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不可不知的SSD接口知识

转载：全球半导体 2020-09-26

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近两年，随着技术的提升和成本的下降，SSD已经逐渐成为新装机或者主流笔记本标配。针对2020年科技产业发展,业内人士整理发布了十大科技趋势。其中包括NAND Flash制程技术，将首次突破100层堆叠，并将单一芯片容量从512Gb提升至1Tb，而以NAND Flash为基础的SSD产品，则将导入比PCIe G3速度与效能，快一倍的PCIe G4界面。

事实上，除PCIe外，主流的SSD还有SATA、M.2、mSATA等接口技术。可以说，SSD的接口世界是相当“混乱”。

那么这些SSD接口有什么不同？又适合于什么平台？接下来本文将逐一揭晓！

1、SATA 3.0

SATA Revision 3.0（简称SATA3.0或SATA 6Gbps），它代表所使用的是SATA Revision 3.0标准，速度更快。

SATA是硬盘接口的标准规范，事实上，SATA 6Gbps接口是一个不太规范的说法，正确说法是SATA III（SATA3.0），接口速度是6Gbps。当然，大家都习惯这么说。这是市面上最常见的机械硬盘/固态硬盘接口，大多数人买的硬盘都是在用这种接口。

SATA 6Gbps（SATA3.0）最大优势就是非常成熟，能够发挥出主流SSD最大性能。需要注意的是，一些老电脑的主板，可能仅有SATA2.0，这类接口由于最大支持的速度有限，无法完全发挥出SSD的性能，因此一些老爷机或者比较老主板的电脑用户，一般不建议升级SSD，除非更换支持SATA3.0的主板。

2、mSATA接口

该接口是SATA协会开发的新的mini-SATA(mSATA)接口控制器的产品规范。新的控制器可以让SATA技术整合在小尺寸的装置上。mSATA也提供了和SATA接口标准一样的速度和可靠性，提供小尺寸CE产品(如Notebooks/ Netbook)的系统开发商和制造商更高效能和符合经济效益的储存方案。

该接口主要是用在注重小型化的笔记本上面，比如说商务本、超极本等等，台式机、主流笔记本依旧是SATA3.0。

事实上，mSATA接口亦可以说是SSD小型化的必经过程。当然mSATA也存在SATA的一些缺陷，比如说现在仍然是SATA通道，速度还是6Gbps。

3、PCIe接口

在SATA接口的SSD发展开始时，就已经出现了PCIe接口的SSD，后者优势可以说非常明显。至于其他SSD，无论使用的是何种接口，都是从SATA 向原生PCIe走进，而PCIe接口的SSD直接是一步到位，没有了中间过程。

不过，PCIe硬盘最开始主要是在企业级市场使用，因为它需要不同主控，所以，在性能提升的基础上，成本也高了不少。至于消费级市场，需求并不算高，只是在这两年，PCIe硬盘才开始在高端消费市场流行起来。目前，PCIe已经来到第五代，其接口速度对比第四代提升了 2 倍、对比第三代规格提升了4倍。

4、M.2接口

M.2原名是NGFF接口，这是为超极本（Ultrabook）量身定做的新一代接口标准，主要用来取代mSATA接口。不管是从非常小巧的规格尺寸上讲，还是说从传输性能上讲，这种接口要比mSATA接口好很多。正是因为SATA的接口瓶颈越来越突出，现在很多主板厂商都开始在产品线上预留出M.2接口。

M.2接口能够同时支持PCIe通道以及SATA，其中前者在提高速度方面更轻松一些。最开始该接口所采用的是PCIe 2.0 x2通道，理论带宽10Gbps，可以说它也突破了SATA接口理论传输瓶颈。

如今的M.2接口全面转向PCIe 3.0 x4通道，理论带宽达到了32Gbps，相比以往水准提升了很多，这也让SSD性能潜力大幅提升。另外，该接口固态硬盘还支持NVMe标准，和现在的AHCI比较起来，通过新的NVMe标准接入的SSD，在性能提升方面非常明显。

5、SATA Express接口

在SATA 6Gbps速度之后，SATA接口再想提升速度就比较困难了。SAS接口虽然说能达到12Gbps的速度，不过这也只是针对企业级市场，并且对原接口做了很大变动，而且后者对成本并不敏感。但是，面对消费级市场时就不能这样了，必须考虑到现实问题，SATA-IO最终拿出了SATA Express接口的解决方案。

其实，它的物理接口是由SATA 6Gbps接口改造而来，已经在市场上推出了好几年。不过，从目前市场占有率来看，该产品还有很长一段普及之路。该产品做得唯一比较明智的地方就是向下兼容了SATA 6Gbps接口。

6、U.2接口

U.2接口到底是什么东西？相信大家都没有听说过！它的别称是SFF-8639，是由固态硬盘形态工作组织（SSD Form Factor Work Group）推出的接口规范。

U.2不但能支持SATA-Express规范，还能兼容SAS、SATA等规范。因此大家可以把它当做是四通道版本的SATA-Express接口，它的理论带宽已经达到了32Gbps，与M.2接口毫无差别。

7、SAS接口

序列式SCSI（SAS：Serial Attached SCSI）是一种计算机集线的技术，其功能主要是作为外围零件的数据传输，例如：硬盘、CD-ROM等设备而设计的界面。SAS主要用于企业级市场，

SAS的接口接头有很多形式，第一代SAS发明于2005年，目前计划于2017年左右推出第四代。

8、EDSFF接口

2017年，Intel联合众多行业巨头提出了一种代号“Ruler”的全新形态SSD，专为高密度、高性能的服务器和数据中心打造，2018年初形成行业标准EDSFF（企业与数据中心存储形式），很快得到普遍采纳。

EDSFF主要分为长短两种规格，长的叫做EDSFF 1U Long，简称E1.L，十分类似Intel最初提出的Ruler，非常适合高密度存储，厚度有18毫米、9.5毫米两种。从技术层面来说，EDSFF标准的SSD很容易实现超越 M.2 模块的性能。也有人认为，未来EDSFF将完美取代M.2。

总结

尽管现在市面上固态硬盘接口确实特别杂乱，不过其实还是以SATA、mSATA、M.2以及PCIe为主。从性价比以及技术上的成熟度来说，SATA3.0接口占据了绝大部分的市场。绝大多数台式电脑与主流笔记本都直接采用SATA接口，兼容传统的机械硬盘与新的固态硬盘，该接口也将在未来很长一段时间是主流。而对于一些高端玩家来说，可以考虑选用M.2接口固态硬盘。

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