NVMe (Non-Volatile Memory Express) to protokół komunikacji zaprojektowany specjalnie dla szybkich dysków SSD podłączanych przez magistralę PCI Express. W przeciwieństwie do starego AHCI, który powstał jeszcze w czasach talerzowych dysków HDD i dusił flash sztucznym limitem, NVMe pozwala procesorowi rozmawiać z pamięcią flash bezpośrednio i wycisnąć z niej pełną przepustowość.
Klucz tkwi w tym, że dysk talerzowy ma jedną głowicę, więc jedna kolejka poleceń mu wystarczy. SSD składa się z wielu kości NAND, które działają równolegle, a NVMe to wykorzystuje: obsługuje do 65 535 kolejek, każda po 65 535 poleceń. Do tego komunikacja idzie przez liniami PCIe (zwykle 4 linie, czyli „x4”), a nie przez wąski kabel SATA ograniczony do około 600 MB/s. Efekt? Dysk SATA SSD wyciąga ~550 MB/s, a NVMe na PCIe 4.0 robi spokojnie 5000-7000 MB/s. Różnica jest tak duża, że gołym okiem widać ją przy kopiowaniu dużych plików czy ładowaniu gier.
Jak to wygląda w praktyce
Najczęściej spotkasz NVMe w formie kości M.2 — tej podłużnej płytki, którą wciskasz prosto w slot na płycie głównej, bez kabli. Uwaga na pułapkę dla początkujących: nie każdy dysk M.2 to NVMe. Istnieją też dyski M.2 w standardzie SATA, które wyglądają niemal identycznie, ale są wolne jak zwykłe SSD. Sprawdzaj klucz (nacięcie) i opis: szukasz „NVMe PCIe”, nie „M.2 SATA”.
Na Linuksie żywego NVMe podejrzysz komendą:
nvme list — pokazuje wykryte dyski, model i pojemność. Pełniejszy obraz da sudo nvme smart-log /dev/nvme0, gdzie zobaczysz temperaturę, liczbę zapisanych danych i procent zużycia. Sam dysk pojawia się w systemie jako /dev/nvme0n1, a partycje to /dev/nvme0n1p1 i tak dalej.
Na co uważać
Po pierwsze — temperatura. NVMe pod obciążeniem potrafi się solidnie zagrzać i wtedy włącza throttling, czyli sam zwalnia, żeby się nie spalić. Radiator (heatsink) na M.2 to nie fanaberia. Po drugie — liczba linii PCIe na płycie jest skończona. Wpięcie dwóch dysków NVMe potrafi odebrać linie kartcie graficznej; sprawdź to w instrukcji płyty, zanim się zdziwisz. Po trzecie, mit: „NVMe zawsze przyspieszy wszystko”. Przy losowych zapisach małych plików przewaga nad dobrym SATA SSD bywa mniejsza, niż sugerują marketingowe liczby z testów sekwencyjnych.
Pojęcia powiązane: SSD, PCIe (PCI Express), M.2, SATA, AHCI, NAND flash, pamięć nieulotna, throttling, magistrala.