NVMe SSD技術とは

データバスはシステム内でデータを転送します。NANDベースのSSDが登場した当初、新しいバスとプロトコルが必要であることが業界全体で明らかとなっていました。

• 最初のSSDは比較的低速だったため、既存のSATAストレージインフラストラクチャを使用するのに便利でした。SATAバスが16Gbpsに進化しても、市販SATAバスのほとんどは6Gbpsのままです。
• PCIe 3.0の総スループットは16Gbpsであるのに対し、PCIe 4.0のスループットはPCIe 3.0の2倍となっています。PCIe 4.0は最大16レーンを提供し、最大32,000MB/秒までデータを転送できます。SATA IIIは600MB/秒が限界です。

既存の高帯域幅バス技術を活用する決定が下されたため、SATAプロトコルがPCIe技術に置き換えられました。PCIeストレージは NVMeよりも数年前に登場しましたが、以前のソリューションではSATAやAHCIなどの古いデータ転送プロトコルがボトルネックとなっていたため、最近までその能力をフルに発揮することができませんでした。NVMeはボトルネックの解決策として、低レイテンシのコマンドや64Kキューを提供することで限界を克服しています。マルチキューでは、ハードディスクのように回転するディスクに書き込むのではなく、チップやブロックを使ってデータが散在した状態でSSDに書き込まれるため、より高速なデータ転送が可能になります。

NVMe SSDには様々なフォームファクタがあり、各ユースケースやアプリケーションに応じて指定されます。

• 個人用途/クライアント製品はBGAとM.2フォームファクタを使用します。
• データセンター/サーバーアプリケーションは、M.2、U.2、U.3、EDSFFフォームファクタを使用します。

EDSFF（エンタープライズとデータセンターのSSDフォームファクタ）では規格の開発が続けられており、同じプロトコル（NVMe）とインターフェイス（PCIe）を共有しつつ、独自のエッジコネクタ（SFF-TA-1002）、ピンアウトと機能（SFF-TA-1009）を使用するダイナミックなフォームファクタと規格の範囲が提供される予定です。