性能的提升從來都不能只依賴硬件，更好的硬件往往用來彌補軟件的短板，硬件也需要更多高效的軟件來發(fā)揮硬件的真正價值。這一道理同樣適用于固態(tài)硬盤 (SSD)。PCIe的出現(xiàn)，帶寬急劇增長，為了充分利用更快的物理接口，我們需要一些專門為SSD和PCIe優(yōu)化過的軟件接口。

高級主機控制器接口(AHCI)的歷史可以追溯到2004年，它設(shè)計之初面向的是機械硬盤，所以這套東西跟固態(tài)硬盤完全不搭調(diào)。它針對高延遲的機械磁盤做優(yōu)化，而不是對低延遲的非易失性存儲做優(yōu)化。AHCI不能完全發(fā)揮固態(tài)硬盤的優(yōu)勢，又因為以NAND 和MRAM為代表的非易失性存儲是大勢所趨，所以非常有必要開發(fā)一種軟件接口來突破AHCI的限制。

于是NVMe順勢而生。NVMe當(dāng)中，NVM是指非易失性存儲，后面的Express簡寫為e，也可以參考PCIe的e。NVMe的開發(fā)由擁有80個成員的業(yè)界聯(lián)盟和包括像Intel, Samsung,和 LSI這樣的行業(yè)巨頭攜手推進(jìn)。NVMe為固態(tài)硬盤和PCIe而生，就像軟件接口至少可以存在十年，NVMe被行業(yè)賦予迎合未來存儲技術(shù)發(fā)展趨勢的崇高使命。有消息顯示，我們或許會在2020年前看到RRAM 和MRAM涌入市場。

數(shù)據(jù)來源：Intel

NVMe的一大優(yōu)勢就是低延遲。這主要是因為流線型的存儲堆棧，NVMe無需讀取寄存器就可以發(fā)出命令。AHCI的每個命令都需要讀取4個不可緩存寄存器，從而導(dǎo)致大約2.5μs的額外延遲。

另一個重大的改進(jìn)就是支持多隊列和支持更高的隊列深度。多隊列讓CPU的性能得到更好的釋放，單核再也不是IOPS的瓶頸了。

來源：微軟

企業(yè)級市場很明顯是NVMe推出之后的最大受益者，如今的高工作負(fù)載實在讓SATA/AHCI吃不消。消費級市場的影響就沒有那么明顯了。即使是不太重大的性能改善也可延長電池的使用壽命，NVMe的低延遲使得硬盤工作時間大大縮短，閑置時間的增多也就延長了電池的使用壽命。要是出現(xiàn)更好的隊列支持技術(shù)，這也必將帶來會更卓越的性能。

來源：Intel

NVMe可以把延遲時間縮短為當(dāng)前100µs的五分之一，這是一個巨大的進(jìn)步，對日常生活的使用中也會有很大影響。新技術(shù)在企業(yè)級上的應(yīng)用總是快人一步，目前也沒幾個消費級的PCIe固態(tài)盤支持NVMe ，Windows和Linux下的NVMe驅(qū)動在也已經(jīng)可以在官網(wǎng)找到，差不多到了各家OEM廠商發(fā)布各種SSD的時候了。