固态硬盘的总线、接口、协议之间的关系和区别 |
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本文主要摘录自Up主硬件茶谈的视频,原视频链接:点我跳转 在硬盘选购时,主要考虑三个规格。分别是总线(bus)、协议(protocol)、接口(interface)。 概览协议、总线和接口都能限制一块硬盘的性能发挥,而且三者相辅相成。通常来讲,厂商会保证三者处于一个匹配的状态。大部分情况下,我们通常只需要通过总线的承载能力就能估计出硬盘的速率上限。此处的速率上限为接口的速率上限,实际的硬盘速度还需要考虑硬盘的设计和用料。 总线 SATA目前主流的版本为SATA 3.0。 PCIe的带宽与长度有关系。 SAS常用于服务器。 使用PCIe总线的硬盘,它们的接口大部分是可以互相转换。接口并不是限制速率完全发挥的因素。 接口 SATA使用SATA总线,AHCI协议。 机械硬盘有3.5寸和2.5寸两种,固态硬盘有2.5寸。2.5寸固态硬盘中,硬盘实际占用空间较小,外壳的作用只是让它是2.5寸的大小。 SATA接口分为两个部分,一个是供电接口,另一个是数据接口。供电接口接驳在电脑的电源上,数据接口由SATA数据线接驳在主板上。部分服务器或硬盘架提供供电、数据一体化的母口,像抽屉一样把硬盘插在上面即可。 由于SATA3.0总线的速率上限为600MB/s,将各种干扰和损耗考虑在内后,实际速率只有550MB/s。 mSATA总线为SATA,协议为AHCI。 这个接口在已经淘汰了的老式笔记本上非常常见。其诞生的目的就是给SATA接口的固态缩小体积。该接口在m.2接口普及后就消失了。 由于使用SATA总线,实际速率依旧只有550MB/s。 SATA Express总线为PCIe。协议支持AHCI和NVMe两种协议。 其接口比较有特色。为了向下兼容,可以将其当作两个普通SATA去使用;也可以用一整个宽的接口,走PCIe×1或PCIe×2。虽然这个接口相对于SATA3.0来讲,速度翻倍,但是由于提升的速率有限,而且接口体积过于庞大,所以这个接口很快便被淘汰掉了。
NGFF为M.2行业规范的别名。 M.2接口支持SATA总线和AHCI协议、PCIe总线和AHCI协议以及PCIe总线和NVMe协议。 当使用SATA总线和AHCI协议时,其和普通的SATA硬盘没有什么区别。速率同样会被限制在550MB/s左右。 当使用PCIe总线和AHCI协议以及PCIe总线和NVMe协议时,速率上限由PCIe的版本和长度决定。 B-Key和M-KeyB-Key的豁口在左边,M-Key的豁口在右边。 B-Key被称为Socket2,支持SATA和PCIe×2总线。 M-Key被称为Socket3,支持SATA和PCIe×4总线。 PCIePCIe既可以作为总线,承担传输通道的存在,也可以直接以接口的形式存在。 如果在PCIe接口上安装固态硬盘,使用的就是PCIe总线和NVMe协议。 早期的企业级固态也有使用PCIe总线和SCSI协议,比如Intel SSD I910。本质上是多个SCSI协议的SAS硬盘通过控制器组建阵列接入PCIe总线。 SAS支持SAS总线和SCSI协议以及SATA总线和AHCI协议。 这种接口常见于服务器中,可以理解为强化版的SATA接口。其在SATA接口的基础上增加了更多的功能,并且支持更高速率的SATA总线。 SAS接口可以一分多,以满足服务器柜中多硬盘的要求。 由于SAS接口是在SATA接口上改动而来的,SAS接口可以向下兼容SATA硬盘,使用AHCI协议。 SAS硬盘只能接在支持SAS总线上,使用SCSI协议。 U.2U.2接口在SAS接口上继续更改而来。除了兼容SATA(SATA总线和AHCI协议)和SAS(SAS总线和SCSI协议),还额外提供了PCIe×4的总线支持,使用NVMe协议。 协议 IDE民用。早期协议,目前已被淘汰。 AHCI民用。 NVMe民用。 SCSI服务器。 常见硬盘规格 名称接口总线协议接口理论速率上限西部数据蓝盘1TBSATASATA3.0AHCI600MB/s固态铠侠TC10(SATA)SATASATA3.0AHCI600MB/s三星860EVO(M.2)M.2 B&M-KeySATA3.0AHCI600MB/s三星SM951(AHCI)M.2 M-KeyPCIe3.0×4AHCI4GB/s三星XP941M.2 M-KeyPCIe2.0×4NVMe2GB/s西部数据SN500M.2 B&M-KeyPCIe3.0×2NVMe2GB/s西部数据SN750M.2 M-KeyPCIe3.0×4NVMe4GB/s三星980PROM.2 M-KeyPCIe4.0×4NVMe8GB/s三星983ZETPCIePCIe3.0×4NVMee4GB/sIntel SSD I910PCIePCIe2.0×8SCSI4GB/s希捷银河4TSASSAS3.0SCSI1.2GB/sIntel P4510U.2PCIe3.0×4NVMe4GB/s |
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