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科普:史上最全的SSD固态硬盘知识
时间: 2019-03-26 09:33  来源: 未知  作者: 昊群计算机

本文通过接口类型、总线标准和协议标准对SSD进行详细介绍。

 

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NO.1
逻辑标准篇

 

SATA、PCI-E、AHCI、NVMe

 

SATA、PCI-E是总线标准,AHCI和NVMe是协议标准。

 

总线标准一般是指系统与其组成模块之间相互连接的一个标准界面,目前最常见的SATA3.0总线理论上最高的速度只有6Gbps。PCI-E 3.0 x4的总线速度却高达32Gbps,这就是不同总线标准的上限差距。协议标准针对系统中模块定制的规范,在SSD中常见的AHCI标准就是SATA硬盘对应的协议标准,NVMe标准则是专门针对PCI-E接口总线定制的一种SSD协议。

 

PCI-E总线一般是可以兼容AHCI标准的SSD,而SATA总线不支持NVMe标准的SSD。简单的来说,ACHI协议是SATA总线的一个优化驱动,PCI-E也可以用这个驱动;NVMe协议是PCI-E总线专门给自己量身定做的一个SSD驱动,只能给自己用,别人都用不了。

 

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物理接口篇
1、SATA接口

 

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(最常见的SATA接口)

 

SATA接口是最常见的接口,无论是机械硬盘还是固态硬盘,大部分都是使用SATA接口来与主板连接。SATA接口发展到今天已经到第三代(SATA3.0),SATA3.0理论速度最高支持6Gb/s。

 

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(一块家用sata接口的SSD)

 

2、SATA Express接口

 

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(华硕主板的SATA Express接口)

 

SATA Express接口是由两个SATA接口和一个辅助接口组成,理论速度为6Gb/s+6Gb/s=12Gb/s,实际可能10Gb/s左右的速度。这种接口在市面上比较少见,原因是被成本更低、速度更快的M.2接口取代。

3、SAS接口

 

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(用于服务器的SAS连接线和SAS固态硬盘)

 

实际上SAS接口也是在SATA接口上加多了SCSI技术,这个技术主要用来提高数据传输的稳定性和安全性。SAS接口相对于SATA接口,数据传输的电缆可以更长,稳定性和耐用性也越强,一般用于企业服务器这种需要长时间不间断读写的设备使用。值得一提的是,SAS接口是可以兼容普通的SATA硬盘,但是反过来SAS硬盘是不能插在SATA接口上的。目前SAS的理论速度最大可以达到12Gb/s。

 

4、U.2接口

 

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(U.2连接线)

 

从图片可以看出,U.2接口和SAS接口是一样的,唯一的区别就是上述我们说的逻辑标准的区别,SAS实际上还在走的SATA总线,而U.2接口则是走PCI-E总线,两则在外观上虽然一样,但是本质上却是两套完全不同的标准协议在工作。U.2接口的问世也是为了解决企业级SSD固态的速度瓶颈,提高服务器速度,U.2接口理论上的速度可以达到32Gb/s。

5、mSATA接口

 

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(mSATA插槽)

 

mSATA接口(mini-SATA接口)是为了给笔记本这类内部空间比较狭小的设备提供SSD设备而制定的,是一个缩小版的SATA接口,在总线标准、协议标准和传输速度上,跟SATA3.0接口一样的。需要注意的是MSATAssd的尺寸有两种,一种是全高尺寸(30mm*50mm)和半高尺寸(30mm*25mm)的。

 

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(全高的mSATA固态硬盘)

 

6、M.2接口

 

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(两种不同的M.2插槽)

 

M.2接口分为B-key和M-key接口两种类型。B-key接口可以支持SATA总线和最高PCI-E x2的总线标准,而M-key接口是支持NVMe高速协议的标准,理论上也是向下兼容B-key接口的SSD。B-key接口的SSD可以插在M-key接口的插槽上,但是不能反过来操作。M.2接口有5种长度尺寸,分别是2230、2242、2260、2280和22110,其中最常见的是2280。

 

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(不同协议的M.2硬盘)

7、PCI-E接口

 

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(主板上PCI-E插槽)

 

一般插PCI-E接口的SSD是走PCI-E总线的,虽然SATA标准的SSD也可以通过转接卡插在PCI-E接口上,但是速度不会提升。在尺寸类型上,PCI-E接口的SSD还分为PCI-E 2.0 x2、x4、x8,PCI-E 3.0 x2和x4的版本,目前最常用的是PCI-E 3.0 x4的SSD。

 

市面上能见到的SSD接口已经介绍完毕。看完这么多不同协议不同标准的接口,估计很多人都看晕了。所以小编整理了一张图,来结束这剪不断理还乱的接口类型。

 

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