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

高級(jí)主機(jī)控制器接口(AHCI)的歷史可以追溯到2004年，它設(shè)計(jì)之初面向的是機(jī)械硬盤(pán)，所以這套東西跟固態(tài)硬盤(pán)完全不搭調(diào)。它針對(duì)高延遲的機(jī)械磁盤(pán)做優(yōu)化，而不是對(duì)低延遲的非易失性存儲(chǔ)做優(yōu)化。AHCI不能完全發(fā)揮固態(tài)硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)，又因?yàn)橐訬AND 和MRAM為代表的非易失性存儲(chǔ)是大勢(shì)所趨，所以非常有必要開(kāi)發(fā)一種軟件接口來(lái)突破AHCI的限制。

于是NVMe順勢(shì)而生。NVMe當(dāng)中，NVM是指非易失性存儲(chǔ)，后面的Express簡(jiǎn)寫(xiě)為e，也可以參考PCIe的e。NVMe的開(kāi)發(fā)由擁有80個(gè)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(pán)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(lái)存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的崇高使命。有消息顯示，我們或許會(huì)在2020年前看到RRAM 和MRAM涌入市場(chǎng)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：Intel

NVMe的一大優(yōu)勢(shì)就是低延遲。這主要是因?yàn)榱骶�型的存儲(chǔ)堆棧，NVMe無(wú)需讀取寄存器就可以發(fā)出命令。AHCI的每個(gè)命令都需要讀取4個(gè)不可緩存寄存器，從而導(dǎo)致大約2.5μs的額外延遲。

另一個(gè)重大的改進(jìn)就是支持多隊(duì)列和支持更高的隊(duì)列深度。多隊(duì)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(lái)源：微軟

企業(yè)級(jí)市場(chǎng)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(shí)在讓SATA/AHCI吃不消。消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的影響就沒(méi)有那么明顯了。即使是不太重大的性能改善也可延長(zhǎng)電池的使用壽命，NVMe的低延遲使得硬盤(pán)工作時(shí)間大大縮短，閑置時(shí)間的增多也就延長(zhǎng)了電池的使用壽命。要是出現(xiàn)更好的隊(duì)列支持技術(shù)，這也必將帶來(lái)會(huì)更卓越的性能。

來(lái)源：Intel

NVMe可以把延遲時(shí)間縮短為當(dāng)前100µs的五分之一，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步，對(duì)日常生活的使用中也會(huì)有很大影響。新技術(shù)在企業(yè)級(jí)上的應(yīng)用總是快人一步，目前也沒(méi)幾個(gè)消費(fèi)級(jí)的PCIe固態(tài)盤(pán)支持NVMe ，Windows和Linux下的NVMe驅(qū)動(dòng)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(shí)候了。