想裝機就得看 不同接口和協議差很多

  對於盛行的SSD市場,目前各種接口充斥其中,對於很多小白來說不是分得很清。文章將用各種接口的三星SSD來給大家介紹不同接口有何區別,讓大家在裝機選擇SSD時做到心中有數,按需購買。

目前主流SSD可分為兩種,一種是是SATA協議SSD,另一種則是速度較快的PCI-E協議SSD。我們先來了解一下兩種接口硬碟的工作原理:在傳統SATA硬碟中,當我們進行數據操作時,數據會先從硬碟讀取到記憶體,再將數據提取至CPU內部進行計算,計算後寫入記憶體,存儲至硬碟中;而PCI-E則有所不同,數據直接通過總線與CPU直連,接近最大的傳輸速度,最大的數據量,省去了記憶體調用硬碟的過程。簡單的說,我們可以把兩種通道理解成兩輛相同的汽車,PCI-E通道的汽車就像是在高速上行駛,而SATA通道的汽車就像是在崎嶇山路上行駛,顯然PCI-E速度要快一些。

下圖便是採用NVMe協議的M.2接口固態硬碟三星960 PRO,這是目前世面上讀寫速度最快的一款固態硬碟,最高讀取速度可達3.5GB/s。

想裝機就得看 不同接口和協議差很多

三星960PRO

而採用了SATA接口的固態硬碟,速度無法突破USB 3.0最高限制,只能達到550MB/s,但是相比三星960PRO,此款固態硬碟價格要便宜不少。

想裝機就得看 不同接口和協議差很多

三星850EVO

AHCI與NVMe協議

說完接口,我們再來聊兩種固態硬碟的協議。就好像IDE總要走到頭,AHCI似乎也出現了瓶頸。現在所用的SATA接口與AHCI標準其實是為高延時的機械硬碟而設計的,目前主流固態硬碟依然繼續使用它們,早期固態硬碟性能不高時可能還不覺得有什麼問題,但是隨著固態硬碟的性能逐漸增強,這些標準已經成為限制固態硬碟的一大瓶頸,專為機械硬碟而設計的AHCI標準並不太適合低延時的固態硬碟。

想裝機就得看 不同接口和協議差很多

NVMe的一大優勢就是低延遲。這主要是因為流線型的存儲堆棧,NVMe無需讀取寄存器就可以發出命令。AHCI的每個命令都需要讀取4個不可緩存寄存器,從而導致大約2.5μs的額外延遲。低延時和良好的並行性的優勢就是可以讓SSD的隨機性能得到大幅度提升,在任何隊列深度下都能發揮出極佳的速度。

NVMe對固態硬碟的IOPS性能提升也比較大。因為在制定AHCI規範時,並行性的想法沒有完全加入到規範內,利用NCQ功能可以對傳輸能力進行優化,但是接口並不允許SSD真正最大限度地發揮其應有的並行性。此外,對於移動設備用戶來言,使用NVMe存儲設備可以對電池續行起到很大幫助。NVMe加入了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能,設備從能耗狀態0閒置50ms後可以迅速切換到能耗狀態1,在500ms閒置後又會進入能耗更低的狀態2。雖然切換能耗狀態會產生短暫延遲,但閒置時這兩種狀態下的功耗可以控制在非常低的水平,因此在能耗管理上,相比起主流的SATA接口固態硬碟也擁有較大優勢。

選購建議:

看到這你可能會發現PCI-E有很多好處,但並不是每個人都適合購買。因為PCI-E SSD閃存顆粒和主控的原因,PCI-E的SSD價格都非常昂貴。比如500GB SATA協議的三星850EVO售價約為1289元,而同樣容量的PCI-E協議的三星960 PRO SSD售價卻高達2500元。所以大家在選購時要按需購買,根據自己的平台搭配相應等級的固態硬碟,避免造成性能浪費。