Windows Server: Nach 15 Jahren liefert Microsoft nativen NVMe-Support

Knapp 15 Jahre nach Einführung des Standards integriert Microsoft endlich native NVMe-Unterstützung in Windows Server 2025. Die Abkehr vom veralteten SCSI-Protokoll verspricht massive Leistungsgewinne für SSDs und soll die CPU deutlich entlasten.

Veraltetes Protokoll bremste SSDs aus

Mit einem Update für Windows Server 2025 beseitigt Microsoft eine der ältesten technologischen Altlasten im Windows-Ökosystem. Das Betriebssystem erhält eine native Unterstützung für NVMe-Speicher, wodurch eine seit über einem Jahrzehnt bestehende Kompatibilitätsschicht entfällt. Bislang wurden moderne NVMe-Befehle durch einen sogenannten "SCSI Translation Layer" übersetzt, was schnelle Datenträger künstlich limitierte.

Das "Small Computer System Interface" wurde ursprünglich in den späten 70er und frühen 80er Jahren für mechanische Festplatten entwickelt. Diese Speichermedien arbeiteten mit rotierenden Magnetscheiben und Leseköpfen, die physisch bewegt werden mussten. Das Protokoll war daher sequenziell ausgelegt. NVMe-SSDs hingegen arbeiten rein elektronisch, hochgradig parallel und benötigen keine mechanische Positionierung, weshalb die alte Übersetzungsschicht zu unnötigen Latenzen führte.

Wie Microsoft in einem aktuellen Blogbeitrag darlegt, liegen die Vorteile der Umstellung auf der Hand. Das veraltete SCSI-Modell erlaubte lediglich eine einzige Befehlswarteschlange mit einer Tiefe von maximal 32 Befehlen. Moderne NVMe-Architekturen sind dagegen für bis zu 64.000 parallele Warteschlangen mit jeweils 64.000 Befehlen konzipiert. Durch die Entfernung der Übersetzungsschicht kann Windows Server nun direkt mit der Hardware kommunizieren.

Leistungssprung durch direkte Ansprache

Die Auswirkungen dieser Modernisierung im Speicher-Stack sind messbar. In von Microsoft selbst veröffentlichten Benchmarks zeigt sich bei der Verwendung einer leistungsstarken PCIe-Gen-5-SSD ein Anstieg der Input/Output-Operationen pro Sekunde (IOPS) von ursprünglich 1,8 Millionen auf jetzt 3,3 Millionen. Das entspricht einer Leistungssteigerung von rund 80 Prozent, die allein durch Software-Optimierungen erzielt wird. Gleichzeitig profitieren Systeme von einer reduzierten Prozessorlast, da die CPU keine Rechenzyklen mehr für die Übersetzung der Befehle zwischen den Protokollen aufwenden muss.
IOPS-Gewinne durch nativen NVMe-Support Reduzierung der CPU-Zyklen durch nativen NVMe-Support Ein weiterer technischer Aspekt betrifft das sogenannte "Locking". Im alten SCSI-Pfad mussten bestimmte Prozesse gesperrt werden, um die serielle Abarbeitung der Befehle sicherzustellen. Das führte auf modernen Multi-Core-Systemen oft zu Wartezeiten. Der native NVMe-Pfad eliminiert diese Sperren weitestgehend, was die Latenzzeiten bei Schreib- und Lesezugriffen spürbar verringert. Für Datenbankserver und Virtualisierungsumgebungen mit hohem I/O-Aufkommen stellt das eine erhebliche Effizienzsteigerung dar.


Die neue Funktion ist trotz ihrer Vorteile derzeit nicht standardmäßig aktiv. Administratoren, die das Update KB5066835 eingespielt haben, müssen die native Unterstützung manuell freischalten. Das erfolgt entweder per Gruppenrichtlinie oder über einen Eintrag in der Windows-Registry mithilfe des folgenden PowerShell-Befehls:

reg add HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\FeatureManagement\Overrides /v 1176759950 /t REG_DWORD /d 1 /f

Nach einem Neustart werden NVMe-Laufwerke im Gerätemanager nicht mehr in der allgemeinen Kategorie "Laufwerke", sondern unter einer neuen Bezeichnung für Speicher-Disks geführt, was die erfolgreiche Umstellung signalisiert.

Aussicht für Windows 11

Obwohl die Neuerung primär für Server-Umgebungen gedacht ist, wirft sie Fragen zur Zukunft von Windows 11 auf. Da der Client und Windows Server 2025 auf der fast identischen Codebasis von Version 24H2 aufbauen, stellt sich die Frage der Auswirkungen der Implementierung auf Endanwender-Systeme. Bisher hat sich Microsoft jedoch nicht offiziell dazu geäußert, ob auch Windows-11-PCs von der Abschaffung der SCSI-Altlasten profitieren werden.

Glaubt ihr, dass man diesen Leistungsunterschied auch im normalen Desktop-Alltag spüren würde, oder ist das nur für Server relevant? Schreibt uns eure Meinung gerne in die Kommentare!


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