NVMe协议成高端固态硬盘的必备特性

tt1989 · 发表于 2020-8-4 08:52:34

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[paragraph]NAND颗粒为存储介质的固态硬盘产品，凭借着强悍的性能，抗摔耐久的高质量，成为了时下攒机必备的存储单品。支持NVMe协议的固态硬盘，可以说是整个存储领域的绝对焦点，包括三星、西数、Intel等在内国际一线存储大厂，都纷纷在品牌旗舰级产品中，集成NVMe传输协议，这一点上，可以通过各大电商平台的销量和关注榜中，窥得一二。
那么，问题来了，NVMe协议到底是什么?它又有什么魔力，让如此多的一线大牌“心甘情愿”的采纳和接受?
一、关于存储基本流程和接口协议
产品缺口可以看出是否支持NVMe协议
整个固态硬盘存储基本流程其实很简单，数据经过计算机等设备的物理接口，此时进入物理存储层;接着通过闪存转换层，由物理信息转换成逻辑代码，并被计算机识别，整个存储过程结束。而在存储过程中，存在着一系列协议和指令，去引导相关设备进行工作，其中指令协议就起到总体指挥调配的作用，而逻辑协议则是作用于逻辑层中。

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常见的物理接口、逻辑协议和指令协议的对照关系
换句话说，在整个存过程中，指令协议，逻辑协议起到了非常关键的作用，它们的先进或落后，直接影响到存储速度和稳定性，以及和计算机的直接交互和应用。
二、低延时、高IOPS、低功耗 NVMe协议的优越性
理解了整个存储的逻辑之后，我们知道了指令协议和逻辑协议方面对于整体的重要性，其实NVMe协议，是一种协议规范，其全称为Non-Volatile Memory Express，中文译名为非易失性存储器传输协议，或是传输规范。
它是由包括Intel、三星在内的90多家国际存储品牌和机构共同制定的一种传输规范，相较于普通AHCI的传输协议，NVMe协议具有低延时、高iops以及低功耗等三大突出特点。
NVMe传输协议
低延时，NVMe传输协议能够通过PCIe接口，和CPU进行直连，从而极大的降低了数据传输的延时;
高IOPS，基于PCIe通道的高性能，NVMe协议能够支持更高规格的IOPS，释放固态硬盘的全部效能;
低功耗，相对于AHCI需要通过重重转接才能实现数据传输和串联，在NVMe协议下，数据能够快速通过PCIe通道进行数据互通，降低数据损耗的同时，简化了数据传输的整体流程，进而降低了主控和颗粒的存储功耗。
三、性能实测 NVMe协议全面领先

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低延时、高IOPS、低功耗，能够全面提升固态硬盘产品的理论性能和实际体验，这也是高端固态硬盘产品的终极追求。
为了进一步验证NVMe协议的性能优越性，笔者将以手头上的三星970EVO Plus为例子，和普通SATA固态硬盘进行对比测试。
三星970EVO Plus
三星970EVO Plus，是三星存储旗舰级固态硬盘产品，它全面支持NVMe传输协议，采用三星自研主控，搭配第四代三星V-NAND技术，同时还支持三星智能TurbeWrite技术，能够进一步释放全部潜能。

连续性能：三星970EVO Plus vs 普通SATA固态
在连续性能测试中，采用NVMe协议的三星970EVO Plus的低延时高性能的特点展现的淋漓尽致，二者接近7倍的差距，展现了高端固态硬盘绝对的性能领先。
4K随机：三星970EVO Plus vs 普通SATA固态
在4K随机性能中，二者的IOPS之间的差异更是恐怖，无论是随机读取，还是随机写入，支持NVMe协议的三星970EVO Plus的高IOPS，呈现碾压之势，接近10倍的数值差距，表明直连CPU总线带来的性能优越。
四、NVMe协议成为高端固态硬盘的必备特性
无论是从原理的探讨，还是性能的测试，NVMe协议带给固态硬盘产品的不仅仅是提升，更是一种“重生”。低延时、高IOPS带来的、接近10倍的性能飞跃，一举打破了SATA固态性能的桎梏，让固态硬盘产品不再成为攒机中的“短板”，这也是所有高端固态硬盘采用NVMe协议的终极奥义，即不断追求极致性能，始终坚持给用户带来最为极致产品体验。