NVMe 儲存的演進
隨著基於閃存的 SSDs（固態硬碟）逐漸成為主流，並取代傳統硬碟，SAS（序列連接SCSI）和 SATA（序列ATA）協議已不足以提供企業所需的速度，以充分利用其固態硬碟儲存。因此，專為非揮發性記憶體而開發的新一代儲存協議 NVMe（非揮發性記憶體通訊協定）將成為未來許多資料中心不可或缺的一部分。IDC 等分析師認為，對於延遲敏感的工作負載，NVMe 儲存將取代傳統儲存協議。
更快的儲存實現速度加快的處理
SSD 在硬碟方面取得了巨大的進步，將資料訪問延遲從硬碟的平均 5 毫秒搜索時間延遲改為 SSD 的 200 微秒（0.2 毫秒）。在增加了雙控制器和合理的耐久性功能後，SSD 以 AFAs（全閃存陣列）的形式進入了市場，同時也作為混合磁碟陣列中的緩存和層。儘管混合磁碟比 AFA 慢，但它們具有更多的資料並且比完整的磁碟陣列更快。
NVMe 大大提高了 SSD 的速度。這使它們能夠直接訪問 PCIe總線，將延遲降低到 30 微秒（0.03 毫秒）。這有助於伺服器直接訪問連接的 NVMe SSD。NVMe 儲存之所以能夠實現這一點，是因為其在處理 I/O 請求時需要的 CPU（中央處理器）指令數量不到 SCSI（小型計算機系統界面）和 ATA（先進技術附件）的一半。NVMe 支持訊息佇列中的 64K 個命令，最多支持 64K 個佇列。與傳統協議相比，SAS 設備僅支持每個佇列最多 256 個命令，而 SATA 支持最多 32 個命令。
延遲對您的企業至關重要
NVMe 儲存最初是一個主機控制器界面，旨在使用 PCIe 匯流排快速在主機和目標 SSD 之間傳輸資料。其目標是減少傳輸組件，以降低延遲、提高性能、提供並行 I/O，甚至降低功耗。這些優點非常適合以下使用 NVMe 快閃儲存的案例。
- 資料庫：對於使用密集型關聯資料庫的企業來說，NVMe 儲存迅速成為首選。NVMe 快閃儲存的性能提升降低了所需的實體伺服器和資料庫許可證的數量。
- AI（人工智慧）：當今的 AI 和機器學習都著重於速度，更快地處理資料。它們需要比過去更出色，並且還要依賴於更大的資料集，特別是用於訓練智能系統演算法。NVMe 提供了這些高要求工作負載所需的頻寬和低延遲，使其成為 AI 儲存的主流選擇。
- HPC（高性能運算）：NVMe SSD 可以用於 HPC 或 FinTech（金融科技）應用，例如高頻交易，其中低技術延遲至關重要。它可以通過減少處理器等待從儲存設備讀取資料的時間來加快計算速度。
- 虛擬化：在實體伺服器上啟用更多 VMs（虛擬機）是 NVMe 儲存可以使企業受益的另一種方式。具有高虛擬機與實體伺服器比例的虛擬系統具有大量的 I/O 負載。NVMe 可以滿足這些需求所需的 I/O 能力。
更高的 IOPS 和低延遲與您的企業密切相關，當然，這也將影響您的 IT 預算。
接下來，改進的儲存網絡通信架構
NVMe 不僅僅是一個可直接連接到 SSD 的高性能的主機控制器接口。它已經發展成一種儲存架構。隨著 NVMe 和 NVMe-oF（NVMe over Fabrics）架構的出現，IT 管理員可以使用常見的儲存架構來擴展 NVMe儲存在其 IT 基礎設施上的優勢。
NVMe-oF 定義了一個通用架構，支持儲存網絡上的 NVMe 區塊儲存協議的一系列儲存網絡。這包括啟用對儲存系統的前端接口，擴展到大量的 NVMe 設備。NVMe-oF 支持 Fibre Channel、RDMA（遠程直接內存訪問）和 TCP/IP 協議。NVMe-oF 的好處包括儲存設備和伺服器上應用之間更快速的連接，以及更有效的 CPU 使用。這可以進一步整合資料中心和網絡使用。
我們的觀點
現今，資料已經成為在數位轉型時代中的寶貴資產。NVMe 技術可以消除內存和硬盤之間的性能差距，從而為構建應用程式和服務打開了一種新的模式。
NVMe 儲存的優勢在於該技術從根本上改變了 IT 管理員看待儲存和記憶體的方式。NVMe 不再將儲存視為存放資料的地方，而是將儲存轉變為記憶體的擴展，從而消除了額外的步驟和低效率。
這個特性對於需要超高性能的應用程式非常重要。實現相同的應用能力，但使用更少的設備。這對於降低企業的 TCO（總體擁有成本）也非常有幫助。
