SATA、mSATA、M.2、PCIe！SSD接口那点事

2021-09-10

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相对于HDD（机械硬盘）来说，SSD（固态硬盘）拥有速度快、无噪音、轻便、防震抗摔等优点，而这也让不少人在为旧电脑升级或扩展存储空间时会优先考虑SSD。但在选购的时候，我们会发现SSD有不同的接口，对于小白来说可能会产生疑惑，不知道该如何选择。所以，今天我们就来聊聊SSD接口的那些事。

目前，固态硬盘的接口主要有SATA、mSATA、PCIe、m.2四种，下面，我们就这四种接口展开来讲。

SATA

SATA（Serial Advanced Technology Attachment）是一种电脑总线，负责主板和大容量存储装置（如硬盘及光驱）之间的数据传输，主要用于个人电脑。其于2000年11月由国际串列式ATA组织所制定，取代旧式PATA接口，因采用串行方式传输数据而得名。在数据传输上这一方面，SATA的速度比以往更加快捷，并支持热插拔。

2003年1月7日SATA 1.0推出，为第一代SATA接口，传输速度为1.5Gbit/s；2004年SATA 2.0正式推出，符合ATA-7规范，传输速度为1.5Gbit/s；2009年5月26日SATA 3.0完成最终规格发布，相比上代速率提升至6Gbit/s。后面还推出了SATA 3.1、SATA 3.2、SATA 3.3，但速率上并没有提升，只是新增了一些功能。

在固态硬盘刚诞生的时候，有固态硬盘就采用了SATA 2.0接口，不过，目前市面上的SATA固态硬盘基本都采用了SATA 3.0接口。

相比于其他接口，SATA接口最大的优势便在于它的兼容性。目前，很多主板以及一些笔记本电脑都保留了SATA接口，这意味着，几乎所有的电脑都能支持SATA接口固态硬盘升级。

而相对于传统机械硬盘而言，SATA接口的固态硬盘表现也不差，在随机读写速度上都有巨大的提升。不过，由于SATA接口的最大传输速度的限制，SATA接口的固态硬盘读写速度普遍只能达到500MB/s，在随机读写速度上，一般也不超过10万IOPS，对于追求性能来说的人来说，这显然是无法满足的。

mSATA

mSATA接口是针对超极本的轻薄设备而开发的，通俗点讲就是缩小版的SATA固态硬盘，而本质上仍然是SATA固态硬盘。

不过，由于它不仅拥有SATA固态硬盘的速度限制，又没有了SATA固态硬盘的兼容性和通用性，因此，它很快被淘汰，被最新的m.2接口所取代。

PCIe

为了解决SATA固态硬盘的速度瓶颈，很多固态硬盘厂商将目光瞄向了电脑主机板上的PCIe接口，希望通过PCIe比SATA大得多的频宽来获得更快的速度。实际结果也不负期待，PCIe接口固态硬盘确实非常快。

PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及QOS等功能。它的主要优势就是数据传输速率高，而且还有相当大的发展潜力。

目前PCIe硬盘接口通道有PCIe 2.0x2和PCIe 3.0x4两种，最大速度可达32Gbps。而且早期PCIe不能做启动盘的问题已经解决，现在旗舰级SSD大多会选择PCIe接口。

只是，出于体积、兼容性和制造成本的限制，再加上会占用主机板接口，所以它注定无法大范围普及。所以，目前市面上PCIe接口的固态硬盘并不多。

M.2

M.2接口是Intel推出的一种替代mSATA的新的接口规范，可以兼容多种通信协议，如sata、PCIe、USB、HSIC、UART、SMBus等。

M.2接口的固态硬盘宽度22mm，单面厚度2.75mm，双面闪存布局也不过3.85mm厚，但M.2具有丰富的可扩展性，最长可以做到110mm，可以提高SSD容量。M.2 SSD与mSATA类似，也是不带金属外壳的，常见的规格有主要有2242、2260、2280三种，宽度都为22mm，长度则各不相同。

不仅仅是长度，M.2的接口也有两种不同的规格，分别是“socket2”（B key）和”socket3”（M key）。看似都是M.2接口，但其支持的协议不同，对速度的影响可以说是千差万别，M.2接口目前支持两种通道总线，一个是SATA总线，一个是PCI-E总线。当然，SATA通道由于理论带宽的限制，极限传输速度也只能到600MB/s，但PCI-E通道就不一样了，理论硬盘接口速度高达32Gb/s。所以看似都为M.2接口，但走的“道儿”不一样，速度自然也就有了差别。

由于很好的平衡了速度、体积和成本等优势，M.2接口的固态硬盘已经成为主流，尤其在笔记本电脑领域中得到广泛利用。