NVMe(Non-Volatile Memory Express)는 PCIe 인터페이스를 사용하는 고속 저장장치 프로토콜이다. 기존 SATA 대비 훨씬 높은 대역폭과 낮은 지연을 제공한다. NVMe는 SSD의 성능을 최대한 끌어내기 위해 설계된 표준으로, CPU와 저장장치 사이를 PCIe 레인으로 직접 연결한다.

PCIe 인터페이스 덕분에 NVMe SSD는 매우 높은 대역폭을 확보한다. PCIe 4.0 기준 NVMe SSD는 약 7GB/s의 시퀀셜 읽기 속도를 낸다. PCIe 5.0에서는 약 14GB/s까지 도달한다. 반면 SATA 버스를 쓰는 SATA SSD는 약 0.5GB/s 수준에 머문다.

NVMe 프로토콜은 다중 큐(multi-queue)를 지원해 병렬 IO에 강하다. 수천 개의 큐와 큐당 수천 개의 명령을 동시에 처리할 수 있어, 여러 코어가 동시에 저장장치에 접근하는 환경에서 특히 유리하다. 이는 단일 큐만 사용하던 기존 AHCI/SATA 방식과의 근본적인 차이다.

지연(latency) 측면에서도 NVMe는 우수하다. PCIe를 통한 직접 연결과 효율적인 명령 처리 구조 덕분에 입출력 지연이 매우 낮다. 데이터베이스, 가상화, AI 학습처럼 빠른 임의 접근이 중요한 워크로드에서 NVMe의 장점이 두드러진다.

요약하면 NVMe는 PCIe 인터페이스, 높은 대역폭, 낮은 지연, 다중 큐 기반 병렬 처리라는 강점을 가지며, 고성능이 필요한 환경에서 SATA를 빠르게 대체하고 있다.
