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為什麼SATA介面的固態硬碟越來越少了?真相揭開

2021-08-26 21:00:28

不知道你有沒有注意到過一個現象,這幾年筆電硬碟市場發生了翻天覆地的變化,四五年前的老本,再去換機械硬碟,發現很難買到了,只能從某電商裡面搜尋拆機盤購買。

固態硬碟也從原來2.5寸SATA 3介面,變更成為了體積更小的M.2介面固態硬碟。

為什麼當年稱霸一方的SATA硬碟在SATA 3之後就很少見了呢?到底問題出在哪兒了?

先上結論:速度、體積、可客製化化、成本、節電、功耗幾大方面,M.2 Nvme對比SATA 3硬碟有絕對性優勢,是產品輕量化發展的必然階段。也是PC產品輕薄化必須要接受的現實。

硬碟從IDE到SATA 3 速度整整提升了6倍

我們首先要給大家盤點一下最近20年的硬碟發展情況,早些年諸如松下、東芝等筆電行業的先驅者,當年採用的筆電硬碟為IDE介面的PATA硬碟。

這個介面為針式設計,擁有40個資料框和4個電源介面構成,把資料並列傳輸和成列(串)傳輸,PATA硬碟的儲存容量普遍不高,通常在3GB到10GB之間。

PATA硬碟唯一的優勢就是不需要額外安裝驅動程式,但劣勢也很明顯,那就是傳輸速率由於受到並行傳輸的限制,傳輸率較低。

速度是檢驗硬碟很重要的指標。這個時候,SATA硬碟出現了,SATA硬碟又稱串列埠硬碟,是由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規範。

SATA硬碟相比PATA硬碟,最大的區別在於能對傳輸指令(不僅僅是資料)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,這在很大程度上提高了資料傳輸的可靠性。

可以說從2005年之後,SATA介面的硬碟統治了筆電市場超過十餘年的時間,硬是從SATA 1.0迭代到SATA 3.0,資料傳輸流頻寬從1.5Gb/s拓展到6Gb/s,速度也從150MB/s拉高到600MB/s。

往前推三到四年,市場上依舊是以SATA為介面儲存體系,但SATA介面也有一個致命的問題,那就是佔用空間過大,面對筆電輕量化的趨勢,SATA介面也曾做出過改變。

推出了SATA介面的迷你版,也就是mSATA固態硬碟產品,這個產品適配了超級本這類超薄裝置的使用環境,它是標準SATA介面的mini版,而在物理介面上(也就是介面型別)是跟mini PCI-E介面是一樣的。

mSATA固態硬碟的體積確實減小了不少,但尷尬的事情也出現了,乍一看,固態硬碟的速度一定要比傳統機械硬碟更快,那假如我使用一塊同品牌的SATA 3介面固態硬碟和一塊mSATA介面的固態硬碟比速度,誰更快一點呢?

答案是一樣快。這就是mSATA的問題所在,它沒有擺脫SATA介面的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也還是6Gbps,我是使用者的話,我肯定會反問自己,那我換它個球球?繼續買SATA 3固態硬碟還便宜,不香嗎?

PC產業就是這樣,當一個技術逐漸走向瓶頸的時候,另外一項迭代技術馬上就應運而生,雖然早先intel參與過SATA介面的規範。

但intel在幾年之後再次迭代了自己的技術,推出了M.2介面的固態硬碟,它的出現基本上迭代了mSATA介面,M.2的出現也奠定了未來輕量化儲存的趨勢。

M.2介面固態硬碟擁有幾個明顯的優勢:

擁有極好的可塑性,根據不同儲存需要隨時調整儲存面板長度,目前常見規格一共有三種,分別是2242、2260、2280,對應寬度都是22mm,長度則是42、60、80。不過M.2固態硬碟最長可以做到110mm。

只不過不太多見,不帶金屬外殼,寬度固定的情況下,可長可短,甚至有不少廠商直接將M.2固態硬碟固化在主機板上。所以說,M.2擁有極好的可塑性。

M.2固態硬碟內部也有劃分,都是M.2介面但裡面也支援兩種通道匯流排,一種是SATA匯流排,一種是PCIe匯流排,老樣子,SATA匯流排最高傳輸速度6Gbps,可以稱之為低速固態,但PCIe匯流排最高傳輸速度10Gb/s,一般情況下都是走M.2 Nvme協定。

所以我們在購買的時候通常優選M.2 Nvme協定的固態硬碟,但前提是我們筆電支援PCIe匯流排。(以6GB視訊資料為例,SATA 3理論極限峰值約10秒傳輸完畢,而搭載M.2 Nvme協定的固態硬碟理論上僅需6秒即可完成,當然,我們說的是理論峰值,實際不同品牌,不同批次型別產品,一定會有區別,且只能在峰值以內速度)。

M.2的延遲更低、能耗更低。搭載NVMe協定的M.2固態硬碟擁有低延時的特點,NVMe協定精簡了命令呼叫的方式,不需要讀取暫存器,效率有著明顯提升。

同時NVMe協定M.2固態硬碟加入了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能,尤其是在閒置狀態下,功耗控制尤為明顯。

批次化客製化生產成本更低,目前主流的輕薄本均採用了NVMe協定M.2固態硬碟,500GB左右的儲存容量400元不到,1TB容量也才700元左右,對終端使用者來講,基本不會構成什麼升級壓力。

編輯觀點:

筆電的輕量化是未來的發展趨勢,極好的可塑性、低延遲、低功耗、速度快成為NVMe協定M.2固態硬碟的代名詞,這也是未來幾年甚至十幾年的發展趨勢。

那SATA介面的硬碟是否真的會退出歷史舞臺了呢?我認為短期內不會,至少目前主流的NAS伺服器依舊採用SATA介面的HDD機械硬碟在運作。

HDD機械硬碟壽命更長,且硬碟損壞後依舊有可恢復資料的可能性。也因此,兩者面對不同的賽道,都在竭盡全力的貢獻自己的價值。


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