NVMe

NVMe

NVM Express(NVMe),或稱非易失性記憶體主機控制器接口規範(Non-Volatile Memory express),是一個邏輯設備接口規範。他是與AHCI類似的、基於設備邏輯接口的匯流排傳輸協定規範(相當於通訊協定中的套用層),用於訪問通過PCI-Express(PCIe)匯流排附加的非易失性記憶體介質,雖然理論上不一定要求 PCIe 匯流排協定。

此規範目的在於充分利用PCI-E通道的低延時以及並行性,還有當代處理器、平台與套用的並行性,在可控制的存儲成本下,極大的提升固態硬碟的讀寫性能,降低由於AHCI接口帶來的高延時,徹底解放SATA時代固態硬碟的極致性能。

基本介紹

  • 中文名:NVMe協定
  • 外文名:Non-Volatile Memory express
  • 建立基礎:M.2接口
  • 作用:專門為快閃記憶體類存儲設計的協定
版本,背景,歷史,優勢,

版本

迄今為止發布的NVMe規範包括:
  • 1.0e(2013年1月)
  • 1.1b(2014年7月)
  • 1.2(2014年11月)
  • 1.2a(2015年10月)
  • 1.2b(2016年6月)
  • 1.2.1(2016年6月)
  • 1.3(2017年5月)
  • 1.3a(2017年10月)

背景

歷史上,大多數SSD使用如SATA、SAS或光纖通道等接口與計算機接口的匯流排連線。隨著固態硬碟在大眾市場上的流行,SATA已成為個人電腦中連線SSD的最典型方式;但是,SATA的設計主要是作為機械硬碟驅動器(HDD)的接口,並隨著時間的推移越來越難滿足速度日益提高的SSD。隨著在大眾市場的流行,許多固態硬碟的數據速率提升已經放緩。不同於機械硬碟,部分SSD已受到SATA最大吞吐量的限制。
在NVMe出現之前,高端SSD只得以採用PCI Express匯流排製造,但需使用非標準規範的接口。若使用標準化的SSD接口,作業系統只需要一個驅動程式就能使用匹配規範的所有SSD。這也意味著每個SSD製造商不必用額外的資源來設計特定接口的驅動程式。

歷史

2009年Intel開始著手尋找SATA的替代方案。SATA作為串列接口,採用AHCI規範,其已經成為制約SSD速度的瓶頸。
2011年3月1日發布了由來自業界各成員公司合作開發的“NVM express規範”1.0版。該規範的第1.1版於2012年10月11日發布,1.2版於2014年11月3日發布。
2015年11月,發布了“NVM express管理接口規範”(NVMe),為非用戶組件和系統提供了帶外管理。NVMe提供了一個通用的基線管理功能,它可以跨越所有的NVMe設備和系統,以及實現可選特性的一致方法。命令包括查詢和設定配置、獲取子系統的健康、固件管理、命名空間管理、安全管理等。
NVMe修訂1.3規範已於2017上半年完成。修訂1.3滿足移動設備的需求,它們需要低功耗和其他技術特性。隨著1.3版本的完成,NVMe是唯一可用的存儲接口,所有平台從移動設備通過數據中心存儲系統。

優勢

NVMe具體優勢包括:
①性能有數倍的提升;
②可大幅降低延遲;
③NVMe可以把最大佇列深度從32提升到64000,SSD的IOPS能力也會得到大幅提升;
④自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能大大降低功耗;
⑤NVMe標準的出現解決了不同PCIe SSD之間的驅動適用性問題。

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