NVM Express definuje rozhraní registrů, příkazů a vlastností SSD připojitelných přímo na PCI Express (NVM je zkratkou „Non-Volatile Memory“, tedy pamětí, které k udržení stavu nepotřebují přísun energie, čehož momentálně největšími zástupci jsou právě SSD či obecně flash paměti). Cíl je jasný. PCI Express je momentálně jedno z nejrychlejších rozhraní, v počítačích jde prakticky o nejrychlejší rozhraní, kam by se dal připojit nějaký ten SSD, aby byl limitován co nejméně. Na PCI Express se připojují grafiky, rychlé ethernetové karty, hardwarové RAID řadiče a obecně zařízení s požadavkem na co nejvyšší propustnost dat. NVM Express nápadně připomíná HSDL od OCZ, ale nenechte se zmýlit, jde o něco jiného.

Příklad současného PCIe SSD: OCZ RevoDrive

NVM Express si klade za cíl eliminovat mezičlánek mezi PCI Express a SSD, kterým je dnes typicky PCI Express SATA řadič. Je pravda, že už dnes existuje několik produktů typu „PCI Express SSD“, nezřídka jde však o zařízení, které na sobě nese právě PCI Express SATA řadič (mnohdy nakonfigurovaný jako RAID 0 pro zvýšení propustnosti). Každý takovýto mezičlánek zvyšuje přístupovou dobu ke koncovým čipům a navíc vyžaduje u každého výrobce jeho vlastní ovladač. NVM Express má potenciál pokračovatele současného AHCI, kde již také existuje standard, podle něhož lze udělat ovladač kompatibilní se všemi AHCI řadiči, lze tedy vyrobit NVM Express ovladač (NVMHCI), který bude kompatibilní napříč různými PCI Express SSD tento standard dodržujícími. Tím může dojít k ještě většímu rozšíření PCIe SSD, včetně snadné implementace podpory třeba i do EFI (ve skutečnosti specifikace s EFI počítá a už má pro EFI definované určité prvky, jako je třeba EFI GUID pro Enhanced NVMHCI, které je 51116915-C34B-4D8E-86DB-6A70F2E60DAA).

Specifikace NVM Express (nebo také Enhanced NVMHCI – Non-Volatile Memory Host Controller Interface) umožňuje 64K I/O front, každá zvládá 64K příkazy. NVM Express tak umožňuje poměrně masivní „multithreading“ směrem k SSD, čímž otevírá prostor pro vysoké hodnoty IOPS. Podporován je i příkaz TRIM, i když ne přímo v podobě „TRIM“, ale „Deallocate“ (v podstatě se to jen jinak jmenuje, TRIM je příkaz pro ATA rozhraní, Deallocate pro NVM Express a pro SCSI se používá Unmap). Podporovány jsou i příkazy související s bezpečností (šifrováním). NVM Express bylo původně navrženo pro „Enterprise-class SSD“ (dříve se specifikace jmenovala Enterprise NVMHCI, ale protože se v průběhu její tvorby začalo počítat i s SSD pro „klientské“ stanice, od označení „Enterprise“ se upustilo, nadále existuje pouze doporučení pro parametry Enterprise a Client segmenty).

Pokud bychom se vrátili k tomu ovladači (Enhanced NVMHCI), je zajímavé, že pro Linux je již hotov a k dispozici ke stažení, pro Windows na něm teprve pracuje společnost Nvelo, očekává se, že ovladač bude hotový ve třetím kvartálu letošního roku (jinak Nvelo dělá také na softwarovém produktu Dataplex, který umožňuje spojit výhody SSD (výkon) a HDD (kapacita) v libovolné kombinaci SSD+HDD).