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小a科普|固態硬盤術語:SATA、PCIe、AIC、U2、M.2、NVMe和AHCI

不久前,微軟官方宣布最新操作系統windows11將于10月5日正式發布,符合條件的PC端可免費升級至windows11,這一信息的發出引起了眾多討論。不過就此前微軟披露的windows11全新設計雖然讓用戶們期待不已,但新的系統是否能夠在自用的PC上完美運行,實現秒開機、程序秒響應這是個問題。

通過windows11的配置要求來看確有所提高,尤其是硬盤,想感受windows11的最佳體驗,顯然更換固態硬盤是不二選擇。不過購買固態硬盤和購買電腦一樣,有各種各樣的專業術語,如SATA、PCIe、AIC、U2、M.2、NVMe和AHCI它們分別代表著不同的接口和協議,弄明白這些,才能夠少踩坑。

圖片源自官網

01

總線(通道)標準:SATA與PCIe

實際上,SATA與PCIe既可以說是總線(通道)標準,也可以說是接口。

當SATA和PCIe作為總線(通道)標準時,可以理解為它們就是數據走的通道或者“路”,數據是通過這個“通道”傳輸至固態硬盤存儲區或者是PC端的。二者的區別是SATA“窄”/PCIe“寬”,因此使用PCIe的固態硬盤要比SATA固態硬盤數據傳輸要快得多,目前主流SSD使用的也是PCIe總線(通道)標準。

圖片源自網絡

02

接口:SATA(1.0、2.0、3.0)與PCIe(M.2、U.2、AIC)

上面提到了SATA與PCIe既可以說是總線(通道)標準,也可以說是接口,那么當SATA和PCIe作為接口存在時,物理表現為不同規格和形狀。

  • SATA(1.0、2.0、3.0)

SATA接口形態分為SATA1.0、SATA2.0以及最新的SATA3.0,其外觀別無二致,主要區別在于傳輸速度。目前SATA3.0是運用最普遍的接口,主要適用于機械硬盤中,部分2.5英寸的SSD也在使用該接口。

不過受帶寬限制,SATA3.0接口的傳輸速度僅在600MB/s左右,適用于一些對速度要求不高的用戶,但也不乏有一些表現不錯的固態硬盤產品,能夠大幅提升電腦性能,電腦開機和運行的速度也非常快。

  • M.2

與SATA接口不同,PCIe的接口形態要更加豐富多樣,且突破了SATA的帶寬限制,速度更快。PCIe通道物理接口形態主要分為M.2、U.2以及AIC(PCIe),三者的區別是規格(尺寸、形狀)以及能夠帶來的速度不同,但走的都是PCIe通道。

M.2接口,簡單來說就是接口規格是M.2,目前主要適用于企業級和消費級SSD中,一般市面上的高速SSD都是該接口。因為M.2接口纖薄小巧,頗受各類超極本以及高性能主機青睞。如果想要更加流暢的運行windows11,感受全新操作系統帶來的暢快體驗,建議選擇走PCIe通道的M.2固態硬盤(M.2有兩種接口定義:Socket2和Socket3,分別走PCIe通道和SATA通道)。

  • U.2

U.2接口固態硬盤的接口部分形態與SATA相似,且體積與SATA硬盤尺寸相同,通常是2.5英寸,因此主要用于服務器的接口,不過也有部分發燒友會通過轉接卡或轉接線,連接到家用主機上使用。

  • AIC

AIC是一種SSD的產品形態,它擁有原生PCIe接口,無需轉換可直接連接主板上的PCIe插槽,因此采用AIC形態的SSD擁有最佳的性能。不過AIC形態的SSD成本高昂,價格不低,多用于高端消費級主機。

03

傳輸協議:NVMe與AHCI

如果說SATA和PCIe是傳輸數據的“路”,那么NVMe與AHCI就是保證“路”有秩序的交通規則,同樣也是固態硬盤性能和速度的保證。關系上傳輸協議與通道標準是一一對應的,AHCI對應SATA、NVMe對應PCIe(PCIe通道實際上是可以采用AHCI協議的,但是此類產品市面上幾乎沒有了)。

AHCI無法很好地為采用高速PCIe通道的SSD提供服務,因此針對PCIe通道設計了NVMe傳輸協議,專為PCIe的SSD服務。目前NVMe已經升級到1.3、1.4版本,低延遲、高性能。

總結一下,SATA和PCIe是傳輸數據的“路”,SATA(1.0、2.0、3.0)與PCIe(M.2、U.2、AIC)是物理接口,而NVMe與AHCI則是“交通規則”。簡單來講,針對于window11這種新系統,想要更高速暢快的運行體驗選擇PCIe固態硬盤,而對于速度需求不高的用戶選擇SATA即可。

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