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硬碟介面有哪些 硬碟U.2和M.2介面有什麼區別【區別介紹】

2020-10-19 00:19:21

  目前,固態硬碟介面種類眾多,為了實現更快的速度,硬碟的介面也在不斷進化,從時下主流的SATA3.0到現在速度更快的M.2與U.2介面,不同規格的硬碟上會使用不一樣的介面,那麼最常見的硬碟介面有哪些呢?硬碟U.2和M.2介面有什麼區別呢?下面小編給大家詳細的介紹。

  一、硬碟介面

  硬碟作為PC中最重要的部件之一,其重要性不言而喻,但同時硬碟也是最拖累系統的一部分,特別是在純機械硬碟平臺上。整套平臺效能要想極大地提升,硬碟速度就不得不革命。時至今日,HDD硬碟依然是很多實體店裝機的首選,但更快速的SSD使用過的使用者都說好。在這場革命中,為了最求更快的速度,硬碟的介面也要隨之不斷的進化,首先我們先來看看硬碟主流介面有哪些。

  不同規格的硬碟上會使用不一樣的介面:

  硬碟大小不同,硬碟介面也是多種多樣的,現在能見到的至少有SATA、mSATA、M.2、SATA Express (以下簡稱為SATA E) 、PCI-E及U.2等,而且 每個介面下面又會有很多子型別, 其實這只是一部分,沒提到的還有很多,比如BGA封裝的,針對外接裝置的eSATA介面,企業級市場用的SAS 3.0介面,習慣獨來獨往的蘋果甚至還客製化了很多自家專屬的硬碟介面。因為它們都是是專屬的,所以小編重點介紹的是我們平時最常見的介面。

  1、SATA 6Gbps介面

  SATA是硬碟介面的標準規範,實際上SATA 6Gbps介面這個說法並不規範,準確的稱呼是SATA III,介面速度是6Gbps而已,只是現在大家習慣這個說法了。SATA 6Gbps介面是目前最最常見的HDD/SSD硬碟介面,大部分人現在買的硬碟都在用這種介面,如圖:

  主機板的SATA介面:

  SATA 6Gbps介面

  SATA 6Gbps介面優缺點:

  SATA 6Gbps介面是目前應用最多的硬碟介面,最大的優勢就是太成熟了,6Gbps的頻寬雖然比起新介面的10Gbps甚至32Gbps頻寬差多了,但普通2.5寸SSD並沒這麼高的需求,500MB/s多的讀寫速度也夠用了,而HDD硬碟發展太慢,速度一直沒有質變,在HDD硬碟上6Gbps頻寬更談不上瓶頸。

  而SATA 6Gbps的缺點就是對新技術的支援是不夠的,比如NVMe標準就不支援,而且體積相對比較大,不適應SSD日益小體積的發展趨勢,6Gbps的頻寬對新一代SSD來說也不夠用了。

  2、mSATA介面

  SATA 6Gbps介面不利於SSD小型化,半高SATA裝置又有點不受歡迎,因此針對便攜裝置開發的mSATA(mini SATA)介面應運而生,你可以把它看作標準SATA介面的mini版,物理介面跟mini PCI-E介面一樣,所以二者容易混淆,但mSATA走的是SATA通道而非PCI-E通道,所以需要SATA主控。

  mSATA介面的優缺點:

  mSATA在SSD小型化之初還是很火的,並且有兩種尺寸的mSATA硬碟規格,分為MO-300A和MO-300B,前者又分為mSATA mini和mSATA,其中mini硬碟長寬是30x26.8mm,mSATA尺寸是51x30mm,單面厚度約為4.85mm,而MO-300B一般是30x30mm,比較少見。

  但是mSATA介面是SSD小型化的一個重要過程,依然沒有擺脫SATA介面的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也還是6Gbps,SATA介面的潛力也就如此了,要想進一步發展還得尋找新的手段。

  3、M.2/NGFF介面

  M.2原名是NGFF介面,它是為超極本(Ultrabook)量身定做的新一代介面標準,主要用來取代mSATA介面,具備體積小巧、效能主流等特點。並且M.2又有豐富的可延伸性,可以提高SSD容量。

  M.2固態硬碟

  主機板上的M.2介面:

  此外,M.2介面可以同時支援SATA及PCI-E通道,後者更容易提高速度,早期的M.2介面使用的是PCI-E 2.0 x2通道,理論頻寬10Gbps,不過在9系及100系晶片組之後,M.2介面現在全面轉向PCI-E 3.0 x4通道,理論頻寬達到了32Gbps,遠高於之前水準,大大提升了SSD效能潛力。另外,該介面固態硬碟還支援NVMe標準,和現在的AHCI比較起來,通過新的NVMe標準接入的SSD,在效能提升方面非常明顯。

  4、PCI-E介面

  早在SATA介面的SSD發展之初,PCI-E介面的SSD就出現了,其他SSD不論採用什麼介面,都是從SATA向原生PCI-E走進,而PCI-E介面的SSD直接是一步到位,省去了中間過程。

  Intel 750硬碟是目前高效能PCI-E硬碟的代表

  跟顯示卡類似,PCI-E硬碟的規格也會根據長度、高度分為全高/半高、全長/半長等不同級別,最常見的PCI-E硬碟多是HHHL半高半長的,長度為167mm。

  PCI-E介面的硬碟速度也逐漸從當初的PCI-E 2.0 x2走向了PCI-E 3.0 x4通道,速度也達到了32Gbps,而且早期PCI-E硬碟不能做啟動盤的問題也解決了,現在旗艦級SSD大多會選擇PCI-E介面。

  5、SATA Express介面

  M.2介面解決了mSATA介面的後繼問題,SATA 6Gbps介面在6Gbps速度之後,SATA介面要想繼續提高速度,SATA-IO給出的解決方案是SATA Express(SATA E)介面。

  為了提高介面頻寬,SATA E介面放棄了SATA通道,走向了PCI-E通道,他們選擇的是PCI-E x2通道,具體有PCI-E 2.0 x2或者PCI-E 3.0 x2兩種選擇,因此就有了10Gbps以及16Gbps兩種,最初是10Gbps居多,現在的主機板逐漸開始提供16Gbps的SATA E介面,因為100系晶片組的南橋通道數量大幅提升了。 無論廠商選擇PCI-E 2.0還是PCI-E 3.0方案,介面速度相對原來的6Gbps都有了明顯的提升,頻寬更不是瓶頸了。

  6、U.2/SFF-8639介面

  U.2介面別稱SFF-8639,U.2的裝置端介面融合了SATA及SAS介面的特點,U.2不但能支援SATA-Express規範,還能相容SAS、SATA等規範,主機板一端是mini SAS(SFF-8643)介面,裝置端的U.2線則是一端接在SATA電源上,一端接在U.2硬碟的資料口上。因此大家可以把它當做是四通道版本的SATA-Express介面,它的理論頻寬已經達到了32Gbps,與M.2介面毫無差別。

  主機板上的U.2介面

  U.2介面固態硬碟與傳輸線

  U.2介面的優點是介面頻寬達到了32Gbps,支援NVMe協定,甚至供電能力也提高了,這都有助於提高SSD效能,但U.2不好的地方在於它依然是新興事物,很多主機板目前並沒有U.2介面,而且U.2介面的消費級硬碟少的可憐,目前開始銷售的也只有Intel的750系列。

  二、U.2和M.2介面有什麼區別

  通過以上講解,我們對硬碟介面有了更深的瞭解,下面我們再來看看U.2和M.2介面介面到底有哪些區別,通過一張引數對比圖,大家可以比較輕鬆的瞭解。如圖:

  U.2和M.2介面優缺點對比:

  從對比來看,M.2介面主要優點在於體積小巧、效能出色,比較廣泛的用於筆電、超級本等便攜裝置中。而U.2介面則具備速度更快,2.5英寸更好的與目前SATA3.0介面固態硬碟相容,適合主流筆電、臺式電腦。但不足的地方在於,目前配備U.2介面SSD相對較少,尚等待成熟。


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