早在 2024 年 4 月,微软发布了 Windows Server 2025 的路线图,其中首次披露了操作系统层级对 NVMe 的原生支持,并详细说明了与 Windows Server 2022 相比预期的性能提升。当时微软表示,得益于这一新优化功能,IOPS 性能可提升高达 70%。
随后在同年 6 月,微软进一步公布了 DiskSpd 工具的改进和优化细节,这些更新旨在更精确地衡量上述变更带来的实际效果。
2025 年 12 月,微软正式确认该功能已在 Windows Server 2025 正式发布后部署上线。公司指出,2025 年 10 月的“补丁星期二”更新(KB5066835)为 Windows Server 2025 添加了 NVMe 原生支持。不过目前该功能仍处于“按需启用”状态,即默认关闭,管理员需手动开启。
值得注意的是,微软现在宣称 IOPS 性能提升幅度已达到约 80%,比此前承诺的 70% 又提高了 10 个百分点,表明微软在此期间实施了额外优化,进一步提升了性能表现。此外,微软还表示,在 NTFS 卷上进行 4KB 随机读取操作时,每项 I/O 操作可节省约 45% 的 CPU 周期。
微软解释了实现如此显著性能提升的技术原因:在 Windows Server 2025 中,系统不再默认将所有存储设备视为 SCSI(小型计算机系统接口)设备——SCSI 最初是为传统旋转介质(如机械硬盘)设计的标准。有趣的是,随着 NVMe 2.0 规范的推出,NVMe 现在也扩展支持 HDD(机械硬盘)设备。
微软强调,新的 NVMe 原生实现带来了以下关键改进:
显著提升 IOPS:通过多队列线程直接访问 NVMe 设备,最大限度逼近硬件的真实性能极限。
降低延迟:传统 SCSI 协议栈在 I/O 路径中依赖内核级共享锁和同步机制来管理资源;而原生 NVMe 实现采用无锁、简化的数据路径,大幅缩短每次操作的响应时间。
提高 CPU 利用效率:更轻量、更优化的协议栈减少了存储操作的系统开销,从而释放更多计算资源用于实际工作负载。
面向未来技术做好准备:原生支持 NVMe 的高级特性(如多通道队列和直接命令提交),为下一代存储系统的应用奠定基础。
要启用此功能,管理员必须显式激活 NVMe 原生模式,可通过修改注册表或配置组策略对象(GPO)实现。
在安装 2510-B 版本(或更高版本)的累积更新后,可通过以下 PowerShell 命令添加注册表项:
reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\FeatureManagement\Overrides /v 1176759950 /t REG_DWORD /d 1 /f
作为替代方案,也可使用 MSI 格式的组策略包,该包会添加一项用于控制此功能的策略。启用路径如下:
本地计算机策略 > 计算机配置 > 管理模板 > KB5066835 251014_21251 功能预览 > Windows 11 版本 24H2、25H2。
官方公告可在 Microsoft Tech Community 网站查阅。
Windows Server 2025 与 Windows 11 版本 24H2 共享大量代码基础。事实上,Windows 11 版本 25H2 也使用与 24H2 相同的代码库和服务分支。因此,人们自然会关注这些底层变更将如何影响桌面版 Windows 11(24H2 和 25H2)。特别是游戏性能有望从中显著受益 —— 微软近期在其新版《Windows 11 游戏硬件选购指南》中已就此作出相关说明。