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紧密跟随国家产业指导及技术发展
你不可不知的SSD接口知识!
发布时间:2021-06-25 浏览数:1578

近两年,随着技术的提升和成本的下降,SSD已经逐渐成为新装机或者主流笔记本标配。针对2020年科技产业发展,业内人士整理发布了十大科技趋势。其中包括NAND Flash制程技术,将首次突破100层堆叠,并将单一芯片容量从512Gb提升至1Tb,而以NAND Flash为基础的SSD产品,则将导入比PCIe G3速度与效能,快一倍的PCIe G4界面。


事实上,除PCIe外,主流的SSD还有SATA、M.2、mSATA等接口技术。可以说,SSD的接口世界是相当“混乱”。

那么这些SSD接口有什么不同?又适合于什么平台?接下来本文将逐一揭晓!

1、SATA 3.0

SATA Revision 3.0(简称SATA3.0或SATA 6Gbps),它代表所使用的是SATA Revision 3.0标准,速度更快。



SATA是硬盘接口的标准规范,事实上,SATA 6Gbps接口是一个不太规范的说法,正确说法是SATA III(SATA3.0),接口速度是6Gbps。当然,大家都习惯这么说。这是市面上最常见的机械硬盘/固态硬盘接口,大多数人买的硬盘都是在用这种接口。


SATA 6Gbps(SATA3.0)最大优势就是非常成熟,能够发挥出主流SSD最大性能。需要注意的是,一些老电脑的主板,可能仅有SATA2.0,这类接口由于最大支持的速度有限,无法完全发挥出SSD的性能,因此一些老爷机或者比较老主板的电脑用户,一般不建议升级SSD,除非更换支持SATA3.0的主板。


2、mSATA接口

该接口是SATA协会开发的新的mini-SATA(mSATA)接口控制器的产品规范。新的控制器可以让SATA技术整合在小尺寸的装置上。mSATA也提供了和SATA接口标准一样的速度和可靠性,提供小尺寸CE产品(如Notebooks/ Netbook)的系统开发商和制造商更高效能和符合经济效益的储存方案。

该接口主要是用在注重小型化的笔记本上面,比如说商务本、超极本等等,台式机、主流笔记本依旧是SATA3.0。


事实上,mSATA接口亦可以说是SSD小型化的必经过程。当然mSATA也存在SATA的一些缺陷,比如说现在仍然是SATA通道,速度还是6Gbps。


3、PCIe接口


在SATA接口的SSD发展开始时,就已经出现了PCIe接口的SSD,后者优势可以说非常明显。至于其他SSD,无论使用的是何种接口,都是从SATA 向原生PCIe走进,而PCIe接口的SSD直接是一步到位,没有了中间过程。




不过,PCIe硬盘最开始主要是在企业级市场使用,因为它需要不同主控,所以,在性能提升的基础上,成本也高了不少。至于消费级市场,需求并不算高,只是在这两年,PCIe硬盘才开始在高端消费市场流行起来。目前,PCIe已经来到第五代,其接口速度对比第四代提升了 2 倍、对比第三代规格提升了4倍。


4、M.2接口


M.2原名是NGFF接口,这是为超极本(Ultrabook)量身定做的新一代接口标准,主要用来取代mSATA接口。不管是从非常小巧的规格尺寸上讲,还是说从传输性能上讲,这种接口要比mSATA接口好很多。正是因为SATA的接口瓶颈越来越突出,现在很多主板厂商都开始在产品线上预留出M.2接口。


M.2接口能够同时支持PCIe通道以及SATA,其中前者在提高速度方面更轻松一些。最开始该接口所采用的是PCIe 2.0 x2通道,理论带宽10Gbps,可以说它也突破了SATA接口理论传输瓶颈。

如今的M.2接口全面转向PCIe 3.0 x4通道,理论带宽达到了32Gbps,相比以往水准提升了很多,这也让SSD性能潜力大幅提升。另外,该接口固态硬盘还支持NVMe标准,和现在的AHCI比较起来,通过新的NVMe标准接入的SSD,在性能提升方面非常明显。


5、SATA Express接口

在SATA 6Gbps速度之后,SATA接口再想提升速度就比较困难了。SAS接口虽然说能达到12Gbps的速度,不过这也只是针对企业级市场,并且对原接口做了很大变动,而且后者对成本并不敏感。但是,面对消费级市场时就不能这样了,必须考虑到现实问题,SATA-IO最终拿出了SATA Express接口的解决方案。

其实,它的物理接口是由SATA 6Gbps接口改造而来,已经在市场上推出了好几年。不过,从目前市场占有率来看,该产品还有很长一段普及之路。该产品做得唯一比较明智的地方就是向下兼容了SATA 6Gbps接口。

6、U.2接口

U.2接口到底是什么东西?相信大家都没有听说过!它的别称是SFF-8639,是由固态硬盘形态工作组织(SSD Form Factor Work Group)推出的接口规范。

U.2不但能支持SATA-Express规范,还能兼容SAS、SATA等规范。因此大家可以把它当做是四通道版本的SATA-Express接口,它的理论带宽已经达到了32Gbps,与M.2接口毫无差别。

 7、SAS接口


序列式SCSI(SAS:Serial Attached SCSI)是一种计算机集线的技术,其功能主要是作为外围零件的数据传输,例如:硬盘、CD-ROM等设备而设计的界面。SAS主要用于企业级市场,

SAS的接口接头有很多形式,第一代SAS发明于2005年,目前计划于2017年左右推出第四代。


8、EDSFF接口


2017年,Intel联合众多行业巨头提出了一种代号“Ruler”的全新形态SSD,专为高密度、高性能的服务器和数据中心打造,2018年初形成行业标准EDSFF(企业与数据中心存储形式),很快得到普遍采纳。


EDSFF主要分为长短两种规格,长的叫做EDSFF 1U Long,简称E1.L,十分类似Intel最初提出的Ruler,非常适合高密度存储,厚度有18毫米、9.5毫米两种。从技术层面来说,EDSFF标准的SSD很容易实现超越 M.2 模块的性能。也有人认为,未来EDSFF将完美取代M.2。


总结


尽管现在市面上固态硬盘接口确实特别杂乱,不过其实还是以SATA、mSATA、M.2以及PCIe为主。从性价比以及技术上的成熟度来说,SATA3.0接口占据了绝大部分的市场。绝大多数台式电脑与主流笔记本都直接采用SATA接口,兼容传统的机械硬盘与新的固态硬盘,该接口也将在未来很长一段时间是主流。而对于一些高端玩家来说,可以考虑选用M.2接口固态硬盘。


资料源于全球半导体

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