากฝรั่ง’ เช่นเดียวกัน