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SSD硬盘SATA接口和M.2接口区别(详细)总结
2022-04-23 18:01:00 【快乐的学习】
一、简介
目前主流的SSD硬盘都是SATA接口或者M.2接口。本文主要介绍SATA和M.2硬盘的结构,并对两种硬盘从多个方面进行对比阐述。
二、SATA接口详解
SATA(Serial Advanced Technology Attachment)硬盘,又称串行ATA,是串行SCSI(SAS:Serial Attached SCSI)的孪生兄弟,两者的排线相容,SATA硬盘可接上SAS接口。它是一种电脑总线,主要功能是用作主板和大量储存装置(如硬盘及光驱)之间的数据传输之用。
目前主流SATA 3.0通道,SATA 3.0最大的改进之处,就是提升了最大传输提升到6Gbps,由于理论带宽的限制读写速度在600MB/s。
三、M.2接口详解
M.2接口之前的名字就是我们经常说的NGFF(Next Generation Form Factor)接口,因为sata接口本身传输速度的限制,所以M.2接口应运而生,如PCI-E 3.0x4理论最高带宽为32Gbps,有效带宽上限为4GB/s。
M.2接口有三种类型B Key、M Key和B&M Key,其主要的区别是供电引脚的所在的方向以及引脚的数量,注意B&M Key是兼容B Key和M Key两种接口的通用类型。
B Key和M Key使用的总线和协议区别如下图:
AHCI是SATA串口硬盘对应的协议标准(逻辑设备接口标准),也可将其视为SATA的优化驱动,而NVME则是AHCI的进阶版,它也是一种协议标准,属于针对PCI-E总线SSD定制的一种高速协议,需要注意的是,采用NVME协议的M.2 SSD一定采用了PCI-E 3.0x4总线标准,而采用了PCI-E 3.0x4总线的M.2 SSD不一定支持NVME。
四、SATA接口和M.2接口区别
总线的区别:
一般来说NVME协议的采用M key或B&M key,SATA协议采用B key或B&M key,所以B&M key通用性更强,所以在购买M.2硬盘时如果遇到这种接口,要看清楚硬盘支持的协议和电脑接口支持的协议是否对应。SATA通道由于理论带宽的限制(6Gbps),极限传输速度也只能到600MB/s。NVME协议的理论带宽为10Gbps,传输速度最大可达2000MB/s。
NVMe和AHCI的区别:
这两个是硬盘的传输协议,其中NVME是基于PCI-E的,AHCI主要是基于SATA的,所以对于SSD,如果是SATA接口的(包括m.2 SATA)是都支持AHCI的,对于PCI-E接口的(包括m.2 PCI-E、标准的插卡式PCI-E、U.2),是基本上都支持NVMe的。
M.2接口和SATA区别是:
1、传输速度的差别:SATA3是6Gbps,大概是是600MB/s的传输速度。M.2理论最高带宽为32Gbps,有效带宽上限为4GB/s。
2、价格差别:M.2比SATA3相同容量的SSD价格差异大。
3、协议差别:M.2是卡槽接口协议,Sata3是数据协议。有三个级别,sata1是第一代速度为1.5Gbps,SATA2是的3Gbps的速度,SATA3是6Gbps的速度。
PCI-E比SATA速度快的原因分析:
1、PCI-E是全双工模式
其实从根本上来说,PCI-E比SATA快最大的原因是因为PCI-E为全双工模式,而SATA为半双工模式。
2、PCI-E通道数量更多
PCI-E能通过增加通道数扩展带宽,正如前面说的,最多可以有32条通道数,通道数越多,速度越快,当然,成本也会越高,也更加耗电,在实际中可以根据需求决定使用多少通道,弹性十足,就像我们在主板上可以看到长短不一的PCIe插槽一样,有x1有x4有x16等,可以满足不同设备的要求。
我们首先从PCI-E 3.0x16(PCI-E 3.0的标准总线,同时拥有16通道)插槽讲起,PCI-E 3.0x16插槽全长89mm,拥有164根针脚,分为前后两组,位于前面较短的插槽有22根针脚,主要用于供电,后面一组较长的插槽142根,主要用于数据传输。
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