PCIe SSDの性能を引き出す「NVMe」：福田昭のストレージ通信（21） SSDインタフェースの現在（3）（2/2 ページ）

今回はNVMe（Non-Volatile Memory Express）を紹介する。NVMeはストレージ向けのホスト・コントローラ・インタフェースの1つで、PCIe（PCI Express）インタフェースを備えた高速のSSDを対象にした規格仕様である。

[福田昭，EE Times Japan]

AHCIとNVMeの違い

　AHCIとNVMeの具体的な違いを、Pappas氏はあまり述べていない。また両者を比較したスライドもない。そこでストレージ・インタフェースSATAの策定団体「The Serial ATA International Organization」の資料を利用し、AHCIとNVMeの主な違いを補足説明しよう。

AHCI（左）とNVMe（右）の主な違い。なお表の左端で上から三つ目の「MXI-I」は「MSX-I（拡張メッセージシグナル割り込み）」の誤りだと思われる （クリックで拡大） 出典：The Serial ATA International Organization

　AHCIとNVMeの最大の違いは、AHCIが多くても数台のローカルなストレージ（それもHDD）で構成したシステムを想定しているのに対し、NVMeは十数台〜数十台以上のPCIe SSDを並列に動かすシステムを想定していることだ。マルチタスク動作に対応し、コマンドのキューイングを極めて深く取った。また割り込みの処理と、アンキャッシュ可能なレジスタアクセスに改良を加えた。

　最大の具体的な違いは、コマンドキューイングだろう。NVMeは数多くのSSDを同時並列に動かすため、コマンドキューを非常に深く確保している。AHCIではコマンドキューの数はわずかに1個。1個のコマンドキューに格納できるコマンドの数は最大32個に過ぎなかった。ところがNVMeでは、最大で64K個のコマンドキューを用意するとともに、1個のコマンドキューに最大で64K個のコマンドを格納できる。原理的には最大で4G個のコマンドを格納できることになる。

（次回に続く）