NVMe

🧾 概要

PCIe経由のSSD向け高速プロトコル、低遅延・並列処理

何ができるか

• SATAより遥かに高い帯域でSSDを動作
• 数万キューを並列処理し高IOPSを実現
• OS/ゲーム/動画編集の体感速度を向上
• 将来世代のPCIeに合わせて性能スケール可能

特徴

• 物理層は PCIe（Gen3/Gen4/Gen5）
• 主流フォームファクタは M.2 2280
• SATAのAHCIプロトコルより低遅延
• OSドライバはWindows標準で対応

図解

NVMe接続イメージ
[CPU] ── PCIe レーン ── [M.2 NVMe SSD]
              ▲
              └─ Gen4 x4 = 約8GB/s
                 Gen5 x4 = 約16GB/s

仕組み

• ホスト⇔SSD間をPCIeレーンで直結
• コマンドキューを最大64K本×64Kエントリで並列処理
• レイテンシ短縮とスループット向上を同時に達成

構成要素 / 種別

• PCIe Gen3 NVMe — 最大3.5GB/s前後
• PCIe Gen4 NVMe — 最大7GB/s前後
• PCIe Gen5 NVMe — 最大14GB/s前後
• NVMe over Fabrics — ネットワーク越しの拡張

■ ユースケース

• 実務：自作PCのシステムドライブはNVMe M.2が標準
• 比較・選定：/posts/ssd-selection-guide/

■ 関連用語

• SSD — NVMeを採用するデバイス全般
• M.2 — NVMe SSDの主流フォームファクタ
• PCIe Gen4 SSD — 主流の高速NVMe世代
• PCIe Gen5 SSD — 最新の最高速世代

■ 関連サイト・詳細な文書

• NVM Express — 規格策定団体
• Samsung NVMe SSD — メーカー公式