SATA、PCI-E及M.2等有何差异?关于固态硬盘的接口区别
网友【chuang】 2020-06-09 17:37:07 分享在【Vlog创作交流】版块    1    9

固态硬盘,也就是SSD,在目前的装机中不可或缺的一个硬件。为什么它如此重要?因为SSD对比传统的机械硬盘速度提升不少,但由于初期的造假昂贵,SSD也是近10年来逐渐进入消费市场。

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我们目前所使用的固态硬盘一般而言是使用闪存作为存储介质,把传统的磁存储改为集成电路存储,利用主控控制闪存擦写,从而达到比机械硬盘更快的速度。而SSD的组成也很简单,只需要一块主板、主控芯片、闪存芯片以及其他小元件即可组成,发展至今技术门槛越来越低,不少厂家纷纷开始加入这一个行列。

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随着SSD的发展,SSD的形态也有发生变化,当然,最大众也就是最普及的一种类型还是2.5英寸形态的SATA SSD。这种SSD目前是最成熟的方案,同时也是消费者入手最多的品类,特别是游戏玩家的主机和游戏本,没有一块超大容量的SATA SSD存放游戏和学习资料是完全不够用的。

所谓SATA是Serial ATA的缩写,即串行ATA,是一种电脑的总线,在以前的电脑店有的师傅也叫做“串口”,主要的功能是用作主板和大量存储设备之间的数据传输,发展至今已经到了第三代,也就是耳中常闻的SATA3。SATA3的理论速度最大可以到达6Gbit/s,换算下来呢就是768MB/s,不过这只是理论速度,实际上大多数SATA3的SSD达到560MB/s已经算是极限速度了。

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在大约10年前,这种SSD逐渐进入消费级市场,成为装机必备的硬件之一。实际上固态最大的优势不是连续读写速度,而是随机读写速度,毕竟日常使用电脑大部分情况都属于随机的碎片化操作,虽然新的机械硬盘在连续读写速度已经可以媲美低端的固态,但是在随机读写速度上远远不如固态,也永远无法赶上固态,这就是读取磁盘与读取闪存之间不可磨灭的差距。

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随着时间的推移,SATA3的SSD逐渐出现弊端,比如产品的尺寸问题,2.5英寸超薄的设计你在台式电脑上或许感觉不算大,但是在笔记本上,特别是追求轻薄的轻薄本和超极本,这类笔记本如何使用呢?所以mSATA问世了,这是专门为笔记本设计的规格,拥有体积小的同时还有与2.5英寸SSD相对应的速度,当时不少笔记本都有标配这类SSD。

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除了尺寸的问题之外,接口的限制也成为了性能的瓶颈,想要更快就必须做出改变,M.2接口就此诞生。这一接口由英特尔推出,兼容多种通信协议,如sata、PCIe、USB、HSIC、UART、SMBus等,其中最常见的是SATA和PCI-e。这里就要先搞清楚一个概念了,那就是SATA和PCI-e的区别,其实他们是总线标准,简单地说,走SATA协议的设备常见的有光盘以及硬盘。而走PCI-e总线的设备常见的就是显卡、网卡、声卡这类插在PCI插槽上的设备,现在发展到高端的SSD也能走这条总线,目前主流的主板上PCI-e总线能提供最高32Gbps的超大带宽,让固态硬盘轻松突破SATA的速度上限,顶级产品可以达到3000Mbps+,与SATA速度有不可逾越的鸿沟。更重要的是这一条总线是与CPU直连的,省去了内存调用硬盘的过程,传输效率与速度有了极大的提升。

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不过或许你在选购的时候搜索M.2 SSD,伴随着产品出现的并不是PCI-e这一名词,而是NVMe,这又是什么鬼呢?多年前安装SATA硬盘装系统时,我们需要进入主板BIOS开启一项AHCI的选项,开启之后才能在SSD上安装系统。这个AHCI就是SATA对应的逻辑设备接口标准,而NVMe则是这个标准的进化版,属于针对PCI-e总线SSD定制的一种高速协议,需要注意的是支持NVMe协议的SSD一定采用了PCI-e 3.0*4的总线标准,但采用PCI-e 3.0*4总线的M.2 SSD却不一定支持NVMe协议。

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除此之外,M.2还有接口上的分别,在一开始笔记本上使用的接口还是比较低端的B-Key,即M.2的缺口靠左的一类,这一类接口虽然也是M.2接口,但是走的还是SATA的总线,速度500MB/s多就顶天了。而更快的NVMe SSD的缺口是在右边,也就是常说的M-Key,目前来说最高速度可以达到3400MB/s,这样区分就很简单了。还有一种的是左右都有缺口,那是为了兼容目前主流的M.2插槽,这一类SSD走的依旧是SATA总线,购买的时候要看清楚了。

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那么还有一种形态的就是PCI-e接口的SSD了,也就是插在我们插显卡的插槽上使用的,走的总线也是PCI-e的总线,速度能到达3400MB/s。不过由于NVMe M.2的出现,这种形态的SSD就只有比较少厂家会做消费级市场的产品,目前来看常见且价格不那么傲娇的只有浦科特的M9P Plus PCIe了,如果是英特尔家的产品价格分分钟就顶得上一款显卡了。

这一种形态的SSD虽然速度性能上是顶尖的,但是笔记本却无缘了,只能安装在台式电脑上,要不然也不会有这么少产品的出现。虽然这类产品造价高,但是也有M.2上所没有的优势,那就是散热了。PCI-e可以做到有更大的散热片,为带来高性能的同时降低设备温度,让SSD始终运行在高性能的模式下。更高端的企业级PCI-e SSD甚至还有散热风扇的配备,除此之外还能进行灯光的加入,DIY发烧友们少不了的玩具之一。

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就拿这一款浦科特M9P Plus PCIe SSD为例,它的整体为黑色调,考虑到了电竞等高端游戏玩家的喜好,整体为黑色,点缀以红色,配合动感流线造型的散热器,充满激情与活力,给人高端、电竞的感觉。并且,它还采用了业内罕见的炫彩RGB设计(在顶部),而且根据不同的状态还有不同的颜色——开机时显示出迷人的红色,待机时会有数种不同的颜色轮流变换,工作读写时也会变换出不同的色彩,绚烂的RGB灯效让玩家目不暇接。

总结:其实SSD还有U.2和U.3的接口,不过这是专门为企业级服务的,消费级市场比较罕见。上述这三种主流的SSD形态各有利弊,如何选择只看用户的使用方向了。目前来说,装系统用的盘(也就是主硬盘)最好使用走PCI-e总线的SSD,因为它是与CPU直接连通的,日常系统操作更加流畅,无论是M.2还是PCI-e接口的都可以,当然笔记本只能选择M.2了。

而SATA3更加适合存放动辄几百个GB的大型游戏和学习资料,性能不弱的同时价格低廉,无论是入门主机还是发烧主机都可以选购。

出处:见配图水印

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