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【备战】这是一个知识点——硬盘的那些事儿

相信大家对NVMe、SATA、M.2、PCI-E这些字母都很熟悉,今天我就来分享一下我个人对这些内容的认识,也就是关于现在的M.2 SSD硬盘的知识。

1.M.2是什么?

首先,M.2是一个接口,出现在笔记本和台式机上的插槽中。M.2接口主要替代mSATA接口。MSATA看起来是这样的:

【备战618】这是一个知识点——M.2 SSD硬盘的那些事儿

几年前出现在笔记本上。作为笔记本的主硬盘,有点小,不占空,可以让笔记本变得轻薄。它最初是由英特尔为超极本推广的。

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和全高无线网卡外形一样,只是用了不同的接口,所以不能混用。但是mSATA只支持SATA3.0协议6Gb/s的理论传输速度,不适合更多的场景,跟不上SSD的性能发展。目前因为体积小,用在固态移动硬盘的场景。

然后是Intel推动的M.2接口规范。与mSATA相比,M.2接口在传输带宽、容量、轻薄等方面更具优势。所以笔记本可以在小空房间使用的现象逐渐走向在台式机上使用。

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其次,M.2 SSD有三种规格,分别是42mm*22mm,60mm*22mm,80mm*22mm。其实就是我们平时看到的硬盘上数字2242,2260,2280的对应含义。不同的长度可以容纳不同数量的闪存粒子,因此可以达到不同的容量限制。目前我们常见的都是2280码的。但是很多周边产品,比如硬盘盒子,都会支持三种尺寸。

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第三,m.2接口有两种:Socket2(B key——ngff协议)和Socket3(M Key——nvme协议)。Socket2支持SATA和PCI-E*2接口,最高速度可达700MB/s,写入可达550 MB/s,Socket3可支持PCI-E *4接口,理论带宽可达4GB/s,上图中左1和左2均支持NVMe协议,右1只支持SATA协议。所以在选购或更新M.2 SSD时,要特别注意接口类型、支持协议、支持主板。

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所以M.2是一个接口类型,和SATA、IDE是一个级别的概念。IDE接口基本看不到,SATA是主流,M.2已经逐渐普及,速度相当快。

二。M.2 SSD支持什么协议?

就算你不懂,你也听说过M.2 SSD支持SATA总线和PCI-E总线。在这个层面上,SATA和PCI-E是总线(通道标准),和主板上的物理接口不是一个概念。

如果提到SATA3.0,你可能会有扬声器。这种总线的传输速率极限是6Gb/s,即最高传输速度可以达到600 m/s,所以目前购买2.5in SSD时,宣传的页面速度是550M/s,毕竟传输是亏损的,不可能达到理论标准。但是SATA3.0总线的SSD已经发展到极限,也就是550m/s的传输速度已经是SATA3.0的极限了,搜索基本上所有商家的2.5in SSDs都达到550m/s的传输速度。

所以即使M.2接口的SSD在SATA通道,无论你怎么测速,速度都不可能超过6Gbps。换个角度,如果测试的速度低于6Gbps,应该是SATA通道。

与SATA通道相对应的另一个概念是PCI-E,也是一个通道概念。它的全称是PCI-Express。目前主流的通道应该是PCI-Express Gen3 x 4通道。Gen3是PCI-Express的代数,和USB1.0,USB2.0,USB3.0差不多,后面的x 4是主板上插槽的大小。

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目前主流的M.2 SSD都是PCI-Express Gen3.0 x 4通道。如果笔记本换成SSD,还需要搞清楚笔记本主板的M.2插槽支持的通道版本。比如我之前不知道的。我给小米笔记本15 pro 2019加了一块爱国者P2000 1T M.2 SSD,但是无论怎么测都达不到标称速度。于是去小米客服咨询确认,才知道这款笔记本只支持PCI-Express Gen2.0,所以只能达到这个渠道标准下的速度。

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不同的大小对应不同长度的金手指。比如显卡连接PCI-Expree x 16,提供更高效的数据传输。例如,我使用的品牌台式机提供了一个M.2插槽,但它无法识别NVMe。但是主板上有PCI-Express x 1插口,闲置的M.2 SSD只能退而求其次。我买了一个佳一的适配器,把爱国者P200512的速度降到了800 MB/s。

翼(JEYI) NVMe适配器PCIE转M.2适配器全速M.2 Gen3全速扩展卡SK1

那么问题是,NVMe到底是什么?

三。“M.2的驱动力”

随便搜一下SSD,目前主流的M.2 SSD都会跟着NVMe。这是什么?

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NVMe (NVM Express)是一种逻辑设备接口规范,与AHCI是同一级别的概念。类似于AHCI,是一种基于设备逻辑接口(相当于通信协议中的应用层)的总线传输协议规范,用于访问PCI Express(PCIe)总线附着的非易失性存储介质(例如带闪存的固态硬盘),虽然理论上不一定需要PCIe总线协议。

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NVMe实际上是一种协议标准,是AHCI的高级版本,是为PCI-E总线SSD定制的高速协议。目前支持NVMe协议的m.2sd必须采用PCI-Express 3.0 x 4总线标准,而采用PCI-Express 3.0 x 4总线标准的m.2sd不一定支持NVMe协议。

第四,不要选错型号。

概念太多了,特别容易选错。根据前三部分不同层次的概念,基本可以选择适合自己设备的M.2 SSD产品。本文不涉及具体型号的推荐,只介绍可以使用的M.2 SSD固态硬盘的区分方式。

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一开始M.2 SSD的插槽分为B键槽和M键槽。区别很微妙:两者的针数是有一定区别的。从上图可以清楚的看到。

钥匙槽B支持Socket2,可以支持以下协议:PCI-Express x 2和SATA。

M键槽支持Socket3,可以支持以下协议:PCI-Express x 4和SATA。

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目前常见的M.2 SSD基本都是M key的。

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如果M.2 SSD的插座和插槽不对应,就无法安装。

所以安装可以分为B键M.2槽和M键M.2槽两种情况。

1.B键的M.2插槽

可以肯定的是,M key的M.2 SSD是不可能装进B Key的M.2槽的。

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此时有两种情况:B Key M.2 SSD支持哪种总线:

(1)如果支持SATA总线,可以正常使用,但速度不会超过600M/s的SATA3.0总线上限速度(实际应该是550M/s)。

(2)如果支持PCI-Express x 2总线,要看这个插槽是否支持PCI-Express x 2总线。如果只有SSD支持PCI-Express x 2,错误不支持,向后兼容SATA3.0;如果插槽也支持PCI-Express x 2总线,可以以PCI-Express 3.0 x 2的速度运行,实际速度不会超过1000 m/s。

2.M键的M.2插槽

M Key的M.2插槽可以安装B Key M.2 SSD和M Key M.2 SSD。但是,由于支持的协议不同,速度会有所不同。

(1)B Key M.2 SSD安装在M Key M.2槽中,根据SSD走的总线可以达到SATA3.0(约600M/s上限)和PCI-Express x 2(约1000M/s上限)的不同速度限制。

(2)M Key M.2 SSD安装在M Key M.2槽中,可以通过PCI-Express 3.0 x 2和PCI-Express 3.0 x 4通道。在这种情况下,SSD是否支持NVMe协议成为影响速度上限的主要指标。如果SSD不支持NVMe协议,限速1500m/s;如果SSD支持NVMe协议(目前主流的都是支持的,所以购买的时候不用考虑这个),那么现在各个厂商卖的各种产品,从2000M/s到3500M/s都有,选择很多。

当然,全文提到的PCI-Express 3.0 x 4,目前已经进化到PCI-Express 4.0 x 4通道,速度可以四舍五入到10000m/s,目前也适合极客使用,因为要达到一个好看的速度,所有链路的所有设备都得支持。而且目前没有那么多应用场景,有钱人都可以去。

动词 (verb的缩写)摘要

其实目前选购M.2 SSD的主要问题是插槽。旧笔记本更新M.2 SSD不太容易找到相关信息,也不一定能问客服。如果M Key M.2插槽不支持PCI-Express 3.0 x 4协议,目前主流的NVMe M.2 SSD有性能浪费的嫌疑。

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支持NVMe协议的M.2 SSD对于DIY移动硬盘来说也有点浪费材料,因为USB 3.0 Gen2最高支持10Gbps,也就是1000M/s左右的传输速度。目前支持M.2 SSD的硬盘盒子基本都是10Gbps,lightning接口太贵了。不过想要体验超过u盘速度的传输速度(如闪迪cz880、雷克沙P30等),DIY一个M.2 SSD移动固态硬盘也不是不可能。,我之前测试过)。

一般来说,在购买M.2 SSD之前,需要了解自己设备支持的各种协议和物理插座。

谢谢你的耐心。希望以上内容对您的选购有所帮助。非从业者,内容难免不同。有错误请评论,有不清楚的地方请在评论区讨论。谢谢你。

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