NVMe全稱Non-Volatile Memory Express，即非易失性存儲器標準，從名字看就是為閃存為代表的固態存儲器定制的。NVMe的設計還充分利用了PCIe接口通道的低延時以及并行性。AHCI誕生于高延時、低帶寬的機械硬盤時代，其控制器通過PCH與CPU通訊，硬件上就會增加延時，而NVMe允許SSD通過PCIe直連CPU，進一步降低延時。 除了大幅進步的高帶寬、低延時，較新版本的NVMe在并發性能、QoS、可管理性等方面不斷完善。隨著SSD容量和并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的寫入放大系數、減少對緩存的容量需求、提升應用程序對控制器的訪問效率等等。

NVMe SSD的六大技術優勢

首先，接口速度更快。依托于PCIe接口的NVMe，進入PCIe4.0時代后，接口帶寬比PCIe 3.0增加1倍。英特爾*2023年要推出的Eagle Stream平臺將開始支持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的接口速度提升至SATA SSD接口速度的26倍；而時間跨度只有短短的數年，這個增長速度將遠遠大于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存儲和計算間的巨大性能鴻溝幾近填平。

數據來源：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，以適應現代化的數據中心對計算存儲和分布式存儲的要求，協議的發展速度甚至超過了SSD廠家開發產品的速度。使得基于新協議的SSD更智能，數據安全更有保障，形態也更多樣化。讓NVMe協議以及基于NVMe協議的設備有了更多創新的機會。

第三，單位容量 （每GB或每TB）性能更好，隨著SSD的容量越來越大，其存儲的數據越來越多，使得同一個SSD服務的實例數量也越來越多，這樣帶來一個問題，每個實例對SSD都有性能要求的情況下，每實例或者每GB的性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性能可以保持一個較高的水平。

數據來源：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要比機械的硬盤反應快得多。而SATA到NVMe則在協議本身做了相當多的優化，從而使得基于NVMe協議的SSD反應要比基于AHCI協議的SSD要快。延遲對于當今的企業級存儲將變得越來越重要，例如，我們希望刷視頻的時候點到就能播放，希望語音聊天或者視頻聊天的時候完全沒有卡頓，這些都與存儲延時有相當大的關系。

數據來源：NVMe SPEC和SATA III SPEC

第五，I/O效率更高。相比基于SATA SSD的存儲系統，NVMe的SSD系統單核可以達到的性能更高，而同時NVMe SSD支持隨機多路并發讀寫，比如一臺搭配NVMe SSD的存儲服務器能做的工作需要若干臺SATA SSD存儲服務器才能達到。這樣算下來基于NVMe SSD的存儲服務器TCO更好。

最后，存儲搭配更加靈活。從存儲搭配的靈活度來看，因為SATA 接口在速度達到600MB/s之后不再發展，使得目前SSD的不同介質在SATA接口面前變得沒有區別，甚至傲騰*SSD做成SATA接口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，以滿足不同形態下存儲的多樣化需求。

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，存儲密度等等。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。

審核編輯 ：李倩