什麼是NVMe ？
NVMe 非揮發性記憶體高速協定 (Non-Volatile Memory Express) 是一種專為存取非揮發性儲存媒體（尤其是固態硬碟 (SSD)）而設計的高效能協定。與傳統的儲存協定（例如…）不同，Non-Volatile Memory Express 具有更高的效能。 SATA 或者SAS ， NVMe 直接透過PCIe （外圍組件互連高速）匯流排，可實現更快的資料傳輸速度、更低的延遲和更高的可擴充性。
這NVMe 該協議的創建是為了克服舊式儲存介面的局限性，這些舊式介面最初是為速度較慢的機械硬碟設計的。它提供了一種更有效率的方式來處理來自快閃記憶體的高速數據， NVMe 顯著提高了每秒輸入/輸出操作數 (IOPS)，使其成為資料中心、企業應用程式和高效能運算等對效能要求極高的環境的理想選擇。
NVMe 由於其速度快、效率高，已被各行各業廣泛採用。在資料中心， NVMe 它用於支援高效能工作負載，包括虛擬化、大數據分析和雲端運算。它能夠同時處理多個佇列和命令，使其成為需要即時資料存取和大規模儲存操作的應用程式的強大工具。
除了企業環境之外， NVMe 該協議也被整合到高階筆記型電腦、遊戲電腦和工作站等消費性產品中。它能讓用戶體驗到更快的啟動速度、更快的應用程式載入速度和更好的系統整體反應速度，因此深受追求卓越效能的技術愛好者和專業人士的青睞。
請注意，雖然NVMe SSD 和 SSD 經常被混用，它們指的是儲存技術中的不同元件。 SSD 固態硬碟（SSD）是一種使用快閃記憶體來儲存資料的儲存裝置。 NVMe另一方面，是一種通訊協議，某些固態硬碟（SSD）使用它透過該協議高速存取資料。 PCIe 接口。並非所有固態硬碟都使用介面。 NVMe事實上，有些協議使用較舊的協議，例如： SATA它們的傳輸速率較慢。因此，儘管所有NVMe 硬碟都是固態硬碟（SSD），但並非所有固態硬碟都是固態硬碟。 NVMe 驅動。
時間軸NVMe 發展
NVMe自誕生以來，為了滿足對更快、更有效率儲存解決方案日益增長的需求，該協議的發展日新月異。該協議的創建旨在解決舊技術的局限性，尤其是那些專為速度較慢的硬碟設計的技術。隨著固態硬碟 (SSD) 的普及，人們需要一種能夠充分發揮其潛力的全新通訊標準，這促成了該協議的誕生。 NVMe以下是關鍵里程碑的時間軸NVMe歷史。
- 2007年：隨著固態硬碟（SSD）開始挑戰現有技術的效能極限，一種新的儲存協定的概念應運而生。 SATA 和SAS 。
- 2011年： NVMe 1.0 版規範發布，引入了一種精簡的協議，旨在充分利用… PCIe基於存儲。
- 2013年：第一年NVMe 市面上出現了新型硬碟，其速度比舊款硬碟快得多，延遲也低得多。 SATA 對應物。
- 2014年： NVMe 1.1 版本發布，增加了對多路徑 I/O 和改進的電源管理等功能的支援。
- 2017年： NVMe 布料（ NVMe引入-oF)，允許NVMe 可在乙太網路和光纖通道等網路架構上運行，從而將協定的應用範圍擴展到直接連接儲存之外。
- 2019年： NVMe 1.4 版本發布，透過持久記憶體區域 (PMR) 和更強大的錯誤處理等功能增強了效能。
- 2021年： NVMe 發布 2.0 版規範，引入模組化功能、增強的命令集，並提高了對未來儲存發展的兼容性。
- 2022年： NVMe 2.1 版本發布，在 2.0 版本規範的基礎上進行了改進，增強了管理功能，更好地支援分區命名空間 (ZNS) 和鍵值 (KV) 存儲，進一步優化了企業環境中的性能和效率。
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益處NVMe
其中一個主要好處是NVMe 它的速度非常驚人。透過利用PCIe 介面, NVMe 可以提供比舊協定快得多的資料傳輸速率，例如SATA 。 NVMe 每秒可處理數千次輸入/輸出 (I/O) 操作，從而實現更快的資料存取、更快的應用程式載入速度和更低的延遲。這使得NVMe 非常適合對效能要求極高的環境，例如資料中心、高效能運算和企業應用，在這些環境中，高效處理大量資料的能力至關重要。
除了速度之外， NVMe 提供出色的可擴展性和靈活性。 NVMe此架構支援多個並行 I/O 佇列，每個佇列可同時處理數千條指令。這種能力使其成為多核心處理器和高負載環境的理想選擇，從而提高整體系統效率。 NVMe其低功耗和先進的電源管理功能也有助於節省成本，使其成為消費性設備和企業解決方案的理想選擇。
挑戰與考量NVMe 部署
儘管NVMe 雖然這項技術性能卓越，但在採用它時仍需注意一些挑戰和事項。儘管成本… NVMe 雖然硬碟的價格隨著時間的推移而降低，但它們仍然比傳統硬碟更貴。 SATA 固態硬碟，尤其是大容量固態硬碟。此外，還需要考慮某些基礎設施和散熱管理因素，以確保最佳性能。
- 相容性：較舊的系統可能不支援。 NVMe 無需硬體升級，需要PCIe 插槽和更新的韌體可充分利用該協定。
- 熱管理：更高的資料吞吐量會導致更多的熱量產生，因此需要高效的冷卻解決方案，尤其是在高效能環境中。
- 基礎設施瓶頸：為了最大限度地發揮NVMe的潛力，支援基礎設施，例如網路頻寬和CPU 需要對電源進行最佳化，以防止出現效能瓶頸。
- 資料中心擴展：對於大規模部署，需要仔細規劃，以平衡整個基礎架構的成本和效能優勢。
未來趨勢NVMe
隨著資料儲存需求的持續成長， NVMe 未來，高效能運算和資料管理領域將發揮更關鍵的作用。預計一些新興趨勢將影響其發展和應用。 NVMe 未來幾年，推動創新並擴大其在各行業的應用。
最重要的趨勢之一是持續的演變NVMe 布料（ NVMe -oF），這允許NVMe 這項技術可應用於各種網路基礎設施，實現對高速儲存的遠端訪問，並將延遲降至最低。它有望透過提供更靈活、可擴展的儲存解決方案，徹底革新資料中心。此外，持久性記憶體整合也日益普及，因此能夠… NVMe 與非揮發性記憶體 (NVM) 緊密配合，以實現更低的延遲和更快的資料檢索。
常見問題解答
- NVMe和 M.2 哪個比較好？
NVMe M.2 和 M.2 不能直接比較，因為它們指的是不同的事物。 NVMe M.2 是一種用於存取高速儲存的協議，而 M.2 是用於連接儲存裝置的外形尺寸或實體介面。 M.2 可以支援不同的協議，包括NVMe 和SATA如果您追求的是性能， NVMe M.2 介面的硬碟通常比…更快。 SATA M.2 固態硬碟。 - 可以同時使用兩塊不同的NVMe固態硬碟嗎？
是的，大多數現代主機板都支援多核心。 NVMe 驅動器，可讓您安裝兩個或更多不同的驅動器。 NVMe 同時使用多個固態硬碟的能力。 NVMe 驅動器的數量取決於PCIe 主機板上可用的通道和 M.2 插槽數量。 - SATA SSD和NVMe SSD有什麼不同？
主要區別在於SATA SSD 和NVMe SSD 關鍵在於它們的性能和它們使用的介面。 SATA SSD 使用的是較舊的SATA 此介面最初是為硬碟設計的，導致資料傳輸速度較慢。 NVMe 另一方面，固態硬碟（SSD）則使用… PCIe 此介面可提供更快的資料傳輸速率、更低的延遲和更好的整體效能。 - NVMe能提升遊戲效能嗎？
儘管NVMe 硬碟並不會直接提升遊戲幀率，但它們能大幅縮短載入時間、減少卡頓，並提供更快的資源流傳輸速度。這能帶來更流暢的遊戲體驗，尤其是在需要快速數據存取的開放世界或大型遊戲中。 - NVMe是否需要特定的CPU ？
不， NVMe 不需要特定CPU但現代的CPU 足夠PCIe 建議充分利用車道。 NVMe效能方面，較舊的CPU可能會因為可用記憶體較少而限制硬碟速度。 PCIe 通道或頻寬限制。 - GPU 能否存取基於NVMe磁碟機？
GPU 通常訪問NVMe 驅動方式CPU 以及系統記憶體。然而，諸如GPU直接儲存（GPU Direct Storage）之類的新技術正在開發中，以實現GPU之間更直接的存取。 NVMe 驅動，提高資料密集型任務的效能。