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Windows Server 2025 的 Native NVMe 不是首次让 Windows 支持 NVMe，而是改造了处理 NVMe I/O 的存储路径。它绕开了传统路径中面向 SCSI 的部分处理方式，并更好地利用 NVMe 多队列。公开测试显示，高并发随机读取最可能获得明显提升；写入则不一定更快。微软公布的最高约 60% 至 80% IOPS 增幅属于特定测试条件下的峰值，不能视为每台服务器的升级幅度。
先说结论：新的是 I/O 路径，不是 NVMe 支持
Windows Server 早已能够识别并使用 NVMe SSD。Native NVMe 指的是 Windows Server 2025 新的原生存储处理路径：目标是减少传统存储栈中的转换和调度开销，并让操作系统更有效地利用 NVMe 设备的并行队列。它主要针对高并发、多个 NVMe 设备和较高 I/O 负载，而不是让每块 SSD 在任何任务中都自动提速。
微软公布了最高约 60% 的存储 IOPS 提升，以及在特定 4K 随机读取测试中最高约 80% 的 IOPS 提升，并报告每次 I/O 的 CPU cycles 可减少约 45%。这些是不同测试条件下的结果，不是同一指标的两种说法，也不是所有系统的保证值。微软的 Windows Server 2025 发布说明和Native NVMe 技术公告提供了官方背景；独立测试则显示收益因读写类型和块大小而异。
旧路径与 Native NVMe 有什么不同
长期以来，Windows 的存储栈通过通用存储抽象处理多种设备类型。对 NVMe 来说，旧路径会经过面向 SCSI 的处理层，再由 Storport 和设备驱动与硬件交互。SCSI 抽象有助于兼容不同存储设备，但 NVMe 本身拥有大量并行队列；高并发时，转换、调度和软件处理也可能增加开销。
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传统路径：文件系统 → Disk.sys → SCSI 转换 / Storport → miniport → 设备
Native NVMe：文件系统 → NVMeDisk.sys → StorMQ / Storport → NVMe 多队列 → 设备新路径引入 NVMeDisk.sys，并通过 Storport 的 StorMQ 多队列能力处理 I/O。简单来说，操作系统更直接地面向 NVMe namespace 和队列提交请求，减少旧路径中的部分抽象环节。其意义不是“SCSI 一直让所有 NVMe 变慢”，而是为高并发 NVMe 硬件提供更贴合其队列模型的处理方式。架构背景可参见NVM Express 的 Windows 技术演讲资料和StorageReview 的架构解析。
微软公布的性能数据应怎样理解
微软的官方数据强调高并发 4K 随机读取。测试使用 NTFS 卷和 DiskSpd，在相同系统条件下比较 Windows Server 2022 与 Windows Server 2025，并展示不同线程数（包括 1、8、16 线程）的结果。Native NVMe 在并发增加时呈现更明显的 IOPS 优势，同时每次 I/O 的 CPU 处理成本下降。
- 最高约 60% IOPS 提升：微软对 Windows Server 2025 相较 Windows Server 2022 的整体公开性能概述。
- 最高约 80% IOPS 提升：Native NVMe 公告中特定 4K 随机读取和 DiskSpd 条件下的峰值结果。
- 约 45% 更少的每次 I/O CPU cycles：微软报告的特定测试效率指标，并非所有工作负载的 CPU 使用率都会下降 45%。
线程数、队列深度、设备数量、驱动、固件和测试平台都会影响结果。低队列深度或由单盘自身性能决定的负载，未必能体现高并发测试中的差距。微软列出的方法和数据见官方公告；DiskSpd 是微软维护的存储测试工具，参数和版本说明可查官方项目。
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StorageReview 独立测试：读取提升明显，写入不一致
StorageReview 在 Windows Server 2025 OS Build 26100.32370 上进行测试，平台为双路 AMD EPYC 9754（共 256 核）、768GB DDR5-4800 内存，以及 15 块 30.72TB Solidigm P5316 PCIe 4.0 企业级 NVMe SSD，采用 JBOD 配置。测试使用 FIO，覆盖 4K、64K 和 128K 读写。这是高端、多盘、高并发平台，适合观察存储栈差异，但不能直接代表普通双路服务器、单盘系统或应用实测。以下数据来自其公布的测试结果，数值为吞吐量、IOPS 或平均延迟；百分比按表中数据计算。
读取：4K 随机读取是最突出的结果
| 测试 | 非原生 | Native NVMe | 变化 |
|---|---|---|---|
| 4K 随机读取带宽 | 6.100 GiB/s | 10.058 GiB/s | 增加约 3.958 GiB/s |
| 4K 随机读取 IOPS | 1,598,959 | 2,636,516 | 增加约 64.9% |
| 4K 随机读取平均延迟 | 0.169 ms | 0.104 ms | 下降约 38.5% |
| 64K 随机读取带宽 | 74.291 GiB/s | 91.165 GiB/s | 增加约 16.9 GiB/s |
| 64K 随机读取 IOPS | 1,217,176 | 1,493,637 | 增加约 22.7% |
| 128K 顺序读取带宽 | 86.791 GiB/s | 92.562 GiB/s | 增加约 5.8 GiB/s |
结果说明，Native NVMe 的优势不只体现在顺序传输带宽。高并发 4K 随机读取同时出现较高 IOPS 和较低平均延迟，对数据库等小块随机读取负载更有参考意义。不过平均延迟不能代替 p95、p99 等尾延迟指标，合成测试也不能直接预测应用响应时间。
写入：不能据此宣称读写全面提速
| 测试 | 非原生 | Native NVMe | 结果 |
|---|---|---|---|
| 4K 随机写入带宽 | 1.803 GiB/s | 1.756 GiB/s | 略低 |
| 64K 随机写入带宽 | 7.654 GiB/s | 7.655 GiB/s | 基本相同 |
| 64K 顺序写入带宽 | 44.670 GiB/s | 50.087 GiB/s | 有所提升 |
| 128K 顺序写入带宽 | 50.477 GiB/s | 50.079 GiB/s | 接近持平、略低 |
同一测试中，4K 随机写入略降、64K 随机写入持平、64K 顺序写入上升、128K 顺序写入接近持平。StorageReview 特别指出，P5316 的 64KB indirection unit 会影响小块写入表现。因此，4K 写入结果不能单独用来判断所有 NVMe 设备，也不能把某一项顺序写入的改善概括为普遍写入加速。
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CPU 使用率也值得看，但别误读成固定节省比例
StorageReview 在多个顺序读写测试中观察到 Native NVMe 的系统 CPU 使用率更低：64K 顺序写入约下降 12.66 个百分点，128K 顺序写入约下降 11.11 个百分点，128K 顺序读取约下降 12 个百分点。这些是该平台、该测试下的系统 CPU 使用率差异，不等同于每个应用都能节省相同比例的 CPU。若服务器正受存储处理开销影响，CPU 余量可能与单纯增加 GiB/s 同样重要；若瓶颈在网络、应用锁竞争或 SSD 介质本身，CPU 路径优化未必改变整体吞吐。
Do these 3 things before closing this tab:
1Repair Windows errors before they cause bigger problems2Fix the driver behind crashes, sound loss and screen glitches3Clear out junk files and repair common Windows errors为什么读取更容易受益，而写入不稳定？高并发读取更容易显露队列调度和操作系统处理路径的开销；写入还受 SSD 固件、NAND 编程速度、垃圾回收、写放大和缓存状态影响。若旧路径已经把设备跑到上限，换栈可能只减少 CPU 消耗而不增加带宽。接近设备极限时，运行间波动和固件后台行为也可能影响结果。完整平台及数据见StorageReview 测试。
哪些服务器值得评估
| 工作负载或配置 | 评估建议 |
|---|---|
| 高并发、读密集型数据库 | 值得在测试环境评估 4K 随机读取、延迟分位数和每笔事务 CPU 成本；使用应用回放或生产 trace 验证。 |
| 多 VM、高并发虚拟化存储 | 用实际 VHDX、CSV、备份和检查点负载测试；合成结果不能代表整个 Hyper-V 环境。 |
| 企业 NVMe JBOD，多盘高并发 | 较有机会体现队列并行和 CPU 效率优势，但仍须按目标驱动与固件验证。 |
| 高性能文件服务器 | 读取端可能受益；还需检查 SMB、网络带宽、RDMA、客户端缓存是否先成为瓶颈。 |
| 单块 NVMe、低队列深度或轻负载 | 收益可能有限，升级理由应更多基于系统支持周期和其他功能需求。 |
| SATA/SAS、RAID/HBA 或第三方 miniport | 不要假设可用同一条原生 NVMe 路径；向设备和服务器厂商确认驱动支持。 |
| 启用重复数据删除、BitLocker 或第三方过滤驱动 | 先在克隆环境验证读写、备份还原、VSS 和事件日志，再安排生产灰度。 |
微软还发布了Windows Server 2025 新功能说明。是否升级不能只由 Native NVMe 决定：支持周期、应用认证、硬件生命周期和服务器许可也应纳入评估。
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在 Windows Server 2025 上安全验证
Native NVMe 的启用方式和默认状态可能随累积更新变化。微软公开的 Feature Management 覆盖项可用于相关版本的显式启用；部署前应核对目标服务器的完整 OS build、累积更新和厂商支持说明。该注册表修改不是无风险的通用优化开关。
- 先记录基线并准备回滚。确认系统与数据卷有可恢复备份，并记录 Windows build、BIOS、SSD 固件、PCIe 链路、驱动、NTFS/ReFS、Storage Spaces、BitLocker、重复数据删除及第三方备份、杀毒和监控组件。确认具体设备走的是哪种驱动路径；厂商专用驱动、RAID 控制器或 HBA 后的设备不能默认适用。
- 在非生产或可回滚节点启用。微软公告给出的覆盖项命令为：
reg add HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetPoliciesMicrosoftFeatureManagementOverrides /v 1176759950 /t REG_DWORD /d 1 /f写入后先查询确认，再在维护窗口重启：
Windows Errors? Fix Them Before They Spread
Repair common Windows errors and clear accumulated junk for a smoother, more stable PC - no reinstall needed.Free scan · no reinstallOutdated Drivers Are Slowing You Down
One free scan finds every outdated or missing driver and matches the right update for your exact hardware.Free scan · exact hardware matchSpecial offer. See more information about Outbyte and uninstall instructions. Please review EULA and Privacy policy.reg query HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetPoliciesMicrosoftFeatureManagementOverrides /v 1176759950 shutdown /r /t 0 - 重启后先查健康状态。确认磁盘和卷都出现，检查事件查看器中的 Disk、Storport、NTFS 或 ReFS 相关错误，并验证备份代理、过滤驱动和安全软件没有异常。不能仅凭注册表项存在，就认定目标设备已使用预期路径；应结合设备驱动状态、系统日志和目标版本的微软说明核实。
- 先跑短时合成测试，再跑应用负载。微软公告中的 DiskSpd 示例是：
diskspd.exe -b4k -r -Su -t8 -L -o32 -W10 -d30 testfile1.dat > output.dat它表示 4KiB 随机、未缓冲 I/O、8 个线程、每线程 32 个未完成 I/O，预热 10 秒后测量 30 秒，并把输出写入文件。该命令只是高并发随机读取方向的起点，不等于数据库或虚拟化基准；确认测试文件位于目标卷，且按 DiskSpd 官方文档核对参数与缓存语义。
- 比较要可重复。至少重复三次并报告中位数和波动；记录设备温度、占用率、后台任务与延迟分位数。另测低并发与高并发、随机与顺序、读与写，并根据应用加入数据库回放、虚拟机混合 I/O 或 SMB 多客户端测试。不要让测试文件、缓存策略或后台工作不同，导致前后比较失去意义。
如果出现卷丢失、启动异常、备份或重复数据删除故障，停止负载测试并按维护计划回滚。移除覆盖项并重启的命令为：
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reg delete HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetPoliciesMicrosoftFeatureManagementOverrides /v 1176759950 /f
shutdown /r /t 0StorageReview 曾报告启用新路径后，部分启用重复数据删除的 NVMe 卷出现异常。该信息不能外推为所有系统都会受影响，也不能据此断言所有后续版本均已修复。对于重复数据删除卷，应按目标 build 和累积更新确认微软当前说明，并在相同配置下验证。BitLocker、VSS、备份代理、杀毒和其他文件系统过滤驱动也应纳入兼容性测试。
采购和升级决策：先找瓶颈，再看峰值
如果服务器已有高并发企业级 NVMe 阵列，且 CPU 在处理 I/O 上占用明显，Native NVMe 值得安排受控测试。若瓶颈是网络带宽、SSD 稳态写入、控制器、PCIe 拓扑或应用本身，单靠切换存储路径不会消除它。采购时要看目标服务器厂商对 Windows Server 2025、NVMe 背板、固件和驱动的支持；特别是 RAID/HBA 和专用 miniport，不应仅凭“支持 NVMe”推断支持同一条原生路径。
用于读密集型高容量场景的 SSD，也未必适合小块高写入数据库。例如 StorageReview 测试所用 Solidigm P5316 是企业级读密集型设备，产品规格见Solidigm 产品页；采购仍需核对耐久度、稳态性能、掉电保护、固件兼容性和具体写入负载，而不是只看峰值顺序速度。
DiskSpd 适用于 Windows 存储路径的可重复测试，FIO 则可用于其他测试场景；跨操作系统比较时，工具版本、I/O 引擎、队列参数和驱动路径必须保持可比。FIO 项目本身并不能让 Windows 与 Linux 的相同命令自动成为等价测试。已有 Windows 与 Ubuntu 的测试也只代表其平台和负载条件，不能据此给操作系统作普遍性能排名，参见StorageReview 的跨平台测试。
结论
Windows Server 2025 Native NVMe 是存储栈架构升级，而非 NVMe 兼容性的起点。当前公开证据最有力地支持高并发随机读取和部分 CPU 效率场景；顺序读取提升较温和，写入则从持平到提升或略降都有。微软和独立测试中的峰值数字值得关注，但是否能在你的服务器上转化为应用收益，必须由目标硬件、驱动、累积更新、文件系统和真实工作负载共同验证。
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