Warum NVMe^™ die schnellere Technologie ist

Eine der neuesten Innovationen im Bereich Speichertechnologie ist das NVMe-Protokoll. Eine NVMe SSD bietet eine viel höhere Geschwindigkeit als eine Festplatte und eine wesentlich höhere Geschwindigkeit als eine SCSI oder AHCI SSD.

NVMe, NVM Express™ oder Host-Controller-Schnittstellenspezifikation für nichtflüchtige Speicher ist ein Kommunikationsprotokoll, das speziell für Flash-Speicher unter Verwendung eines PCIe® (PCI Express®) Bus entwickelt wurde. Dabei wird die parallele Adressierung von Solid State Drives genutzt. Zusammen mit dem PCIe Bus und der erhöhten Lese- und Schreibgeschwindigkeit von NAND-Technologie erstellt das NVMe-Protokoll schneller einen nichtflüchtigen Speicher. Hier erfahren Sie mehr über PCIe.

NVM Express Inc. ist ein Konsortium der Computerindustrie, das gegründet wurde, um die Erarbeitung von Standards rund um diese skalierbare Host-Controller-Schnittstelle zu beaufsichtigen.

Als Solid State Drives (SSDs) erstmals auf den Markt kamen, waren sie als Ersatz für Festplattenlaufwerke (HDDs) konzipiert. Infolgedessen nutzten sie die gleichen Schnittstellenprotokolle wie Festplattenlaufwerke, z. B. SCSI, sowie mit SATA die gleichen Anschlüsse wie Festplatten. Nutzer stellten beim Umstieg von Festplatten auf SSDs eine sofortige Geschwindigkeitssteigerung ihrer Speicherlaufwerke fest, da diese mit einer schnelleren Technologie arbeiteten. Schnittstelle und Anschlüsse verhinderten jedoch, das gesamte Potenzial einer Solid State Drive zu nutzen. 

Es war bereits bekannt, dass es schnellere Kommunikationsprotokolle und Anschlüsse gab, doch da Computerstandards ein Kommunikationsprotokoll verlangten, das von Festplatten genutzt werden kann, mussten SSD-Hersteller Solid State Drives entwickeln, die mit den gleichen Protokollen kompatibel waren, sodass Benutzer ihre Computer ganz einfach upgraden konnten. Nachdem ein vermehrter Umstieg von Desktops und großen Laptops auf kleinere Notebooks, Tablets und Handys stattfand, wurde die Nachfrage nach kleineren Speicherwerken noch deutlicher. Diese Änderung bei den obenstehenden Bauformen bot die Chance, Kommunikationsprotokolle zu ändern sowie alternative Anschlüsse und Kommunikation bei großformatigen Computern hinzuzufügen.

Die Kombination eines NVMe-Protokolls und eines PCIe-Anschlusses mit einer SSD führt zu einer vier bis fünf Mal höheren Lese- und Schreibgeschwindigkeit als bei einer SATA SSD mit einem SCSI-Protokoll.

NVMe ergänzt die Parallelstruktur moderner CPUs, Plattformen und Anwendungen. Diese Parallelstruktur ermöglicht auch, mehrere Befehle gleichzeitig auszuführen. NVMe nutzt für Befehle und Eingaben/Ausgaben einen optimierten Pfad. Gleichzeitig unterstützt es die Ausführung von bis zu 64 000 Befehlen innerhalb einer einzelnen E/A-Warteschlange sowie 64 000 mögliche Warteschlangen. Ältere Protokolle wie SCSI lassen aufgrund der seriellen Datenübertragung nur eine begrenzte Anzahl an Befehlen in einer einzelnen Warteschlange zu.

Da NVMe speziell für die bei Solid State Drives verwendete NAND-Technologie entwickelt wurde, nutzt es genau diese zugrundeliegende Technologie, um die Geschwindigkeit des Laufwerks zu erhöhen.