Ускорьте NVMe SSD до 65% в Windows: новый "секретный" драйвер от Microsoft

Многие персональные компьютеры под управлением Windows оснащены высокоскоростными NVMe SSD-накопителями, однако зачастую операционная система не в состоянии использовать их потенциал в полной мере. В последние месяцы Microsoft начала внедрять новый нативный драйвер для этих устройств, способный значительно увеличить производительность.

Примечательно, что этот драйвер, получивший название nvmedisk.sys, уже включен в Windows Server 2025 и Windows 11 25H2, но по умолчанию остаётся деактивированным. Для его активации требуются ручные изменения, и на текущий момент большинство тестов поступает из корпоративного сектора, где SSD-накопители работают под гораздо более высокими нагрузками, чем на обычных домашних компьютерах.

Новый nvmedisk.sys представляет собой нативный NVMe драйвер, разработанный Microsoft для более эффективного управления современными PCIe SSD. Это не стороннее программное обеспечение, а интегрированный компонент стека хранения данных Windows.

На данный момент драйвер присутствует в Windows Server 2025 и в будущей версии Windows 11 25H2, но не заменяет текущий драйвер автоматически. Он остаётся опциональной функцией, которую Microsoft держит в резерве в основном из-за соображений совместимости с определёнными контроллерами и сторонними драйверами.

Тесты, опубликованные изданием StorageReview, показывают, что новый драйвер оказывает наибольшее влияние на операции случайного чтения, которые крайне важны при работе системы с большим количеством мелких файлов или выполнении одновременных операций.

При использовании блоков размером 4K скорость случайного чтения увеличивается до 64,89%, а при блоках 64K прирост также остаётся значительным, составляя около 22,71%. На практике это приводит к увеличению числа операций ввода-вывода в секунду (IOPS) и ускорению доступа к данным в условиях высокой загрузки.

Что касается последовательного чтения, ситуация более неоднозначна: при блоках 64K производительность остаётся почти неизменной по сравнению с предыдущим драйвером, тогда как переход на 128K приносит дополнительный прирост около 6,65%. Это полезное улучшение, но менее впечатляющее, чем для случайного чтения.

Новый драйвер также демонстрирует преимущества при последовательной записи, то есть при линейной передаче больших файлов. При блоках 64K бенчмарки показывают увеличение производительности примерно на 12,13%, тогда как при переходе на 128K результаты остаются практически стабильными, без дальнейших измеримых преимуществ.

В отношении задержки картина сложнее. Случайное чтение улучшается заметно: в тестах с блоками 4K задержка снижается до 38,46%, а с блоками 64K снижение остаётся значительным, около 13,39%. Напротив, при последовательной записи задержка ухудшается: при блоках 64K она увеличивается примерно на 39,85%, а при 128K влияние ослабевает, но прирост всё ещё составляет около 12,43%.

Таким образом, драйвер явно отдаёт предпочтение операциям чтения и нагрузкам, где важны IOPS и отзывчивость, тогда как при линейной записи он вносит некоторые компромиссы, которые следует оценивать исходя из реального сценария использования.

Один из наиболее интересных аспектов касается эффективности системы. С активированным nvmedisk.sys во время последовательных операций нагрузка на центральный процессор заметно снижается, что свидетельствует о более упорядоченном управлении потоками данных.

В тестах последовательного чтения использование ЦП снижается примерно на 7,78% при блоках 64K и достигает снижения около 12% при блоках 128K. При последовательной записи экономия ещё более выражена: примерно на 12,66% меньше при блоках 64K и на 11,1% меньше при блоках 128K.

Такая повышенная эффективность высвобождает вычислительные ресурсы для других задач и, по крайней мере теоретически, может способствовать снижению энергопотребления. Это важный аспект для серверов, постоянно находящихся под нагрузкой, но также интересный для обычных ПК, стремящихся к балансу между производительностью и автономностью.

Представленные бенчмарки были получены на высокопроизводительной корпоративной платформе, значительно отличающейся от игрового или офисного ПК. Использованная конфигурация включала два процессора AMD EPYC 9754 по 128 ядер каждый, 768 ГБ памяти DDR5-4800 и 16 SSD Solidigm P5316 PCIe 4.0 объемом по 30,72 ТБ каждый, сконфигурированных в JBOD.

Система работала под управлением Windows Server 2025 (сборка 26100.32370), а тесты проводились с помощью FIO — инструмента, разработанного специально для измерения производительности хранилищ в профессиональных условиях. Поэтому разумно ожидать, что на потребительских машинах абсолютные показатели изменятся, но общая тенденция различий между старым и новым драйверами останется схожей.

Тем не менее, этот тип тестирования подтверждает ключевой момент: стеку хранения данных Windows требовалось обновление, чтобы идти в ногу с новейшими NVMe SSD, особенно в свете широкого распространения накопителей PCIe 5.0 и будущих решений PCIe 6.0.

Несмотря на присутствие нового nvmedisk.sys в операционной системе, Microsoft приняла решение не включать его автоматически. Для его активации сегодня требуются ручные изменения в реестре Windows — процедура, ясно дающая понять, что компания по-прежнему считает эту функцию требующей осторожного обращения.

Основная причина связана с совместимостью с определённым оборудованием и сторонними драйверами, которые могут потребовать дополнительной проверки перед массовым внедрением. Иными словами, прежде чем менять способ взаимодействия Windows с SSD на миллионах ПК, Microsoft предпочитает избегать неожиданностей в критически важных средах.