NVM Express
NVM Express (NVMe, NVMHCI) — от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification) — интерфейс доступа к твердотельным накопителям, подключённым по шине PCI Express. «NVM» в названии спецификации обозначает энергонезависимую память, в качестве которой в SSD повсеместно используется флеш-память типа NAND. Логический интерфейс NVM Express был разработан с нуля, основные цели — получение низких задержек и эффективное использование высокого параллелизма твердотельных накопителей за счёт применения нового набора команд и механизма обработки очередей, оптимизированного для работы с современными многоядерными процессорами[1].
Тип разъёма и конструктив носителей NVMe может быть различным. Распространены накопители в форм-факторах M.2, U.2[англ.] (конструктивно совместимы с накопителями SATA 2,5") и платы расширения PCI Express[2][3]. Накопители SATA Express и компактные внутренние накопители форм-фактора M.2 при использовании PCIe также поддерживают NVM Express в качестве одного из логических интерфейсов[4][5].
Ранние твердотельные накопители использовали для подключения параллельный SCSI и использовались в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях[6]. Проникновение SSD на массовый рынок пришлось на середину 2000-х и совпало по времени с вытеснением параллельного SCSI интерфейсами SATA и SAS. Со временем дальнейшему наращиванию производительности SSD стали мешать ограничения интерфейсов SATA и SAS, ориентированных в первую очередь на подключение традиционных механических жёстких дисков[7][8]. Например, в отличие от жёстких дисков, скорость последовательного чтения для большинства современных SSD ограничивается пропускной способностью интерфейса SATA.
Высокопроизводительные SSD с подключением к шине PCI Express производились до NVMe, но либо использовали уникальные закрытые стандарты и технологии оптимизации работы с флеш-памятью, либо представляли собой SATA- или SAS-контроллер и несколько SSD с интерфейсами SATA/SAS, размещёнными на одной плате. Переход на NVMe позволил стандартизировать интерфейс PCIe SSD — производителям больше не нужно тратить ресурсы на разработку уникальных драйверов, разъёмов и форм-факторов[9]. Подобным образом принятие спецификаций USB mass storage[англ.] позволило создать большое разнообразие USB-флеш-накопителей, которые смогли работать с любыми компьютерами, не требуя оригинальных драйверов для каждой модели[10].
Для эффективного использования накопителей NVMe в сетях хранения данных разрабатываются различные стандарты передачи команд NVMe через RDMA (поверх InfiniBand или Ethernet — RoCE[англ.] и iWARP) и Fibre Channel без трансляции в SCSI под общим названием NVMe over Fabrics[11].
.jpg/1280px-HGST_SN150_NVMe_flash_SSD,_PCI-E_add-in_card_(rear_view).jpg)
.jpg){kind=link}