超能課堂：NVMe到底是什麼？用它的SSD有啥優勢？

如果說AHCI的話大家應該會了解多一點，NVMe其實與AHCI一樣都是邏輯設備接口標準（是接口標準，不是接口！不是接口！不是接口！因為很重要所以說三次），NVMe全稱Non-Volatile Memory Express，非易失性存儲器標準，是使用PCI-E通道的SSD一種規範，NVMe的設計之初就有充分利用到PCI-E

現在所用的SATA接口與AHCI標準其實是為高延時的機械硬碟而設計的，目前主流SSD依然繼續使用它們，早期SSD性能不高時可能還不覺得有什麼問題，但是隨著SSD的性能逐漸增強，這些標準已經成為限制SSD的一大瓶頸，專為機械硬碟而設計的AHCI標準並不太適合低延時的SSD。

當然，業界早就意識到這一問題，2009年下半年，關於NVMe的技術工作正式啟動，NVMe規範由包含90多家公司在內的工作小組所定製，Intel是主要領頭人，小組成員包括美光、戴爾、三星、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等公司，目的就是為SSD建立新的存儲規範標準，讓它在老舊的SATA與AHCI中解放出來。

說到NVMe標準對比AHCI標準的優勢，其中之一就是低延時，看上圖比較直觀，NVMe標準是面向PCI-E SSD的，使用原生PCI-E通道與CPU直連可以免去SATA與SAS接口的外置控制器（PCH）與CPU通信所帶來的延時。

在軟體層方面，NVMe標準的延時只有AHCI的一半不到，NVMe精簡了調用方式，執行命令時不需要讀取寄存器；而AHCI每條命令則需要讀取4次寄存器，一共會消耗8000次CPU循環，從而造成大概2.5微秒的延遲。