【PConline雜談】一塊SSD的遷徙之旅，是不可遏制的大勢所趨，取代HDD，摧枯拉朽式的革命成功，一定不會遙遠。在這場存儲革命中，為了實現(xiàn)更快的速度、更好的體驗，SSD的接口也在不斷進化革新，像主流的SSD接口就有SATA、M.2、PCI-E、mSATA等。這些SSD接口有什么不同，又適合于什么平臺，第22期SSD故事會，為你揭密。
SATA 3.0接口：目前最常見的SSD接口
作為目前應用最多的硬盤接口，SATA接口最大的優(yōu)勢就是成熟，兼容的設備多，普及程度也比較高。
SATA接口從最初的SATA1.0進化如今的SATA3.0，普通2.5英寸SSD以及HDD硬盤都使用這種接口，理論傳輸帶寬6Gbps，雖然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps帶寬差多了，但普通2.5英寸SSD也沒這么高的需求，500MB/s多的讀寫速度也夠用。而在HDD硬盤上6Gbps帶寬遠遠談不上瓶頸，誰讓HDD硬盤發(fā)展太慢，速度一直沒有質(zhì)變。
雖然SATA3.0接口規(guī)格已經(jīng)落伍，但廉頗歲老，尚能飯。普通用戶對性能的要求談不上苛刻，SATA3.0很長一段時間內(nèi)都將是主流選擇。說起代表性SATASSD，那就多了，Intel730系列，三星850PRO、浦科特M6Pro等等。尤其三星 850 Pro，代表了SATA 3.0 SSD性能的巔峰。
不過，與筆記本硬盤一樣的2.5英寸尺寸，加上拆開后發(fā)現(xiàn)還有大量空余空間，于是我們都不禁疑問，為何不能做成小尺寸的SATA SSD？于是就有了mSATA。
mSATA接口：雷聲大雨點小
mSATA的歷史其實也挺悠久的，“國際SATA協(xié)會”在2009年推出了新的Mini-SATA接口控制器下的產(chǎn)品規(guī)范。新的控制器可以讓SATA技術整合在小尺寸的裝置上，同時mSATA將提供跟目前SATA接口標準一樣的3Gb/s和6Gb/s的理論接口傳輸速度。
正因為尺寸小，超薄，節(jié)省空間，Intel曾積極為mSATA SSD推廣，以其作為超極本等超薄移動PC上的存儲設備，并在部分主板上集成了這一接口。由于采用了和SATA3.0一樣的傳輸標準，性能有所保障，加上小體積，成為了當年不少筆記本電腦雙硬盤配置的SSD層面首選。
但mSATA SSD產(chǎn)品推出市場后并不如當初所預想得那般受歡迎。由于面積限制，顆粒數(shù)目所限，性能與容量難以匹敵同時代的2.5英寸SSD；同時小尺寸帶來價格的昂貴，加上當時SSD發(fā)展尚未成熟，容量價格比低，亮點少無法吸引用戶購買。最后，mSATA SSD淪落到二手市場拋售的情況。
無論是什么類型的SATA 3.0接口，其速度短板造成的木桶效應越來越明顯，市場渴望突破6Gbps帶寬的I/O接口來適應用戶對高速SSD性能的需求。于是，前幾年開啟了新接口替代SATA 3.0的節(jié)奏。那么，誰將是天選之子？
SATA Express：尷尬癌晚期
為了突破SATA3.0的瓶頸，并為以前的SATA設備提供兼容，SATA標準的制定者，SATA協(xié)會，擬定了一種新的磁盤接口，稱為SATA-Express。
顧名思義，SATA-Express是SATA接口 + PCI-Express的混合體，其理論帶寬達10Gbps，比SATA3.0高了4Gbps，它能兼容SATA標準的老硬盤，也能使用SATA-Express接口的高速SSD，每個SATA-Express接口可以接1個SATA-Express硬盤，或者2個SATA硬盤。
由于缺乏原生支持，目前9系列的SATA-Express接口的主控芯片都是第三方芯片提供的。同時，理論帶寬比起SATA 3.0高不了多少，還占據(jù)了寶貴的主板空間以及接口空間。所以，我們現(xiàn)在都越來越少看到SATA Express了。
M.2 接口：柳暗花明又一村
羊毛出于羊身上，在英特爾主推超極本的時代，就已經(jīng)頒布了適應超薄空間的存儲接口標準以及對應的SSD設計標準。由于mSATA諸多弱點不得不讓Intel重新定位理想框架下存儲設備，Intel也認識到mSATA接口并不能滿足目前的發(fā)展需求，在2012年的IDF上，提出將開始大力推廣NGFF（Next Generation Form Factor）技術標準的SSD，通過進一步降低厚度同時提高傳輸速度滿足新一代超極本的需求。
由于NGFF不夠言簡意賅，后來該名成M.2接口相比SATA接口，M.2接口在傳輸帶寬、容量、輕薄特性等方面有更多的優(yōu)勢。現(xiàn)在，M.2接口不再只局限于超極本上，在DIY裝機領域同樣來勢洶洶。早在Intel 9系主板上就配有M.2接口，到現(xiàn)在100系列主板，幾乎成為了標配。
為什么M.2能夠引領SSD的速度革命？原因在于M.2接口走PCI-E通道，而非傳統(tǒng)的SATA通道。我們知道，主流的主板都有充裕的PCI-E通道數(shù)，也就是說，多條通道可以實現(xiàn)超高的帶寬。這就是為何PCI-E通道能夠成為下一代SSD的接口標準。
尺寸方面，M.2有2242、2260、2280三種規(guī)格，為了劃分不同長度的產(chǎn)品而定的。長度不同，意味著容量就不同。因為長度越長，可布置的閃存顆粒就越多，容量也就越大。以M.2 2242為例，22是寬度22mm，42是長度42mm，2260與2280同為此理，所以選購前也要看看你的設備到底支持哪一種長度的M.2 SSD。
目前，M.2接口細分為兩種：Socket 2和Socket 3。Socket 2走SATA通道、PCI-E 2.0 x 4通道，最大理論讀寫速度分別達到700MB/s、500MB/s。
Socket 3專為高性能存儲設計，PCI-E 3.0 x 4通道，速度可達到32Gbps，接近4GB/S的帶寬，比SATA快5倍之多。
需要注意的是，Socket 2 支持兩種通道：SATA以及PCI-E，比如比如浦科特M6e 支持的是高速PCI-E x2存儲接口，而同樣為M.2接口的浦科特M6GV采用的是SATA存儲接口。所以，性能肯定有差別。
至于Socket 3方面，除了走PCI-E 3.0 x 4 高速通道來實現(xiàn)超高傳輸速度外，還需要解決機械硬盤遺留下來的延時問題（速度與延時是硬盤的量大性能指標）。我們知道，造成硬盤存儲時延遲的三大因素，存儲介質(zhì)本身、控制器，以及軟件接口標準。于是，影響下一代SSD的新傳輸協(xié)議NVMe，取代了AHCI而生。
NVMe傳輸協(xié)議，就是基于閃存的特點而研發(fā)的全新傳輸協(xié)議，比AHCI更懂SSD。它讓硬盤通過PCIe接口直接與CPU互連，而不是傳統(tǒng)方式，通過南橋控制器中轉(zhuǎn)，再連接CPU，這樣SSD的傳輸速度將更快，數(shù)據(jù)延遲也更低。
不僅如此，NVMe的隊列數(shù)量也從AHCI的1，提高了64000，大幅提高了SSD的IOPS（每秒讀寫次數(shù)）性能；同時加入了自動功耗狀態(tài)切換、動態(tài)能耗管理功能、免驅(qū)功能等等。
綜合起來，Socket 3接口的M.2 SSD性能遠超目前任何一款接口標準的SSD，比如三星950PRO 256G M.2 SSD，讀寫性能就達到恐怖的2300MB/s與951MB/s，遠遠把SATA SSD拋開。為了方便歸類，我們將這些高性能M.2 SSD成為NVMe M.2 SSD。
性能井噴、黃袍加身、高昂價格，NVMe M.2 SSD成為了未來SSD發(fā)展的風向標，目前不少SSD廠商已經(jīng)跟進這個市場，務必分到這塊大蛋糕。我們相信，未來是屬于NVMe M.2 SSD的。
PCI-E 接口：M.2的另一面
相信在之前Intel 750 系列 SSD的評測之中，大家都領略到這性能怪獸的威力。它帶來的PCI-E接口，瞬間讓整個SSD界重新認識人生。
其實，PCI-E SSD并不是什么黑科技，因為它本來就走PCI-E 3.0 x4通道，同時支持NVMe接口標準。也就是說，PCI-E SSD比M.2 SSD更加原汁原味，比如Intel 750就是純粹的PCI-E SSD。
當然了，也有一些廠商是將M.2 SSD轉(zhuǎn)接到帶M.2接口的PCI-E轉(zhuǎn)接卡中，實現(xiàn)PCI-E SSD，比如浦科特 M8Pe 512G、饑餓鯊 RD400 512G等等。由于接口標準一樣，所以性能都一樣。所以我們才說，PCI-E接口其實是M.2的另一面。
U.2 接口：論干爹的重要性？
U.2接口，原先叫SFF-8639，由Intel一手推動。本質(zhì)上是SATA Express，而SATA-E物理接口是通過SATA 6Gbps接口改造的，有點類似于SAS接口。它使用了2個SATA 6Gbps接口和一個只有4pin針腳的mini版SATA接口組成，其中小接口只能接入PCI-E線，這樣做的最大好處就是保持向下兼容，因為目前SATA E硬盤的數(shù)量實在是太少太少了。
U.2接口的設計思路與SATA-E差不多，盡可能利用現(xiàn)有的物理接口，但帶寬更快，從PCI-E x2變成了PCI-E 3.0 x4，此外還增加了許多新協(xié)議支持，比如NVMe，這些都是SATA E接口不具備的。可以說，U.2其實才是SATA E的完全體。
U.2的設備端接口融合SATA及SAS接口的特點，中間用針腳填滿SATA接口留下的空缺，并預留了L型防呆設計，所以可以兼容SATA、SAS及SATA E規(guī)范，主板那一端則是mini SAS（SFF-8643)接口，設備端的U.2線則是一端接在SATA電源上，一端接在U.2硬盤的數(shù)據(jù)口上。
U.2接口的最大特色就是支持NVMe標準協(xié)議，高速低延遲低功耗，帶寬走PCI-E 3.0 x4，理論傳輸速度高達32Gbps，而SATA只有6Gbps,比SATA快了5倍之多。
咋一看，是不是覺得U.2接口和前面提到的M.2接口差不多？事實上，它們采用的是類似的標準，于是有了U.2和M.2相似的稱呼。不過與M.2不同的是，U.2面向的是大尺寸的硬盤。
由于出身原因，U.2 SSD的尺寸達到了2.5英寸，能更好的與目前SATA3.0接口固態(tài)硬盤兼容，適合主流筆記本、臺式電腦，未來潛力較大。但不足的地方在于，目前配備U.2接口SSD相對較少，尚等待成熟。
不幸的是，Intel以及主板廠商在100系芯片組開始主推體積更小，實現(xiàn)更高整合度的M.2 SSD，并引導這個消費潮流。舍得投入研發(fā)成本到新主板的主板廠商實屬不多，雖然與M.2一樣有著不俗的性能，但是沒有干爹在，前途未卜。
總結(jié)：根據(jù)自己需求選好SSD
今天小編大概介紹了前前后后主流的SSD接口。事實上，在這個統(tǒng)一標準的時代，最終留下成為長期主流的SSD不出意外就剩下一種。SATA開始衰退，M.2不斷上位，加上廠商的力推，我們相信未來有可能是M.2 SSD的天下。
所以，如果我們購買SSD的打算，要逐漸改變非SATA SSD不選的思維。未來主流的SSD勢必突破占據(jù)數(shù)年的6Gbps的瓶頸，我們期待更小尺寸、更高性能、更大容量的SSD能夠成為我們主流的選擇。
最后，我們做了一下簡單的總結(jié)，看一下哪一些平臺選哪一些SSD比較合適？
| 平臺與不同接口SSD的適配 | |
| SATA接口 | 一些老舊的平臺，像6系、7系甚至8系主板，升級時推薦選購SATA接口，通用性強，向下還兼容SATA2.0，老舊平臺，最適合了。 |
| mSATA接口 | 基本上這種接口面臨被淘汰，也比較少有廠商推新品，在賣都是一些庫存老產(chǎn)品，像9系、100系列主板也不再配有mSATA接口，只有一些老平臺，筆記本，原先帶有mSATA接口，可以考慮升級時選購。 |
| SATA Express接口 | 忽略吧，沒有兼容支持，也沒有產(chǎn)品 |
| M.2接口 | 現(xiàn)在這種接口比較火，產(chǎn)品也很多，價格與普通SATA SSD相差不大，如果你新裝機用戶，主板上正好又配有M.2接口，建議你優(yōu)先選購M.2 SSD，像Intel 600系列，速度快、價格便宜，沒理由不選的。 |
| PCI-E 接口 | 目前PCI-E SSD定位都比較高端，價格也很高，如果是中低端平臺不建議選購，一來是平臺自帶的PCI-E插槽相對有限；二、是成本的問題，一塊SSD相當于整套平臺，不值得了。當然，如果你的平臺很高端，不差錢，那不妨試一試這些性能怪獸，一定讓你驚喜的。 |
| U.2接口 | 目前U.2接口還處于“概念”階段，主板支持少，U.2 SSD更少了，目前市面上鮮有看到U.2 SSD。 |
