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SSD小科普!
发布时间: 2022/3/28 16:31:31
电脑作为生产力工具早已走进我们的生活,在使用过程中想必大家都遇到过电脑开机慢、卡顿等问题,如果上网查询解决方案,总会看到有人建议给电脑换个固态硬盘SSD。


当我们搜索SSD时,总能看到SATA、M.2、NVMe等字母参数。

这些参数都是什么含义呢?我们如何通过这些参数,在众多产品中选到一块合适的SSD呢?今天给各位带来关于SSD中总线、协议、接口的小科普,让你秒变SSD专家。

总线(BUS)



总线即计算机不同功能部件之间交互数据的通路。对于SSD来说,总线就是数据自SSD出来到CPU中所走的路;它是基于物理准则之上的,因此它的承载能力具有一定上限;总线在单位时间内传输的数据总量叫做带宽。

SSD总线包括SATA总线、PCIe总线、SAS总线3种,它们的传输速率及带宽数据如下表。



(PCIe总线的传输带宽常用速率单位表示 ,X就是多少倍的X1)


生活中我们常涉及到的是SATA III、PCIe3.0、PCIe4.0总线。举个简单例子来说明,车在马路上行驶时,有三条路:SATA III、PCIe3.0、PCIe4.0,如下图。



可以看出,相同时间内,SATA III总线这条路传输的车辆最少,就好像一条乡间小路。PCIe3.0、PCIe4.0总线传输的车辆更多,是两条更宽敞的大路,当然PICe4.0这条路更加宽阔。

我们可理解为,在数据传输速率表现层面,PCIe4.0>PCIe3.0>SATA III。

协议(Protocol)



  • 协议就是进行通信的双方约定好的规矩,包括怎样连接、如何互相识别等。
  • 两个电子设备想要进行有效的数据传输,必须协议相同或协议相容。
  • 高效率的协议需要硬件支持。

SSD涉及到的协议包括AHCI协议、NVMe协议、SCSI协议3种。生活中SSD最常涉及到的协议是AHCI协议和NVMe协议,这里继续以车辆在道路上行驶为例进行解释,AHCI协议相当于一个限速30的指示牌,而NVMe相当于一个限速60的指示牌。



如上图所示,AHCI协议可用于SATA总线和PCIe总线。此时虽然PCIe总线代表的路“更宽”,但由于AHCI协议的限制,PCIe总线相较SATA总线的速率提升有限。

NVMe协议可用于PCIe总线。“高速”的NVMe协议配合“宽阔”的PCIe总线,数据的传输速率大大增加。



可以理解为,在数据传输速率表现层面NVMe协议传输速度比AHCI协议更快。

接口(Interface)



接口、总线、协议在固态硬盘产品中是相辅相成的,可以通过总线的承载能力来判断固态硬盘接口的理论速率上限。接口是硬盘与主板之间的桥梁,其实际速率还与用料、工艺相关。

下图为大家总结了常见的SSD接口和与之相对应的协议总线情况。


这张表格里面值得关注的是:
  • PCIe既可作为总线承载数据信息,也可作接口。作为接口时,称为PCIe插槽。
  • SATA总线只能采用AHCI协议,而PCIe总线,则可以采用AHCI、NVMe、SCSI协议。
  • 对于M.2接口,分为B&M-Key和M-Key接口,其外形有豁口的区别,通常是B&M-Key硬盘左右两侧均有豁口,而M-Key接口的固态硬盘豁口位于右侧。需要注意的是,不能单纯通过豁口外形的位置判断M.2接口的类型。



总结



今天为大家科普了SSD的总线、协议、接口的概念,总结如下:
  • PCIe总线传输数据能力强于SATA总线。
  • NVMe协议传输速度高于AHCI协议。
  • 不同的接口都有与之匹配的总线及协议,接口理论速度可通过总线类型判断。

更多关于这方面的知识,敬请关注TOPDISK后续再为各位科普。

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