Non-Volatile Memory Host Controller Interface Working Group
略称NVMe
設立2011年
ウェブサイトnvmexpress.org
テンプレートを表示
.mw-parser-output .tmulti .thumbinner{display:flex;flex-direction:column}.mw-parser-output .tmulti .trow{display:flex;flex-direction:row;clear:left;flex-wrap:wrap;width:100%;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .tmulti .tsingle{margin:1px;float:left}.mw-parser-output .tmulti .theader{clear:both;font-weight:bold;text-align:center;align-self:center;background-color:transparent;width:100%}.mw-parser-output .tmulti .thumbcaption{background-color:transparent}.mw-parser-output .tmulti .text-align-left{text-align:left}.mw-parser-output .tmulti .text-align-right{text-align:right}.mw-parser-output .tmulti .text-align-center{text-align:center}@media all and (max-width:720px){.mw-parser-output .tmulti .thumbinner{width:100%!important;box-sizing:border-box;max-width:none!important;align-items:center}.mw-parser-output .tmulti .trow{justify-content:center}.mw-parser-output .tmulti .tsingle{float:none!important;max-width:100%!important;box-sizing:border-box;align-items:center}.mw-parser-output .tmulti .trow>.thumbcaption{text-align:center}}PCI Expressの拡張カード型（上）と、M.2コネクタのもの（下）

NVM Express (NVMe、エヌブイエムイー) もしくは NVMHCI (Non-Volatile Memory Host Controller Interface) はPCI Express (PCIe) で不揮発の補助記憶装置を接続するためのインターフェース規格であり、AHCIに代わる次世代規格である。2021年7月現在の最新規格はRev.2.0[1]。NVMは不揮発性メモリ (Non-Volatile Memory) の頭文字である。
概要NVMeを使用したPCI Express 3.0×4接続のSSD

シリアルATA (SATA) は主にHDD用に設計されたものであり、その限界転送速度である6 Gbpsを超えることは出来ず、SSDの性能を制限していた。

NVMeは近代的なCPU、プラットフォーム、アプリケーションの並列性とフラッシュメモリーの低いレイテンシや内部並列性を最大限利用するよう設計された。その結果、以前のインターフェースに比較してI/Oオーバーヘッドを下げ様々なパフォーマンスを改善し、並列度の高いコマンドキューと低レイテンシが可能になった。

NVMe規格制定以前よりハイエンドSSD製品の中には、PCI Expressを使用した非標準のインターフェースで接続するものもあったが、各SSDメーカーのドライバが必要であった。この規格で各メーカーが特定のインターフェースのためにドライバを設計する必要はなくなった。

NVMeデバイスには次の種類がある：

PCI Express標準サイズの拡張カード

2.5インチのカード型。U.2コネクター(SFF-8639)の4レーンのPCI Express

U.3


M.2コネクタ

EDSFF (Enterprise and Data Center SSD Form Factor): SFF-TA-1002

E1.S: SFF-TA-1006

ES: SFF-TA-1008, SFF-TA-1023

E3.L

E3.S



NGSFF (Next Generation Small Form Factor): NF1

経緯

不揮発性メモリにアクセスする新しい標準規格はインテル・デベロッパー・フォーラムで2007年に最初に公開され、コントローラーとフラッシュメモリー間のI/Fとして「Open NAND Flash Interface Working Group」のONFIが、ホストとコントローラのI/FとしてNVMHCIが示された[2]。同年にインテルが主導するNVMHCIワーキンググループが結成された。NVMHCI 1.0の仕様の策定は2008年4月に完了しインテルのウェブサイトで公開された[3][4][5]。

NVMeの技術的な策定は2009年後半に始まり[6]、90社以上の企業で構成される「NVM Express Workgroup」で開発された。インテルのアンバー・ハフマンが同グループの議長を務めた。仕様書のバージョン1.0は2011年3月1日に[7]、バージョン1.1は2012年10月11日に発表された[8]。バージョン1.1で追加された主な特色はマルチパス I/O（名前空間の共有あり）と任意長のスキャッタ/ギャザーI/Oである。今後は名前空間管理の大幅な強化が期待されている[6]。NVMe 1.1は機能に重点を置いているためエンタープライズNVMHCIとも呼ばれた[9]。2013年1月、NVMe仕様のアップデートバージョン「1.0 e-」が公開された[10]。

2012年8月には最初のNVMeチップセットがIntegrated Device Technology社から発売された(89HF16P04AG3および89HF32P08AG3)[11][12]。最初のNVMeドライブは、2013年7月に発表されたサムスンのXS1715エンタープライズドライブであり、3 GB/s の読み取り速度をサポートし、同社の過去のエンタープライズ製品よりも6倍高速であるとしている[13]。2013年11月に発売されたLSI SandForce SF3700 コントローラーもNVMeをサポートし[14]、同コントローラーのPCI Express 2.0 ×4を搭載したサンプルでは、1,800 MB/秒の読み取り/書き込みシーケンシャル速度と、150K/80KのランダムIOPSが確認された[15]。また、同コントローラーを使用したKingston HyperXのプロシューマー製品がコンシューマー・エレクトロニクス・ショー2014で展示され、同様の性能が示された[16][17]。2014年6月、インテル初のNVMe製品として、PCI Expressバスのintel SSD データセンターファミリー DC P3700シリーズ、DC P3600シリーズ、DC P3500シリーズが発表された[18]。

2014年3月にグループは法人化して「NVM Express, Inc.」となり、2014年11月時点で同社は65社以上の企業で構成されている。NVMeの仕様は同社が所有、保守しており、業界標準としての認知度向上も促進している。同社はPromoter Groupから選ばれた13名（シスコ、デル、EMC、HGST、インテル、マイクロン、マイクロソフト、NetApp、Oracle、PMC、サムスン、サンディスク、シーゲイト）の取締役会によって運営されている[19]。
AHCIとの違い

Advanced Host Controller Interface (AHCI) は幅広いソフトウェアとの互換性が利点であるが、PCI Expressに接続したSSDの性能を発揮しきれないという欠点もある。AHCIは当時一般的であったハードディスクとCPUやメモリの接続を念頭に設計されたためである。SSDはハードディスクと比べると半導体メモリ寄りの特性を持つ[20][21]。