NVMe全稱Non-Volatile Memory Express

，即非易失性儲存器標準，從名字看就是為快閃記憶體為代表的固態儲存器定製的。NVMe的設計還充分利用了PCIe介面通道的

低延時

以及

並行性

。AHCI誕生於高延時、低頻寬的機械硬碟時代，其控制器透過PCH與CPU通訊，硬體上就會增加延時，而NVMe允許SSD透過PCIe直連CPU，進一步降低延時。

除了大幅進步的

高頻寬

、低延時，較新版本的NVMe在併發效能、QoS、可管理性等方面不斷完善。隨著SSD容量和併發訪問量多年來指數級的快速增長，早期NVMe的一些設計也會成為瓶頸，最新的NVMe 2。0也做了一些根本性的底層改進以提升效率，可以降低SSD的寫入放大係數、減少對快取的容量需求、提升應用程式對控制器的訪問效率等等。

NVMe SSD的六大技術優勢

首先，介面速度更快

。依託於PCIe介面的NVMe，進入PCIe4。0時代後，介面頻寬比PCIe 3。0增加1倍。英特爾*2023年要推出的Eagle Stream平臺將開始支援PCIe 5。0，NVMe SSD將隨之進入

PCIe 5.0

的時代，這次迭代將使得NVMe SSD的介面速度提升至SATA SSD介面速度的

26倍

；而時間跨度只有短短的數年，這個增長速度將遠遠大於摩爾定律的傳統迭代速度，將過去十年發展速度過慢造成的儲存和計算間的巨大效能鴻溝幾近填平。

資料來源：NVMe SPEC和SATAⅢSPEC

其次，管理性、功能性更好。

從協議本身來看，NVMe協議在管理性，功能性上也在快速迭代，以適應現代化的資料中心對計算儲存和分散式儲存的要求，協議的發展速度甚至超過了SSD廠家開發產品的速度。使得基於新協議的SSD更智慧，資料安全更有保障，形態也更多樣化。讓NVMe協議以及基於NVMe協議的裝置有了更多創新的機會。

第三，單位容量 （每GB或每TB）效能更好，

隨著SSD的容量越來越大，其儲存的資料越來越多，使得同一個SSD服務的例項數量也越來越多，這樣帶來一個問題，每個例項對SSD都有效能要求的情況下，每例項或者每GB的效能要求也就越來越高。因為NVMe SSD隨PCIe不斷迭代，正在從PCIe 3。0過渡到PCIe 4。0，又會迅速迎來PCIe 5。0，這將使得單位容量的效能可以保持一個較高的水平。

資料來源：Solidigm實驗室測試結果

第四，延遲更低。

從HDD到SSD最大的延遲變化是介質帶來的，也就是電子的NAND要比機械的硬碟反應快得多。而SATA到NVMe則在協議本身做了相當多的最佳化，從而使得基於NVMe協議的SSD反應要比基於AHCI協議的SSD要快。延遲對於當今的企業級儲存將變得越來越重要，例如，我們希望刷影片的時候點到就能播放，希望語音聊天或者影片聊天的時候完全沒有卡頓，這些都與儲存延時有相當大的關係。

資料來源：NVMe SPEC和SATA III SPEC

第五，I/O效率更高。

相比基於SATA SSD的儲存系統，NVMe的SSD系統單核可以達到的效能更高，而同時NVMe SSD支援隨機多路併發讀寫，比如一臺搭配NVMe SSD的儲存伺服器能做的工作需要若干臺SATA SSD儲存伺服器才能達到。這樣算下來基於NVMe SSD的儲存伺服器TCO更好。

最後，儲存搭配更加靈活。

從儲存搭配的靈活度來看，因為SATA 介面在速度達到600MB/s之後不再發展，使得目前SSD的不同介質在SATA介面面前變得沒有區別，甚至傲騰*SSD做成SATA介面也無法體現出來它的介質優勢。而NVMe的上限就高得多且在繼續提高，因為介質訪問速度的不同，可以將不同介質的NVMe SSD進行快慢搭配，以滿足不同形態下儲存的多樣化需求。

同時，PCIe的不斷迭代，又給NVMe形態帶來了新的挑戰，例如功耗，散熱，儲存密度等等。而創新的NVMe SSD形態就能完美的解決這些問題，例如EDSSF 可以解決

散熱問題

而平衡

高密度

和散熱。NVMe SSD的形態將會比SATA SSD的形態多很多，這就給創新帶來了機會，也大大提升了SSD的適配性，更好地滿足不同應用場景的需求。

*文中涉及的其它名稱及商標屬於各自所有者資產

文章來源：文章選自Solidigm