NVMe^™テクノロジーが他よりも速い理由

NVMeプロトコルは、ストレージテクノロジーにおける注目の最新イノベーションです。NVMe SSDはハードドライブより格段に速く、SCSIやAHCI SSDと比較するとその速さは比べ物になりません。

NVMe（NVM Express™またはNon-Volatile Memory Host Controller Interface Specificationともいいます）は、PCIe®（PCI Express®）バスを使用したフラッシュメモリ向けに設計された通信プロトコルです。NVMeは、SSDの持つ並列性を最大限に活用するために作成されました。PCIeバスやNAND技術の読み取り・書き込み速度の向上と組み合わせることで、NVMeプロトコルはより高速な不揮発性ストレージを実現します。PCIeについての詳しい情報はこちら。

NVM Express, Inc.は、スケーラブルなホストコントローラーインターフェース周辺の規格開発を監督するために創設された、コンピューター業界のコンソーシアムです。

SSDが市場に登場した当時、SSDはハードディスクドライブ（HDD）の置き換えを目的に設計されていました。その結果、SSDはSCSIをはじめ、HDDが使用する物理的な接続であるSATAのようなハードディスクドライブが使うものと同じインターフェースプロトコルを使っていました。HDDからSSDに切り替えると、技術的にスピード性能がより優れていたことから、ユーザーはすぐにストレージドライブの速度の向上を実感することができました。しかし、インターフェースや接続に妨げられ、SSDが有する最大速度までは発揮できていなかったのです。

より速い通信プロトコルや物理的な接続があることは既に周知の事実ではあったものの、コンピューティング基準はハードディスクが使える通信プロトコルに準じていたため、SSDメーカーはユーザーがPCを簡単にアップグレードできるよう、SSDに対しても同じプロトコルとの互換性を保たなければなりませんでした。しかしコンピューターのフォームファクタがデスクトップPCや大型ノートパソコンから小型ノートパソコンやタブレット、スマートフォンに変わるにつれて、小型ストレージドライブに対する需要がより顕著になりました。フォームファクタの変化が、通信プロトコルの変更や、より大きなフォーマットのコンピューターで使用する接続や通信手段の選択肢を増やすきっかけとなったのです。

NVMeプロトコルやPCIe接続とSSDを組み合わせることで、読み取りおよび書き込みスピードがSCSIプロトコルのSATA SSDと比べると4倍も速くなりました。

NVMeは、現在のCPUやプラットフォーム、アプリケーションの並列構造を補完するものです。並列構造により、同時に流れるコマンド数が増加します。NVMeでは、コマンドの発行やI/Oの完了に最適化されたパスを使用し、単一I/Oキュー内で最大64,000コマンドの並行実行と64,000キューに対応しています。SCSIのような旧式のプロトコルは、性質上シリアル形式で一つのキューで実行できるコマンド数は限られています。

NVMeはSSDで使用されているNAND技術専用に設計されているため、NAND技術の機能を最大限に活用して高速ドライブを実現しています。