完秒SATA3.0 揭秘蘋果PCIe SSD來龍去脈
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2013-06-21 05:44 【
中關村在線 原創】 作者：
鄭兆遠接近800MB/秒 PCIe SSD性能搶眼
2013款MacBook Air上市，消費者除了驚艷它比
iPad更為強大電池繼航性能，它的另一大亮點就是首次應用PCIe
SSD，擁有5000MB/秒的帶寬，其讀寫速度輕易超過SATA3.0接口的速率限制。今天我們來揭秘這款PCIe SSD的來龍去脈，以及大家最為關心的問題：它是否能取代SATA3.0接口！
完秒SATA3.0 揭秘蘋果PCIe SSD來龍去脈
我們通過圖片識別，蘋果PCIe SSD和我們見過的
2.5英寸SSD、PCI-E存儲陣列卡是完全不一樣的，它究竟是何方神圣呢？
應用于新款Macbook Air的蘋果PCIe SSD（圖片來自iFixit）
蘋果Macbook Air采用的PCIe SSD來自三星代工，走的是PCI-E總線，外觀類似蘋果上代SSD。
蘋果PCIe SSD的讀寫速度（圖片來自iFixit）
從性能來看，蘋果PCIe SSD的讀取速度接近800MB/秒，寫入速度也達到760MB/秒以上，輕易突破SATA3.0接口的600MB/秒速率限制，其性能可謂光芒四射。以蘋果PCIe SSD為代表的新生代如何實現超越SATA3.0接口，今天我們將對它們的構架、原理進行分析。
超極本PK蘋果本 實質為接口之戰
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超極本PK蘋果本 實質為接口之戰
蘋果2013款Macbook的死敵是英特爾新一代超極本，前者的外觀已不再富有創新色彩，也在拼性能和使用感受，那么就拼硬件吧。新一代超極本和蘋果本拼什么？
超極本PK蘋果本
■NGFF到底有多可怕？
2.0版本戰爭中的最大亮點莫過于英特爾NGFF接口技術，它提高超過9倍于SATA3.0的接口帶寬，通過SSD大幅提高整機性能。這對蘋果Macbook來說是一個巨大的威脅。
NGFF、mSATA、新一代蘋果SSD接口對比（圖片來自iFixit）
為此蘋果采用SATA-IO標準組織制定的mSATA接口，巧妙與PCI-E總線相聯。我們通過上圖三種類型接口對比分析，蘋果新一代PCIe SSD在接口上的特立獨行，與傳統mSATA接口有別，和NGFF接口更是大相徑庭。
●名詞解析：NGFF（
硬盤）接口技術
NGFF是為超極本（
Ultrabook）量身定做的新一代接口標準，以取代原來基于mini PCI-E改良而來的mSATA接口。無論是更小巧的規格尺寸還是更高的傳輸性能NGFF都遠勝于mSATA。
NGFF標準規格圖解（圖片來自
驅動之家）
NGFF接口有B和M兩種接口界面，B key走的是SATA或PCI-E 2x通道，支援SSD、WWAN或者其他主要key界面，M則是PCI-E 4x通道，適合高速SSD。
新舊蘋果SSD對比 細數核心變化
我們對于蘋果PCIe SSD的了解相當有限，這并不妨礙我們對它進行剖析。無論是英特爾NGFF接口或者蘋果的獨特mSATA接口，它們的共性均直指PCI-E總線，不再和SATA接口較勁。
■新老蘋果SSD的異同：
新老蘋果SSD的核心變化：主控和接口（圖片來自iFixit）
SSD實現的基本形式萬變不離其宗，新舊兩代蘋果SSD的核心變化當屬主控和接口。我們需要注意的是，當NGFF走SATA端口線路，它一樣可以接駁SATA設備，蘋果的獨特mSATA接口原理與之類似。
■PCIe SSD的核心關鍵
PCIe SSD的接口是一種表示形式，它可能是PCI-E傳統接口，以
顯卡的形狀出現。它的關鍵在于PCI-E 原生/橋接主控，這決定它是否能走PCI-E總線。其它部分諸如閃存和緩存，和SATA接口SSD大同小異。
PCI-E接口的SSD存儲陣列卡
主控：PCI-E橋接方式
新一代蘋果PCIe SSD采用的是
三星S4LN021X01-8030 PCI-E原生主控，它和840PRO SSD采用的S4LN053X01-8030 SATA端口主控不一樣。前者為新一代蘋果SSD帶來接近800MB/秒的讀寫速度；后者造成840PRO SSD無法突破600MB/秒的速度限制。
●NGFF SSD有多快？
mSATA/NGFF 接口SSD對比
那么NGFF接口的PCIe SSD有多快？它的讀取速度已實現1.
4GB/秒，和PCI-E存儲陣列卡不相上下。也許我們不難理解當初蘋果的憂慮，以及它推出獨特mSATA接口的PCIe SSD的緣故。
PCIe SSD崛起元兇：DMI牙簽總線
■PCIe SSD崛起的元兇：DMI牙簽總線
新一代Macbook Air、
超極本均采用8系
主板，8系主板和7系
主板芯片組的架構基本一致，拓寬的DMI總線用于增加SATA3.0、USB3.0接口。然而8系主板的DMI總線在今年
臺北電腦展中再次暴露出它的“牙簽”本色－－它支撐不起第4塊SATA3.0 SSD組RAID0，原因何在？
Z87主板總線帶寬限制三塊以上頂級SSD發揮性能
注：RAID0可并行累加單塊SSD的90%性能，比如2塊SSD組RAID0可相當于1.8倍單塊SSD性能，3塊則相當于2.7倍單塊SSD性能。
■揭秘DMI總線限速之謎
DMI總線不為人知的秘密（點擊可放大）
英特爾7系主板的DMI總線帶寬為
2GB，它需要分配給SATA3.0、USB3.0、PCIE 2.0 1X等端口。英特爾為了避免6個SATA端口全速工作擠爆DMI總線，不為人知的對“SATA端口模塊”進行帶寬限制。我們在實際測試中發現，7系主板至多允許2塊頂級SATA3.0 SSD組建RAID0發揮性能，DMI總線帶寬不足造就兩個原生SATA3.0接口的Z77主板。
Z77主板僅有兩個原生SATA3.0接口
編輯點評：當我們分析到這里，網友們也許已經明白為何SATA3.0接口的帶寬無法提高，因為DMI總線帶寬不足。如果想要提高SSD的性能，首先要解決接口的帶寬限制，最好的辦法是學習PCI-E接口的存儲陣列卡，走PCI-E總線。
PCI-E存儲陣列卡和
顯卡一般大，英特爾和蘋果的PCIe SSD做到四兩拔千斤，那么它們會不會取代SATA接口呢？
兵戎相見：取代mSATA 殃及SATA
得益于蘋果Macbook Air的PCIe SSD性能演示，以及蘋果在
硬盤接口技術上的封閉保護，使得另一個開放硬盤接口NGFF成為硬件圈的熱門關鍵詞。它會不會取代mSATA、SATA3.0接口？我們從以下三方面分析：
■NGFF接口的設計初衷
SSD廠商躊躅滿志，積極備戰NGFF接口SSD
新一代的SATA Expres標準已經在制定中，但是英特爾要等到下代Z97芯片組才會提供SATA Express支持。英特爾改用PCI-E技術原理去改善新一代
超級本、
筆記本電腦甚至平板的SSD性能需求，或者說NGFF的設計初衷是為了取代mSATA。
■成本、推廣力度考慮
當SSD全面PCIe化，NGFF技術不火都難
NGFF SSD制造成本略高于mSATA SSD，良好成本控制是NGFF銷售推廣的一大利好因素。目前三星、浦科特、英特爾、威剛都已經發布了最新NGFF技術閃存
產品，這對于NGFF技術的推廣起到了重要的意義。
■家用領域暫以高端出現
NGFF接口早期出現在高端
主板NGFF將像mSATA獨立的面對消費級市場，同時OEM廠商將它直接普及到品牌
電腦。家用
Diy主板方面，由于NGF涉及主板的PCI-E總線改動，增加涉及成本，加上mSATA接口的干擾，預計NGFF接口在早期僅在高端主板出現。
總結：相對于mSATA SSD，消費者在小幅增加成本的情況下，選擇更高速小巧的NGFF SSD更為劃算。SATA3.0是否會殃及魚池，取決于主板廠商對NGFF接口的支持程度。在2013年，SSD廠商對于NGFF的投入遠要高于2012年廠商對于mSATA的投入，我們從廠商們的動作，已經能夠了解到NGFF接口以及PCIe SSD的清晰前景。
原文地址:
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孫玉亮2013款MacBook Air上市，消費者除了驚艷它比iPad更為強大電池繼航性能，它的另一大亮點就是首次應用PCIe SSD，擁有5000MB/秒的帶寬，其讀寫速度輕易超過SATA3.0接口的速率限制。
