原生NVMe支持是微軟為Windows系統開發的存儲最佳化功能。該功能首次在Windows Server 2025中引入，其核心在於移除了傳統的SCSI協定層，允許系統直接與NVMe固態硬碟進行通信。
該功能隨後被證實下放至Windows 11 25H2系統。啟用後，在特定測試中可帶來約80%的IOPS性能提升，並降低CPU資源消耗，其中隨機讀寫性能提升尤為明顯。用戶需通過修改註冊表手動開啟，且需滿足系統版本、更新補丁和使用Windows默認驅動等前置條件。在後續的Windows 11預覽版更新中，微軟封堵了通過修改註冊表開啟此功能的方法。
基本介紹
- 中文名：原生NVMe支持
- 產品類型：存儲最佳化功能
- 上市時間：2025年10月
研發背景,發展歷程,核心技術,技術原理,啟用方法,性能表現,事件與現狀,
研發背景
Windows系統長期以來默認將所有存儲設備視為SCSI設備進行管理，這套基於傳統機械硬碟設計的陳舊架構已成為現代高速固態硬碟的性能瓶頸。SCSI模擬層在高並發讀寫時構成了明顯的I/O瓶頸，不僅增加了CPU的額外開銷，還導致了較高的指令延遲。新架構繞開了傳統SCSI堆疊中共享鎖與核心同步機制帶來的額外延遲，通過更精簡、無鎖化的I/O路徑降低往返時延。隨著PCIe Gen5等高性能NVMe固態硬碟的出現，其理論IOPS遠超舊架構的處理能力，為徹底釋放這些設備的性能潛力，必須移除舊的協定瓶頸，構建端到端的原生NVMe支持。微軟早在2024年4月公布Windows Server 2025規劃時，就強調引入最佳化後的NVMe支持，將在隨機I/O性能方面相較Windows Server 2022實現約70%的IOPS提升。
發展歷程
Windows系統長期通過StorNVMe驅動提供NVMe存儲設備的兼容性，但其底層架構仍基於SCSI存儲抽象模型，將NVMe設備模擬為SCSI設備運行。
微軟在Windows Server 2025中首次正式引入了全新的原生NVMe驅動，該功能隨2025年10月的累積更新(KB5066835)正式進入Windows Server 2025的一般可用階段，但仍需管理員通過註冊表或組策略手動啟用，徹底摒棄了傳統的SCSI兼容模式與SCSI抽象層依賴。
2025年12月，該原生NVMe支持特性被證實下放至Windows 11的24H2及25H2版本，但默認未開啟，用戶需通過修改註冊表方式手動激活。
2026年3月23日，微軟在Windows 11預覽版Build 26100.8106中封堵了通過修改註冊表開啟該功能的途徑。
核心技術
新架構支持高達64000個命令佇列，且每個佇列可容納64000條指令，這能夠充分釋放現代高IOPS（如330萬至1000萬IOPS）PCIe Gen5 SSD的數據吞吐潛力。
啟用該功能後，在NTFS卷的4K隨機讀取場景下，IOPS性能提升約80%，單次I/O所需CPU周期減少約45%。這種性能飛躍源於I/O路徑的架構變化：新的原生、多佇列訪問路徑繞開了傳統SCSI堆疊中共享鎖與核心同步機制帶來的額外延遲，實現了更精簡、無鎖化的數據傳輸，從而顯著降低往返時延。
技術原理
傳統Windows存儲架構長期基於SCSI協定，將NVMe設備模擬為SCSI設備進行管理，這種SCSI模擬層在高並發讀寫時構成了明顯的I/O瓶頸，增加了CPU的額外開銷並導致了較高的指令延遲。原生NVMe支持通過全新的軟體堆疊實現了架構轉變，其核心是移除了傳統的SCSI協定層，允許系統直接與NVMe固態硬碟進行通信。新方案採用nvmedisk.sys驅動，屬於“直通模式”，徹底摒棄了SCSI抽象層的依賴，允許系統直接向硬碟傳送和管理NVMe命令。
在佇列模型上，新架構從SCSI的單佇列模型轉變為支持高達64000個命令佇列且每個佇列可容納64000條指令的NVMe多佇列模型。在I/O路徑上，新的路徑更精簡、無鎖化，繞過了傳統SCSI堆疊中的共享鎖與核心同步機制，從而顯著降低I/O操作的往返時延。在資源效率上，更輕量的棧結構降低了單次I/O的CPU資源消耗，在NTFS卷的4K隨機讀取場景下可實現單次I/O所需CPU周期減少約45%。
微軟將原生NVMe支持的優勢總結為海量IOPS提升、更低延遲、更高CPU利用效率以及對未來NVMe高級功能的原生支持。
啟用方法
啟用原生NVMe支持功能需滿足特定的前置條件，包括系統版本需為Windows Server 2025或Windows 11 24H2/25H2，並已安裝2025年10月或更新的累積更新（如KB5066835），同時必須使用Windows默認的nvmedisk.sys驅動，而非三星、西數等廠商的專用驅動。
在滿足前置條件後，用戶需以管理員身份運行記事本，創建一個包含特定註冊表內容的.reg檔案並雙擊導入以開啟功能，具體內容為“Windows Registry Editor Version 5.00 [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\FeatureManagement\Overrides] “735209102”=dword:00000001 “1853569164”=dword:00000001 “156965516”=dword:00000001”。
修改註冊表並重啟系統後，若在設備管理器中，NVMe SSD從“磁碟驅動器”分類下移至“存儲介質”或“存儲磁碟”分類下，即表示開啟成功。
根據2026年3月的報導，在Windows 11最新預覽版（如Build 26100.8106）中，上述通過修改註冊表開啟原生NVMe支持的方法已被微軟封堵。
性能表現
在Windows 11 24H2/25H2系統上通過修改註冊表強制開啟後，用戶實測，AS SSD基準測試平均讀寫速度分別提升約9%和19%，CrystalDiskMark測試中隨機讀取性能提升約4%-11%，隨機寫入性能提升7%-85%。性能提升在隨機讀寫（尤其是隨機寫入）場景下尤為明顯，對系統流暢度影響更大，而順序讀寫提升相對較小。此性能提升在PCIe 5.0等高端SSD上感受最為明顯，對較老硬體提升可能有限。
上述消費級系統的實測數據來源於非官方開啟方式，且該方式已在後續Windows 11預覽版中被封堵。
事件與現狀
2026年3月，微軟在Windows 11預覽版Build 26100.8106中封堵了通過修改註冊表開啟該功能的途徑。
該功能目前在消費版Windows 11中仍處於被禁用或“封印”狀態，微軟此舉可能基於安全性和兼容性考量，例如BitLocker可能運行異常，以及三星魔術師等第三方SSD管理軟體未適配新驅動，易引發兼容性故障。
微軟可能正在進行更多的兼容性驗證和改進，以確保該功能在消費級硬體環境中的穩定性，為未來正式啟用做準備。
