由于NVMe的出现，硬盘的性能得到了极大的提升。什么是最大值？读取带宽从500MB/s增加到3200MB/s，写入带宽从400MB/s增加到大约1200MB/s。读取IOPS已达到50万甚至更高。换句话说，基于NVMe的SSD驱动器现在比企业级磁盘阵列表现更好。
牛皮已经吹得那么多，究竟什么是NVMe？ NVMe的全名是Non-Volatile Memory Express，如果翻译是非易失性存储器主机控制器接口规范。您可能仍然感到困惑，然后我们在引擎中搜索此关键字，并可能会得到以下图片。
NVMe存储
图1 NVMe存储
废话说了很久，什么是NVMe？首先是接口规范，其次是存储设备的接口规范。准确地说，它是最新的存储设备通信协议。该协议就像SAS和SATA，用于定义硬件接口和传输协议。
关于存储的几个概念
为了完全理解NVMe是什么，让我们首先了解一些关于存储的概念。
尺寸形状：即设备的形状和尺寸。通常，存储设备的大小和形状包括以下内容：
2.5“或3.5”驱动器（在SFF标准中定义）
M.2和PCI Express（PCIe）（在PCI-SIG标准中定义）
接口：这是设备与计算机通信的方式。通用存储设备接口包括：
SATA接口，通常用于2.5“和3.5”硬盘，有时也会使用一些M.2设备
用于M.2和PCIe设备的PCI Express（PCIe）接口
仅适用于服务器和数据中心的SAS（串行SCSI）和FC（光纤通道）接口
PCIe接口比SATA接口快得多。 SATA3的最大带宽为6Gb/s，而基于4X PCIe的M.2接口可达到32Gb/s。
协议：定义数据在计算机和设备之间的传输方式。常用协议包括：
用于SATA接口的AHCI或ATA协议，PCIe接口的NVMe协议
我们应该清楚，NVMe是一种在接口上运行的通信协议，用于管理计算机和存储设备之间的数据传输。上述设备大小，接口和协议通常是可组合的。以下是集中组合的常见形式。
基于SATA接口的2.5英寸SSD硬盘，通信协议是AHCI或ATA。具体设备大致如图2所示。
SATA接口SSD
图2 SATA接口的SSD
M.2 SSD，基于PCIe接口，通信协议是NVMe。具体设备大致如图3所示。
图3 M.2的SSD
基于PCIe接口的PCIe SSD，通信协议是NVMe。具体设备大致如图4所示。
图4 PCIe SSD
以下是一些帮助您了解接口，设备和协议之间关系的具体示例。具体来说，还有很多其他组合，我在此不再赘述。
为什么NVMe如此之快？
上面我们介绍了什么是NVMe，下面的文章将解释为什么NVMe如此之快（注意：这里是基于SSD设备的快速，如果它是机械硬盘）。由于SSD本身的物理特性，对其数据的访问已经非常快。性能瓶颈基于计算机和设备之间的接口和协议。
我们举一个简单的例子。例如，我们有一个可以连续生产产品的仓库，我们可以将产品从仓库带到其他地方（如图5所示）。对于SATA SSD，类似于单臂机器人，仓库非常快，但机器人一次只能拿一个，移动速度较慢。
单臂机器人
图5单臂机器人
但是，对于基于NVMe的SSD？这个机器人相当于数百只手，因此速度显然比前者快得多。
多臂机器人
图6多臂机器人
NVMe协议也是如此，它基本上建立了对多台计算机和存储设备的访问，因此移动数据的速度自然会提高。在NVMe协议中，多个路径实际上是多个队列，如图7所示。在SATA中，计算机和存储设备只能有一个队列。即使在多个CPU的情况下，所有请求也只能经过这样一条狭窄的道路。 NVMe协议最多可以有64K队列，每个CPU或核心可以有一个队列，因此并发度大大提高，性能自然更高。

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