NVMe 2.0

NVMe 2.0是由NVM Express聯盟於2021年6月3日發布的非易失性存儲協定標準規範系列。該系列規範定義了主機軟體通過PCI Express、RDMA、TCP等多種傳輸方式與非易失性存儲器進行通信，是所有外形規格固態硬碟的行業標準。此次版本號從1.5更迭為2.0，核心在於規範結構的徹底重組與模組化，被拆分為包括基礎規範、多個命令集規範及傳輸規範在內的文檔集合。其主要新功能包括新增對機械硬碟的支持，以及引入分區命名空間（ZNS）、鍵值（KV）命令集等。該規範於2022年1月更新至2.0b版本。

技術規範解析

NVMe 2.0規範不再是一個單一文檔，而是被徹底重組為更加模組化的規範庫，以支持更廣泛的設備和功能擴展，實現更快、更簡單的開發。新的規範庫由八個核心文檔組成，主要包括NVMe基礎規範、命令集規範（NVM、ZNS、KV）、傳輸規範（PCIe、RDMA、TCP）和NVMe管理接口規範。

命令體系

NVMe 2.0定義了三種基本命令類型。Admin命令用於控制器的管理，通過專用的Admin佇列實現命令傳遞。I/O命令用於數據讀寫等操作，具體分為NVM命令集、Zoned Namespace命令集和Key Value命令集。Fabrics命令則專用於NVMe over Fabrics網路存儲場景。同一控制器後的不同命名空間可以支持不同的命令集。

傳輸模型

NVMe傳輸層分為基於記憶體的傳輸和基於訊息的傳輸兩種類型。基於記憶體的傳輸指命令和數據的傳輸通過顯性的記憶體讀寫完成，代表協定是NVMe over PCIe。基於訊息的傳輸指命令和數據通過傳送訊息報文來封裝，代表協定有TCP傳輸規範。此外還存在訊息/記憶體混合型，如RDMA傳輸規範。

存儲層級結構

NVMe 2.0定義的NVM存儲邏輯結構分為五層：NVM子系統、域、耐久性組、NVM集和命名空間。域提供了故障和管理邊界。耐久性組用於統一管理具有相似耐用性屬性的存儲單元。