Uusimmat henkilökohtaiset tietokoneet ovat huomattavan paljon nopeampia kuin vaikkapa viisi tai kymmenen vuotta sitten. Nopeutuminen ei kuitenkin johdu ennen kaikkea prosessorien kiihtymisestä, vaikka silläkin on osansa asiaan. Suurin ”syyllinen” on muistiväylä.
Ensimmäinen iso askel otettiin flash-pohjaisen SSD-muistin myötä. Ensi alkuun dataa siirrettiin prosessorin ja SSD:n välillä SATA-väylää pitkin. Se oli yli kaksi kertaa vanhoja mekaanisia kiintolevyjä nopeammin siirtäen noin 550 megatavua sekunnissa. SATA ei kuitenkaan saanut kaikkea tehoa irti SSD-levystä. Väylä oli edelleen pullonkaula.
Tarvittiin alusta asti SSD-levyille suunniteltu protokolla. NVMe-väylän (Non Volatile Memory Express) ensimmäinen määritys esiteltiin tammikuussa 2013. Protokolla mahdollisti ensimmäistä kertaa täyden rinnakkaisuuden hyödyntämisen SSD-levyillä.
Isoin ero SATA- ja NVMe-väyläisten SSD-levyjen kesken tulee datan hausta (seek). Perinteisissä HDD-kiintolevyissä bitin löytäminen vie 2-5 millisekuntia. SATA-väyläisessä SSD-levyssä aika kutistuu 0,2 millisekuntiin ja NVMe-väylän kautta 0,02 millisekuntiin. SATA:n ja NVMe:n ero on siis noin kymmenkertainen.
SATA-väylä riitti hyvin ensi alkuun, sillä SSD-levyjen piirit eivät olleet kovin nopeita. Tällä hetkellä lähes kaikki kaupalliset SATA-levyt tukevat 6 gigabitin nopeutta, vaikka uusin 3.3-versio kasvattaa nopeuden 16 gigabittiin sekunnissa.
NVMe-väyläiset SSD-levyt sen sijaan yltävät selvästi nopeampaan lukuun ja kirjoitukseen. Samsungin 970 Pro -sarja lukee dataa 3 gigabitin sekuntinopeudella ja kirjoituskin onnistuu 2,5 gigabitin vauhdilla.
SSD:n nopeus riippuu myös käytetystä NAND-arkkitehtuurista. Mitä enemmän bittejä yhteen soluun tallennetaan, sen hitaampi levy on. Toisaalta 3 tai 4 bitin rakenne mahdollistaa selvästi tiheämpien levyjen toteutuksen.
Fyysisesti useimmat NMVe-väyläiset SSD-levyt istuvat yleiseen M.2-korttipaikkaan. Mikäli järjestelmä ei tule formaattia, voidaan PCIe-väylään ostaa erillinen M.2-sovitin.
Ensi vuonna NMVe-protokollasta on tulossa versio 1.4. Sen myötä ohjain pystyy käsittelemään yhtä SSD-levyä ikään kuin erillisinä alilevyinä. Dataa voidaan käsitellä rinnakkain erillisinä prosesseina.
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.