在介紹NVMe 1.4之前，我們先來了解一些小知識：

NVMe的版本號：

NVMe從1.0規(guī)范發(fā)展至今，新版本的規(guī)范主要目標是增加功能選項。另外低版本號的NVMe設(shè)備有時也會支持后來被納入高版本規(guī)范中的可選功能。譬如NVMe 1.2標準的東芝RC100，就能夠支持后來稱為NVMe 1.3規(guī)范一部分的Host Memory Buffer功能，利用共享主機內(nèi)存空間提升自身隨機存取性能。

 NVMe與PCIe的關(guān)系：

我們?nèi)粘Ｒ姷降腘VMe固態(tài)硬盤都是使用PCIe通道進行傳輸?shù)?，但PCIe并不是NVMe的唯一選項，事實上光纖甚至是銅制網(wǎng)線都可以作為NVMe傳輸?shù)牡讓映休d者。東芝的KumoScale技術(shù)就是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑鰪奛VMe存儲解決方案。

 NVMe 1.4新特性：首選寫入對齊與粒度

NVMe 1.4為固態(tài)硬盤提供了一種新能力，它可以向上層操作系統(tǒng)與驅(qū)動程序報告首選寫入對齊與寫入粒度信息。雖然固態(tài)硬盤的4K對齊已經(jīng)廣為人知，但大家或許還不知道，當(dāng)前閃存的一個物理Page大小通常是16KB、一個閃存block的容量更是高達十幾兆字節(jié)。

過小的寫入粒度需要固態(tài)硬盤進行先讀取、再修改、后寫入的重復(fù)工作，固態(tài)硬盤主動報告適合自己的寫入粒度和寫入對齊指標，有助于軟件進行針對性優(yōu)化，提升性能和效率、降低閃存磨損提升使用壽命。

持久存儲區(qū)域：

企業(yè)級NVMe固態(tài)硬盤自帶有大容量的DRAM緩存，并且處于斷電保護設(shè)計之下。PMR(Persistent Memory Region)空間提供了一種內(nèi)存級讀寫速度、斷電后數(shù)據(jù)不會丟失的存儲區(qū)域。

東芝的CM5企業(yè)級固態(tài)硬盤已經(jīng)支持這一特性。

 耐久性分組：

隨著3D QLC閃存的問世，固態(tài)硬盤的容量不斷擴增。但與此同時，TLC閃存能夠提供更高的擦寫壽命。耐久性分區(qū)提供了一種根據(jù)存儲介質(zhì)進行分組的管理方式，借助這一功能，軟件可以針對性的進行優(yōu)化，例如將存檔類數(shù)據(jù)寫入到容量更大的QLC分組、寫入和改動較多的數(shù)據(jù)定位到TLC或者MLC分組。

 可預(yù)測的延遲模式

IO Determinism能夠利用多組NVMe固態(tài)硬盤交替進行有計劃的閃存維護（如垃圾回收、磨損均衡作業(yè)），從而大幅降低閃存垃圾回收等維護作業(yè)對隨機讀取延遲的影響。

早在2017年東芝就已經(jīng)在FMS閃存峰會上演示了這一技術(shù)的巨大潛力：經(jīng)由IO Determinism優(yōu)化后的閃存存儲陣列能夠?qū)崿F(xiàn)高達100倍的性能提升。

 NVMe 1.4的改進主要突出在公開更多的固態(tài)硬盤內(nèi)部信息給上層操作系統(tǒng)，以便獲得更加有針對性的軟件優(yōu)化。這些特性除了需要固態(tài)硬盤的支持，更需要操作系統(tǒng)以及軟件層面的優(yōu)化，所以有些會僅限于特殊的行業(yè)應(yīng)用。對于普通個人消費者來說，東芝RC100中支持的Host Memory Buffer才是立竿見影的性能提升利器，而它的使用門檻也非常低：只要安裝Windows 10操作系統(tǒng)即可獲得支援。