La mémoire non volatile (NVMe) est une technologie de semi-conducteurs qui ne nécessite pas une alimentation électrique continue pour conserver les données ou le code de programme stockés dans un dispositif informatique.
Les fabricants de systèmes utilisent différents types de puces de mémoire non volatile à des fins diverses. Par exemple, un type de NVM pourrait stocker le code de programme du contrôleur pour des dispositifs tels que les disques durs (HDD) et les lecteurs de bandes. Un autre type de NVM est couramment utilisé pour le stockage de données dans les disques à l’état solide (SSD), les clés USB et les cartes mémoire des appareils photo numériques, des téléphones portables et d’autres appareils.
Le stockage à l’état solide utilise généralement une variante de la mémoire non volatile connue sous le nom de flash NAND. Les SSD n’ont pas de pièces mobiles, et ils sont capables de performances plus élevées que les disques durs à adressage mécanique et les bandes, qui utilisent une tête pour lire et écrire des données sur des supports de stockage magnétiques. Les SSD directement connectés au processeur d’un ordinateur via un bus PCI Express (PCIe) offrent une latence plus faible que les SSD basés sur Serial-Attached SCSI (SAS) ou Serial Advanced Technology Attachment (SATA) branchés dans des baies de disques externes.
Types de mémoire non volatile
Plusieurs types de mémoire non volatile sont utilisés aujourd’hui pour lire et écrire des données sur des systèmes d’entreprise et grand public, et chacun présente des avantages et des inconvénients.
Les fabricants ont continué à développer les technologies flash NAND dans le but de réduire le coût par bit. Ils ont introduit la flash NAND 3D lorsqu’ils ont rencontré des difficultés à mettre à l’échelle la NAND bidimensionnelle, qui comporte une seule couche de cellules de mémoire. La technologie flash 3D NAND plus récente empile les cellules de mémoire en couches verticales pour obtenir une plus grande densité de stockage.
Les fournisseurs de technologies continuent également de travailler sur d’autres technologies de mémoire non volatile pour réduire les coûts, améliorer les performances, augmenter la densité de stockage, augmenter les niveaux d’endurance et réduire la consommation d’énergie.
Quelle est la différence entre la mémoire volatile et la mémoire non volatile ?
La mémoire volatile est une technologie de semi-conducteurs qui nécessite une alimentation électrique continue pour conserver les données stockées. Les exemples les plus connus de mémoire volatile sont la mémoire vive statique (SRAM) et la mémoire vive dynamique (DRAM). Les fabricants ajoutent parfois une alimentation par batterie aux dispositifs de mémoire volatile pour prendre en charge le stockage de données persistantes.
Les systèmes informatiques des entreprises et des clients utilisent souvent une combinaison de technologies de mémoire volatile et non volatile, et chaque type de mémoire a ses forces et ses faiblesses.
Par exemple, la SRAM est plus rapide que la DRAM et convient bien à la mise en cache à grande vitesse. La DRAM, qui a succédé à la SRAM, est moins chère à produire et nécessite moins d’énergie que la SRAM en mode actif. Un cas d’utilisation courant de la DRAM est le stockage du code de programme principal dont un processeur informatique a besoin pour fonctionner.
La flash NAND non volatile est plus lente que la DRAM et la SRAM pour l’écriture et la lecture des données. Cependant, la flash NAND est beaucoup moins coûteuse à produire que la DRAM et la SRAM, ce qui rend cette technologie plus adaptée au stockage de données persistantes dans les systèmes d’entreprise et les appareils grand public.
NVM vs. NVMe
Les termes mémoire non volatile et mémoire non volatile express (NVMe) ont une consonance similaire, mais leur signification est distincte. La NVM est une technologie de semi-conducteurs apparue à la fin des années 1940, tandis que NVMe est une interface de contrôleur hôte et un protocole de stockage qu’un consortium de fournisseurs de technologies a commencé à développer en 2009.
Le groupe de travail sur l’interface de contrôleur hôte NVM a publié la spécification NVMe 1.0 le 1er mars 2011. NVMe est conçu pour accélérer le transfert de données entre les systèmes hôtes et les disques SSD sur le bus PCIe d’un ordinateur. NVMe prend en charge l’utilisation de différents types de mémoire non volatile, comme la flash NAND et la technologie 3D XPoint développée par Intel et Micron.
NVMe est une alternative à la norme SCSI (Small Computer System Interface) et à la norme ATA (Advanced Technology Attachment) utilisées respectivement avec les disques SAS et SATA. NVMe utilise moins de la moitié du nombre d’instructions du CPU que les jeux de commandes SCSI et ATA. Les SSD PCIe à base de NVMe offrent une latence plus faible, un nombre d’IOPS plus élevé et une consommation d’énergie potentiellement plus faible que les SSD à base de SAS et de SATA.