NVM Express

NVM Express(NVMe),或称非易失性内存主机控制器接口规范(英语:Non Volatile Memory Host Controller Interface Specification,缩写:NVMHCIS),是一个逻辑设备接口规范。

NVM Express 规范旨在定义主机软件与整个 PCI Express (PCIe) 总线上的非易失性内存进行通信的方式。它是适用于各种 PCIe 固态硬盘 (SSD) 的业界标准,这些 PCIe SSD 具有多种不同外形规格(U.2、M.2、AIC 和 EDSFF)。NVM Express 是一种协议,而并非外形规格或接口规范。

NVM Express 是由技术行业领导者组成的非营利性联盟,负责 NVMe 技术的定义、管理和市场推广。

最新的NVMe 2.0规范库由多个文档组成,包括NVMe基本规范、命令集规范(NVM命令集规范、ZNS命令集规范、KV命令集规范),传输规范(PCIe传输规范、光纤通道传输规范、RDMA传输规范和TCP传输规范)和NVMe管理接口规范。

NVMe 规范是从零开始专为 SSD 而设计的规范。它是更高效的接口,相比于串行 ATA (SATA) 之类的传统接口,它能够为 SSD 提供更低的时延和更高的可扩展性。此规范的第一部分对应的是主机控制接口。NVMe 体系结构引入了全新的高性能排队机制,支持 65,535 个 I/O 队列,每个队列含 65,535 条命令(称为队列深度或者未完成命令数)。队列映射到 CPU 核心,提供可扩展的性能。NVMe 接口显著减少了存储器映射输入/输出命令的数量,并且能够调整操作系统设备驱动程序,使其在中断模式或轮询模式下运行,从而提升性能并降低时延。NVMe 规范还包含适用于 SSD 命令的主机到设备协议,供操作系统用于:读取、写入、清空、TRIM、固件管理、温控、报错等操作。

除了 NVMe 基本规范外,该组织还负责其他几项规范:NVMe over Fabrics ( NVMe-oF ) 和 NVMe Management Interface (NVMe-MI),前者基于网络连接架构使用 NVMe 命令,后者则用于在服务器与存储系统中管理 NVMe/PCIe SSD。


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Gilgamesh
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