什么是NVMe呢？NVMe是一種建立在M.2接口上的類似AHCI的一種協(xié)議,是專門為閃存類存儲設計的協(xié)議。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的臨近，我們追求更高的頻寬和更低的延遲。所以就到了NVMe發(fā)揮重要作用的時候了。

對于嵌入式、工業(yè)應用來說，NVM Express (NVMe)介面標準是否會顯得大材小用呢?

根據(jù)Virtium行銷副總裁Scott Phillips表示，在此之前，業(yè)界一直存在這樣的共識。不過，隨著英特爾(Intel)和美光(Micron)等大廠持續(xù)推動這一介面規(guī)格的進展，許多工業(yè)客戶開始對NVMe感興趣。Scott Phillips說，業(yè)界開始看到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和感測器能產(chǎn)生大量攸關營運資料的潛在優(yōu)勢，但卻不知從何處著手。

Scott Phillips表示，由于Virtium采用“先進后出”的商業(yè)模式，支援動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)已有長達八年的時間，如今必須同時考慮其他新技術，例如對于物聯(lián)網(wǎng)的市場需求以及NVMe的角色等。目前，關注NVMe的客戶可能還不需要它所提供的性能，但隨著這項介面標準成為主流，最終將在嵌入式工業(yè)應用中占有一席之地。

他表示，目前，對于NVMe SSD的關注重點大多集中于資料中心，著重的是效能以及實現(xiàn)每秒數(shù)百萬讀寫次數(shù)(IOPs)的可能性。Scott Phillips說：“他們并不擔心功耗問題，而只在乎可傳輸多少資料。”

工業(yè)嵌入式領域對于無風扇設計的要求是必須考慮功耗和散熱。因此，資料中心目前采用節(jié)流的途徑是可以理解的，但是，Scott Phillips指出，工業(yè)OEM并不想看到這樣的變化，“他們想要的是更穩(wěn)定的狀態(tài)。”

然而，這樣的情況開始發(fā)生改變了，因為控制器變得越來越小，不僅足以適應M.2的較小外形尺寸，NVMe驅動器的功耗也降低了。Scott Phillips說，理想的目標是低于4W功耗;但目前仍持續(xù)在5W左右，因此可以透過韌體進行節(jié)流。

除了NVMe目前面對的難題之外，還有3D NAND的崛起，也引起了廣泛關注。但是，對于工業(yè)嵌入式領域的大多數(shù)客戶而言，平面NAND就足以滿足其需求了，2D的15nm NAND已經(jīng)持續(xù)使用一年多了。Scott Phillips表示，工業(yè)領域的客戶追求的是可以輕松地擱下設備好幾年都不必再費心的方案;在這方面，SATA介面標準至今仍然“屹立不搖”地滿足其需求。

Virtium為工業(yè)嵌入式市場提供了M.2 SATA和PCIe SSD，但一直到現(xiàn)在才看到市場對于NVMe的興趣出現(xiàn)

Scott Phillips表示，嵌入式NVMe介面標準的引爆點將會發(fā)生在應用的延遲需求少于3毫秒(ms)之際。而現(xiàn)在呢，看來目前的需求還不太多。

一個潛在的利基應用是提供影片、游戲和Wi-Fi連線的機上娛樂系統(tǒng)。他說：“接下來將會看到更多這一類系統(tǒng)的需求出現(xiàn)。飛機上將會更快地大量采用小型伺服器，并且提出更多不同的要求，因此，他們現(xiàn)在正密切關注于如何降低反應時間的延遲。”

NVM Express Inc.行銷委員會聯(lián)席主席Jonmichael Hands表示，NVMe協(xié)議確實具有支援嵌入式和IoT基本要件的功能。但如何滿足工業(yè)客戶的需求，最終還得取決于產(chǎn)品設計師。Hands示，最近的規(guī)格更新功能包括使其更適于定位在嵌入式和IoT應用。例如，NVMe 1.3版支援在低資源環(huán)境(包括智能手機和平板電腦)中啟動分區(qū)，從而可在較小空間(如M.2)中支援較低成本的NVMe裝置。

Hands表示，從規(guī)格來看，3D NAND的高密度特性可能超越嵌入式應用的需求，并支援其他的NVM選擇。雖然嵌入式系統(tǒng)中存在許多散熱和功率的要求，但NVMe具有“船載”級功率的特性，例如自主電力狀態(tài)轉換、散熱管理以及近零功率閑置狀態(tài)等，“因而完全取決于供應商是否決定讓嵌入式領域支援某種特定功能。”

Hands還說，隨著IoT進入邊緣分析和自動駕駛領域，將會需要更高頻寬和更低延遲。 “那時將會是明確需要NVM Express發(fā)揮作用的轉型期。對于控制器和架構來說，最好是長期投資于單一技術，以便讓嵌入式系統(tǒng)采用與客戶和資料中心類似的設計。”

SATA介面標準確實建立了良好的記錄，但Hands認為NVMe也同樣穩(wěn)定發(fā)展中，畢竟它從2014年以來已持續(xù)出貨。他說：“這只是一種傳統(tǒng)的介面，如今，業(yè)界正認真地為這些市場開發(fā)專用的NVMe元件。”

采用NVMe協(xié)議的非揮發(fā)性存儲器解決方案正陸續(xù)出現(xiàn)，并為主機實現(xiàn)低至20-25us的延遲。同時，NVMe over Fabrics解決方案也開始在大型共享儲存方案中大幅擴展NVMe裝置。