大多数SSD使用如SATA、SAS等接口与计算机接口的总线连接。随着固态硬盘在大众市场上的流行，SATA已成为个人电脑中连接SSD的最典型方式；但是，SATA的设计主要是作为机械硬盘驱动器（HDD）的接口，并随着时间的推移越来越难满足速度日益提高的SSD。随着在大众市场的流行，许多固态硬盘的数据速率提升已经放缓。不同于机械硬盘，部分SSD已受到SATA最大吞吐量的限制。

NVMe是通过PCI Express总线将存储连接到服务器的接口规范，简单来说就是，使SSD与主机系统通信的速度更快。它有助于缓解闪存通过最初为HDD设计的SAS或SATA连接到系统时出现的瓶颈。这个协议就好比SAS和SATA一样，用于定义硬件接口和传输协议

NVMe控制器通过几种不同的方式提高性能。一种是使用PCIe总线，它将存储直接连接到系统CPU。这种直接连接消除了SATA的一些必要步骤，并提高了整体性能。

　　此外，NVMe SSD在很大程度上实现了并行性，极大地提高了吞吐量。当数据从存储传输到服务器主机时，它会进入一行或队列。传统的SATA连接只能支持一个队列，一次只能接收32条数据。再回到车的类比上，这就像只有一条车道的车流可以容纳32辆车。

而NVMe存储支持最多64000个队列，每个队列有64000个条目。换句话说，这就像从一条单行道走到一条6.4万车道的路上，每条车道都能容纳6.4万辆汽车，这对整体表现产生了巨大的影响。

因为NVMe的出现，硬盘的性能得到了极大的提升。这个极大是多少呢？读带宽从500MB/s提高到了3200MB/s，写带宽从400MB/s提高到了1200MB/s左右。而读IOPS则达到了50万，甚至更高。也就是说，现在一块基于NVMe的SSD硬盘的性能比一个企业级磁盘阵列还要好。

NVME硬盘盒就是通过一颗USB主机和PCIe存储设备之间的USB 3.1 Gen2到PCIe Gen3x2桥接控制器做成的硬盘盒。 USB 3.1 Gen2接口提供最高可达10Gbps的数据传输速度，是USB 3.1 Gen1的两倍。下游端口可兼容SSD等具有PCIe接口的存储设备。