NVMe 1.4協定

發展歷史

NVMe 1.4規範由NVM Express組織於2019年6月10日正式發布。其前一個主要版本NVMe 1.3於2017年發布。該版本規範的制定旨在滿足企業級系統對基於PCIe固態存儲日益增長的需求，進一步完善NVMe技術，提供更快、更簡單、更容易擴展的技術方案。

NVMe 1.4協定引入了一系列新特性與增強功能，旨在提升固態硬碟的性能、數據可靠性、管理效率和電源管理能力。這些特性可由廠商選擇性實現，以滿足從消費級到企業級的不同需求。

在性能最佳化與延遲控制方面，協定引入了NVM集與耐久性組，通過劃分邏輯存儲區域或分組管理快閃記憶體單元來最佳化I/O路徑並降低延遲。支持可預測的延遲模式，協調多設備後台維護以穩定隨機讀取延遲。新增主機記憶體緩衝區訪問，允許主機直接訪問設備記憶體，從而降低延遲和CPU開銷。

在數據保護、完整性與管理方面，協定增強了端到端數據保護機制。新增命名空間防寫功能，防止數據被意外修改。增加驗證與獲取LBA狀態命令，用於數據完整性檢查和狀態獲取。提供持久事件日誌與清理操作，用於事件記錄和安全數據擦除。

在電源管理、可靠性與虛擬化方面，協定增強了電源管理，包括主機控制的熱管理功能。新增讀取恢復層級提示，允許主機在性能與糾錯強度間進行權衡。規範了固件更新流程並增加設備自檢功能。提供非對稱命名空間訪問報告與虛擬化增強，以最佳化虛擬化環境下的性能與管理。

NVMe 1.4是NVMe 1.x系列協定的版本，於2019年6月發布。其前代版本NVMe 1.3於2017年4月發布。

相較於NVMe 1.3，NVMe 1.4引入了NVM集、耐久性組、命名空間防寫、可預測延遲模式等新特性。

NVMe 1.4中引入或完善的分區命名空間（Zoned Namespaces, ZNS）和鍵值（Key-Value）命令集等概念，為後續的NVMe 2.0規範奠定了基礎。其中，ZNS的概念最早在NVMe 1.4a版本中引入。

NVMe 1.4協定發布後，在產業鏈中得到了套用。例如，Cadence於2019年10月22日推出了支持NVMe 1.4協定的驗證IP（VIP）。主控晶片廠商慧榮科技於2020年10月21日推出了符合PCIe 4.0NVMe 1.4規範的主控晶片解決方案。