Microsoft przygotowuje jedną z najważniejszych zmian w wydajności pamięci masowej systemu Windows od ponad dekady — gruntowną przebudowę sposobu, w jaki system operacyjny komunikuje się z nowoczesnymi dyskami SSD. Reforma dotyczy samego rdzenia obsługi operacji wejścia/wyjścia i usuwa kompromisy architektoniczne, które powstały w zupełnie innej epoce technologicznej. Pierwszym systemem, który skorzysta z tej zmiany, będzie Windows Server 2025, a Windows 11 ma otrzymać nowe rozwiązanie po jego przetestowaniu w środowiskach produkcyjnych. W centrum zmian znajduje się NVMe — protokół stanowiący podstawę niemal wszystkich wydajnych dysków SSD używanych dziś w serwerach, stacjach roboczych i laptopach klasy premium. O tej zmianie informuje Noweinformacje.pl.
Dlaczego wydajność NVMe w Windows była dotąd ograniczona
Obecnie Windows obsługuje dyski NVMe za pomocą uniwersalnego sterownika Microsoftu, lecz z istotnym ograniczeniem. Polecenia NVMe są wewnętrznie tłumaczone na znacznie starszy model SCSI, zanim zostaną przetworzone przez system operacyjny. SCSI powstał w latach 80. z myślą o wolniejszych, sekwencyjnych nośnikach danych i przez długi czas sprawdzał się także w erze SATA. Jednak architektura ta nie jest dostosowana do dysków SSD opartych na PCI-Express, które wykorzystują głębokie kolejki i intensywną równoległość operacji.
Wraz z rozwojem dysków PCIe 3.0, 4.0 i 5.0 warstwa translacji SCSI zaczęła coraz wyraźniej ograniczać możliwości sprzętu. Nowoczesne SSD są w stanie obsługiwać miliony operacji jednocześnie, lecz Windows zmuszał je do pracy w modelu zaprojektowanym pierwotnie dla dysków talerzowych. Skutkiem była wyższa latencja, zbędne obciążenie procesora oraz niewykorzystany potencjał sprzętu.
Natywne NVMe w Windows Server 2025 – co zmienia się w praktyce
Windows Server 2025 jest pierwszym systemem Microsoftu, który wprowadza w pełni natywny stos NVMe, eliminując warstwę SCSI. Oznacza to bardziej bezpośrednią ścieżkę danych pomiędzy aplikacjami a nośnikiem, mniejsze narzuty oraz lepsze wykorzystanie równoległości. W aktualnych wersjach testowych administratorzy mogą aktywować tę funkcję za pomocą polecenia PowerShell modyfikującego rejestr systemu. Po ponownym uruchomieniu dyski NVMe pojawiają się w Menedżerze urządzeń w kategorii „Dyski pamięci masowej”, a nie jako tradycyjne napędy.
Zyski wydajnościowe są wyraźne. W przypadku wysokiej klasy dysków PCIe 5.0 Microsoft wskazuje wzrost liczby losowych operacji wejścia/wyjścia (IOPS) z około 1,8 mln do 3,3 mln. Ma to bezpośrednie znaczenie dla baz danych, środowisk wirtualnych, systemów analitycznych oraz aplikacji generujących intensywny ruch dyskowy.
Jeszcze istotniejsze mogą okazać się korzyści związane z efektywnością. Usunięcie translacji poleceń znacząco zmniejsza obciążenie CPU. Według Microsoftu systemy z Windows Server 2025 i aktywnym natywnym NVMe osiągają do 80% więcej IOPS w losowych odczytach 4 KB na systemie plików NTFS, przy jednoczesnym spadku zużycia cykli procesora na operację o około 45% w porównaniu z Windows Server 2022. Dla operatorów centrów danych oznacza to lepsze wykorzystanie zasobów, niższe zużycie energii i stabilniejszą wydajność pod dużym obciążeniem.
Co istotne, poprawa nie dotyczy wyłącznie najnowszego sprzętu. Systemy wyposażone w dyski PCIe 3.0 i 4.0 również powinny odczuć korzyści, głównie w postaci niższych opóźnień i mniejszego narzutu na procesor. Więcej dostępnej mocy obliczeniowej dla aplikacji to kluczowy czynnik w środowiskach chmurowych i korporacyjnych.
Microsoft określa tę zmianę jako „kamień węgielny modernizacji stosu pamięci masowej”. To sformułowanie nie jest przypadkowe. Specyfikacja NVMe 1.0 została opublikowana ponad 14 lat temu, a konsumenckie dyski NVMe są standardem od niemal dekady. Na tym tle dotychczasowa architektura Windows coraz wyraźniej odstawała od możliwości współczesnego sprzętu.
Jeśli wdrożenie w Windows Server 2025 przebiegnie bezproblemowo, wszystko wskazuje na to, że natywna obsługa NVMe trafi również do Windows 11. Dla profesjonalistów, firm i użytkowników inwestujących w wydajne dyski SSD może to oznaczać wreszcie realne wykorzystanie potencjału nowoczesnej pamięci masowej, który przez lata pozostawał w dużej mierze niewykorzystany.
Bądź na bieżąco z najnowszymi wiadomościami z Polski i ze świata: codziennie czytaj przydatne i aktualne informacje, takie jak ta: Zabójstwo Andrija Parubija we Lwowie – reakcje i operacja „Syrena”