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固态硬盘接口相关名词解释sata、m.2.AHCI、nvme

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大懒汉 2024-2-19 23:30:00 | 显示全部楼层

  sata m.2 AHCI nvme选固态硬盘这些名词要搞明白:

  对于风行的SSD市场,现在各类接口充满其中,对于不少小白来讲不是分得很清。文章将用各类接口的三星SSD来给大家介绍不同接口有何区别,让大家在装机选择SSD时做到胸有定见,按需购买。

  现在主流SSD可分为两种,一种是是SATA协议SSD,另一种则是速度较快的PCI-E协议SSD。我们先来了解一下两种接口硬盘的工作原理:在传统SATA硬盘中,当我们进行数据操作时,数据会先从硬盘读取到内存,再将数据提取至CPU内部进行计算,计算后写入内存,存储至硬盘中;而PCI-E则有所不同,数据直接通过总线与CPU直连,接近最大的传输速度,最大的数据量,省去了内存调用硬盘的过程。简单的说,我们可以把两种通道理解成两辆相同的汽车,PCI-E通道的汽车就像是在高速上行驶,而SATA通道的汽车就像是在坎坷山路上行驶,明显PCI-E速度要快一些。

  下图即是采用NVMe协议的M.2接口固态硬盘三星960 PRO,这是现在世面上读写速度最快的一款固态硬盘,最高读取速度可达3.5GB/s。

  

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  三星960PRO

  而采用了SATA接口的固态硬盘,速度没法突破USB 3.0最高限制,只能达到550MB/s,可是相比三星960PRO,此款固态硬盘价格要便宜很多。

  

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  三星850EVO

  AHCI与NVMe协议

  说完接口,我们再来聊两种固态硬盘的协议。就仿佛IDE总要走到头,AHCI仿佛也出现了瓶颈。现在所用的SATA接口与AHCI标准其实是为高延时的机械硬盘而设计的,现在主流固态硬盘依然继续使用它们,初期固态硬盘性能不高时可能还不感觉有什么问题,可是随着固态硬盘的性能渐渐加强,这些标准已经成为限制固态硬盘的一大瓶颈,专为机械硬盘而设计的AHCI标准其实不太合适低延时的固态硬盘。

  

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  NVMe的一大优势就是低延迟。这主要是由于流线型的存储仓库,NVMe无需读取寄存器就可以发出命令。AHCI的每一个命令都需要读取4个不可缓存寄存器,从而导致约莫2.5μs的额外延迟。低延时和优良的并行性的优势就是可让SSD的随机性能获得大幅度提升,在任何行列深度下都能发挥出极佳的速度。

  NVMe对固态硬盘的IOPS性能提升也比较大。由于在拟定AHCI标准时,并行性的设法没有完全加入到标准内,利用NCQ功能可以对传输能力进行优化,可是接口其实不允许SSD真正最大限度地发挥其应有的并行性。另外,对于移动设备用户来言,使用NVMe存储设备可以对电池续行起到很大帮助。NVMe加入了自动功耗状态切换和动态能耗管理功能,设备从能耗状态0闲置50ms后可以疾速切换到能耗状态1,在500ms闲置后又会进入能耗更低的状态2。虽然切换能耗状态会产生短暂延迟,但闲置时这两种状态下的功耗可以控制在十分低的水平,因而在能耗管理上,相比起主流的SATA接口固态硬盘也具有较大优势。

  选购建议:

  看到这你可能会发现PCI-E有不少益处,但并非每一个人都合适购买。由于PCI-E SSD闪存颗粒和主控的原因,PCI-E的SSD价格都十分昂贵。比方500GB SATA协议的三星850EVO售价约为1289元,而同样容量的PCI-E协议的三星960 PRO SSD售价却高达2500元。所以大家在选购时要按需购买,按照自己的平台搭配相应等级的固态硬盘,防止造成性能浪费。
intime 2024-2-20 22:23:52 | 显示全部楼层
zhengwei-123 2024-3-3 09:35:36 | 显示全部楼层
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