NVMe در واقع با استفاده از نقشه دستورات ورودی/خروجی به حافظه اشتراکی رابط کاربری PCIe پاسخ خواهد داد. این رابط از ورودی و خروجی همزمان در پردازنده‌های چند هسته ای به راحتی پشتیبانی کرده و میتواند توان خروجی بسیار بالایی را در اختیار پردازنده قرار دهد تا برای انجام پردازش شاهد گلوگاه نباشیم. همچنین این نوع حافظه همانطور که اشاره شد دارای دستورالعمل‌هایی بسیار بیشتر نسبت به SCSI و ATA است. به همین خاطر برای رسیدن به نتیجه با استفاده از NVMe به نصف میزان دستوراتی که با استفاده از ATA و SCSI انجام می‌شد، نیاز خواهیم داشت. NVMe میتواند در یک پیام صف بندی شده، 64 هزار دستور را ذخیره کند. همچنین صف دستور‌های ورودی و خروجی میتواند چیزی در حدود 65 هزار دستور را در خود جای دهد. در مقام مقایسه باید گفت که یک دستگاه SAS صرفا میتواند 256 دستور را در خود جای دهد و این مقدار برای درایو‌های SATA به 32 دستور در هر صف کاهش پیدا می‌کند.
باید گفت که درایو‌های NVMe به خاطر استفاده از PCIe دارای قیمت بیشتری نسبت به درایو‌های SSD از نوع SAS و SATA هستند. درایو‌های بسیار مجهز که در صنعت اینترپرایز استفاده می‌شود نیز میتواند مصرف بیشتری نسبت به درایو‌های SSD از نوع SAS و SATA داشته باشند. همچنین باید خاطر نشان کرد که از نظر متخصص‌ها درایو‌های SSD از نوع SAS قابلیت‌های بیشتری مثل مقایس پذیری، قابلیت جداسازی آسان تر و حجم بیشتر را نسبت به درایو‌های NVMe ارائه می‌کنند. نسل اول از رابط NVMe با نمونه اولیه در سال 2009 کار خود را آغاز کرد. نسخه 1.0 این رابط در ابتدای سال 2011 به بازار عرضه شدند.نسخه به‌روزرسانی شده این رابط نیز در سال 2012 با شماره نسخه 1.1 عرضه شد. نسخه 1.2 نیز در سال 2014 با به روزرسانی در فریمور و دیگر بهبود‌ها مثل محافظت از داده به صورت End to End ارائه شد. در نهایت نیز در سال 2017، نسخه 1.3 از NVMe به بازار راه پیدا کرد. این رابط از ویژگی‌های جدیدی مثل شبیه سازی نیز بهره می‌برد. ویژگی شبیه سازی تعیین می‌کرد که چگونه از یک درایو NVMe در یک فضای اشتراکی ذخیره سازی فایل‌ها استفاده شود در حالی که کنترلر‌ها در هر دو حالت فیزیکی و البته مجازی حضور داشته باشند. هدف اصلی این بود که بتوان از یک SSD در یک ماشین مجازی بدون کمترین مشکل استفاده کرد.