AHCI 대 NVMe

SSD의 미래

작가 아담 리우 | 2021년 1월 20일 | 모두, 소비자, 기술

SSD에서 AHCI(Advanced Host Controller Interface) 및 NVMe(Non-Volatile Memory Express)는 모두 SSD의 유효한 인터페이스 사양입니다.

SATA와 PCIe 인터페이스 사이의 기본 구조 계층(그림 1 참조)은 SSD와 HOST 사이의 통신에서 AHCI 및 NVMe 표준의 역할을 강조합니다.

AHCI

AHCI는 SATA가 3GB/s 인터페이스를 출시했을 때 널리 채택되었습니다. 기존 메모리 구조와 달리 AHCI는 SSD가 NCQ(Native Command Queuing) 명령 세트를 지원할 수 있도록 합니다. 이 특수성을 통해 AHCI는 기존 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 상업용 소비자 SSD에 적용될 수 있습니다.

현재 SSD 시장에서 대부분의 SSD는 SATA 커넥터와 같은 버스를 사용하여 컴퓨터 시스템과 통신합니다. AHCI는 소프트웨어와 SATA 저장 장치 간의 통신을 허용하는 데 사용되는 하드웨어 메커니즘을 지정하는 Intel에서 공식화한 기술 표준입니다. AHCI는 하드웨어 개발자가 시스템 메모리와 SATA 저장 장치 간에 데이터를 전송하기 위해 따라야 할 메모리 구조 사양을 명확하게 정의합니다.

NVMe

NVMe(NVM Express) 또는 NVMHCIS(Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification)는 PCI Express 버스를 통해 연결된 비휘발성 스토리지 미디어에 액세스하기 위한 개방형 논리적 인터페이스 사양입니다.

처음에 HDD용으로 설계된 AHCI와 달리 NVMe는 SSD가 스토리지 시장에서 더 널리 받아들여지면서 탄생했습니다. 인텔은 PCIe 버스 인터페이스와 함께 NVMe 사양을 개발하기를 원했습니다. NVMe로 연결된 PCIe 인터페이스를 사용하는 이점은 SSD가 더 짧은 데이터 액세스 및 명령 대기열 대기 시간을 달성할 수 있다는 것입니다. 또한 PCIe NVMe SSD는 탁월한 멀티태스킹 기능을 제공합니다.

AHCI와 NVMe의 비교

표 1에는 AHCI와 NVMe의 중요한 차이점이 나열되어 있습니다. 최대 대기열 깊이 차이는 NVMe가 있는 SSD의 IOPS가 높다는 것을 나타냅니다(IOPS = 대기열 깊이 / IO 대기 시간).

AHCI 표준은 대기 시간이 긴 기존 하드 디스크 드라이브를 사용하는 애플리케이션에서 처음 채택되었습니다. SSD 성능이 향상됨에 따라 AHCI 표준이 병목 현상이 됩니다. 따라서 NVMe는 SSD 성능의 병목 현상을 없애기 위해 만들어졌습니다.

피손 결론

SSD와 HOST 간의 통신 프로토콜은 더 빠른 NAND 플래시의 개발만큼 빠르게 진화하고 있습니다. AHCI(Advanced Host Controller Interface)는 처음에 SATA 장치용으로 제작되었으며 더 이상 고성능 SSD 설계의 증가하는 요구 사항을 충족하지 않습니다. 새로운 데이터 전송 속도에 도달하기 위해 SSD의 인터페이스는 점차 PCIe 버스가 연결된 NVMe(NVM Express)로 마이그레이션됩니다.