NVMe協(xié)議成高端固態(tài)硬盤的必備特性

NAND顆粒為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)硬盤產(chǎn)品，憑借著強(qiáng)悍的性能，抗摔耐久的高質(zhì)量，成為了時(shí)下攢機(jī)必備的存儲(chǔ)單品。支持NVMe協(xié)議的固態(tài)硬盤，可以說(shuō)是整個(gè)存儲(chǔ)領(lǐng)域的絕對(duì)焦點(diǎn)，包括三星、西數(shù)、Intel等在內(nèi)國(guó)際一線存儲(chǔ)大廠，都紛紛在品牌旗艦級(jí)產(chǎn)品中，集成NVMe傳輸協(xié)議，這一點(diǎn)上，可以通過(guò)各大電商平臺(tái)的銷量和關(guān)注榜中，窺得一二。

那么，問(wèn)題來(lái)了，NVMe協(xié)議到底是什么?它又有什么魔力，讓如此多的一線大牌“心甘情愿”的采納和接受?

一、關(guān)于存儲(chǔ)基本流程和接口協(xié)議

產(chǎn)品缺口可以看出是否支持NVMe協(xié)議

整個(gè)固態(tài)硬盤存儲(chǔ)基本流程其實(shí)很簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)等設(shè)備的物理接口，此時(shí)進(jìn)入物理存儲(chǔ)層;接著通過(guò)閃存轉(zhuǎn)換層，由物理信息轉(zhuǎn)換成邏輯代碼，并被計(jì)算機(jī)識(shí)別，整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程結(jié)束。而在存儲(chǔ)過(guò)程中，存在著一系列協(xié)議和指令，去引導(dǎo)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行工作，其中指令協(xié)議就起到總體指揮調(diào)配的作用，而邏輯協(xié)議則是作用于邏輯層中。

常見的物理接口、邏輯協(xié)議和指令協(xié)議的對(duì)照關(guān)系

換句話說(shuō)，在整個(gè)存過(guò)程中，指令協(xié)議，邏輯協(xié)議起到了非常關(guān)鍵的作用，它們的先進(jìn)或落后，直接影響到存儲(chǔ)速度和穩(wěn)定性，以及和計(jì)算機(jī)的直接交互和應(yīng)用。

二、低延時(shí)、高IOPS、低功耗 NVMe協(xié)議的優(yōu)越性

理解了整個(gè)存儲(chǔ)的邏輯之后，我們知道了指令協(xié)議和邏輯協(xié)議方面對(duì)于整體的重要性，其實(shí)NVMe協(xié)議，是一種協(xié)議規(guī)范，其全稱為Non-Volatile Memory Express，中文譯名為非易失性存儲(chǔ)器傳輸協(xié)議，或是傳輸規(guī)范。

它是由包括Intel、三星在內(nèi)的90多家國(guó)際存儲(chǔ)品牌和機(jī)構(gòu)共同制定的一種傳輸規(guī)范，相較于普通AHCI的傳輸協(xié)議，NVMe協(xié)議具有低延時(shí)、高iops以及低功耗等三大突出特點(diǎn)。

NVMe傳輸協(xié)議

低延時(shí)，NVMe傳輸協(xié)議能夠通過(guò)PCIe接口，和CPU進(jìn)行直連，從而極大的降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí);

高IOPS，基于PCIe通道的高性能，NVMe協(xié)議能夠支持更高規(guī)格的IOPS，釋放固態(tài)硬盤的全部效能;

低功耗，相對(duì)于AHCI需要通過(guò)重重轉(zhuǎn)接才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和串聯(lián)，在NVMe協(xié)議下，數(shù)據(jù)能夠快速通過(guò)PCIe通道進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，降低數(shù)據(jù)損耗的同時(shí)，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w流程，進(jìn)而降低了主控和顆粒的存儲(chǔ)功耗。

三、性能實(shí)測(cè) NVMe協(xié)議全面領(lǐng)先

低延時(shí)、高IOPS、低功耗，能夠全面提升固態(tài)硬盤產(chǎn)品的理論性能和實(shí)際體驗(yàn)，這也是高端固態(tài)硬盤產(chǎn)品的終極追求。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證NVMe協(xié)議的性能優(yōu)越性，筆者將以手頭上的三星970EVO Plus為例子，和普通SATA固態(tài)硬盤進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

三星970EVO Plus

三星970EVO Plus，是三星存儲(chǔ)旗艦級(jí)固態(tài)硬盤產(chǎn)品，它全面支持NVMe傳輸協(xié)議，采用三星自研主控，搭配第四代三星V-NAND技術(shù)，同時(shí)還支持三星智能TurbeWrite技術(shù)，能夠進(jìn)一步釋放全部潛能。

連續(xù)性能：三星970EVO Plus vs 普通SATA固態(tài)

在連續(xù)性能測(cè)試中，采用NVMe協(xié)議的三星970EVO Plus的低延時(shí)高性能的特點(diǎn)展現(xiàn)的淋漓盡致，二者接近7倍的差距，展現(xiàn)了高端固態(tài)硬盤絕對(duì)的性能領(lǐng)先。

4K隨機(jī)：三星970EVO Plus vs 普通SATA固態(tài)

在4K隨機(jī)性能中，二者的IOPS之間的差異更是恐怖，無(wú)論是隨機(jī)讀取，還是隨機(jī)寫入，支持NVMe協(xié)議的三星970EVO Plus的高IOPS，呈現(xiàn)碾壓之勢(shì)，接近10倍的數(shù)值差距，表明直連CPU總線帶來(lái)的性能優(yōu)越。

四、NVMe協(xié)議成為高端固態(tài)硬盤的必備特性

無(wú)論是從原理的探討，還是性能的測(cè)試，NVMe協(xié)議帶給固態(tài)硬盤產(chǎn)品的不僅僅是提升，更是一種“重生”。低延時(shí)、高IOPS帶來(lái)的、接近10倍的性能飛躍，一舉打破了SATA固態(tài)性能的桎梏，讓固態(tài)硬盤產(chǎn)品不再成為攢機(jī)中的“短板”，這也是所有高端固態(tài)硬盤采用NVMe協(xié)議的終極奧義，即不斷追求極致性能，始終堅(jiān)持給用戶帶來(lái)最為極致產(chǎn)品體驗(yàn)。