비휘발성 기억장치 익스프레스

NVMe는 SATA + AHCI 조합으로는 제 속도를 뽑아내기 어려운 SSD를 위한 규격입니다. AHCI가 개발된 시점에는 HDD만 존재하여 천천히 회전하는 플래터를 큐잉할 정도의 성능만 가지고 있으면 됐었지만, 반도체를 이용하여 플래터 회전 없이 고속으로 접근 가능한 SSD의 속도를 AHCI가 발목을 잡는 시점이 왔고, 이에 대응하기 위하여 2008년 4월 인텔에 의하여 초안이 작성된 후 지금에 이르고 있습니다. 최초 발매된 이 규격의 저장장치는 삼성의 XS1715가 있으며 읽기 속도 3GB/s를 나타냅니다.

 

쉽게 설명해, SATA와 PCI Express를 자동차가 움직이기 위한 도로에 비유한다면 AHCI와 NVMe는 도로 위에 설치된 신호등 같은 존재라 할 수 있습니다. 데이터는 도로 위를 달리는 차량으로 종종 비유되어 SATA 방식이 2차선이라면 PCIe 3.0 x4 방식은 12차선 도로입니다. 빠른 스포츠카와 넓은 도로라 하더라도 신호체계가 바뀌지 않으면 제대로 된 속도를 낼 수 없습니다.

NVMe는 HDD 시절부터 사용되 온 신호등 체계인 AHCI보다 SSD에 최적화된 새로운 신호등 체계에 비유할 수 있습니다. NVMe는 NAND 기반의 스토리지 장치를 위한 신호 규약이고 PCI Express 버스를 사용하는 SSD에만 적용되며, 커맨드 처리 시간이 짧아서 고속 데이터 전송과 대량의 데이터 요구를 동시에 처리할 수 있습니다.

600MB/s의 최고 전송 속도를 가지는 SATA3과 비교하면 일단 PCIe위에서 동작하므로 기가 이상의 대역폭이 가능합니다. 일반 사용자 용으로 발매된 인텔의 750은 2400MB/s, 삼성의 950 Pro는 2500MB/s의 최고 전송속도를 자랑합니다. 또한, 1개의 큐에 32개의 명령 만을 저장할 수 있는 AHCI와는 다르게 64K개의 큐에 각 큐당 64K개의 명령어를 저장할 수 있어 랜덤 읽기/쓰기 속도 또한 SATA에 비교하여 월등히 빠릅니다. 더불어 PCIe를 통하여 CPU에 직결되는 구조인 만큼 지연시간이 SATA의 절반 이하로 줄어들었습니다.

기존의 보드에서도 사용할 수는 있지만, 현재 발매된 드라이브들이 이용하는 PCIe 3.0 4레인을 풀로 뽑아내는 보드가 아니라면 원래 속도가 안 나오기 때문에 X99/Z170이상 보드에서의 사용이 권장되며, 부팅 디스크로의 지원은 Z97/X99/Z170등 부팅 기능 지원 메인보드 에서만 가능합니다.