M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析評(píng)測(cè)

M.2接口的SSD是一個(gè)可以取代SATA的存在,許多電腦愛好者們都沒有接觸過M.2接口類型,都不清楚M.2接口SSD是咋回事?以及M.2接口的SSD是什么?對(duì)于此類問題,本文就為大家全面解析M.2接口SSD類型,有興趣的朋友們就來了解下吧。
M.2接口SSD是咋回事?隨著SSD性能不斷暴漲,SATA3.0接口僅6Gb/s理論傳輸速度無疑阻礙了SSD性能的發(fā)揮。新的SATA接口遲遲未到的情況下,新一代M.2接口就已經(jīng)從幕后走向臺(tái)前。M.2接口(原NGFF,Next Generation Form Factor)是Intel主推的一種替代mSATA的新接口規(guī)范。最初,Intel主要是為了超極本的存儲(chǔ)需求才急切推出這種新的接口標(biāo)準(zhǔn)。
沒想到M.2接口推出之后,在SSD市場(chǎng)掀起了一場(chǎng)“接口革命”,革的當(dāng)然就是SATA的命了。相比SATA接口,M.2接口在傳輸帶寬、容量、輕薄特性等方面有更多的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在,M.2接口不再只局限于超極本上,在DIY裝機(jī)領(lǐng)域同樣來勢(shì)洶洶。早在Intel 9系主板上就配有M.2接口,到現(xiàn)在100系列主板,幾乎成為了標(biāo)配。今天就讓我們走入M.2接口,未來能否取代SATA成為主流?
M.2 SSD的規(guī)格:
與之前mSATA SSD類似,M.2 SSD也不帶金屬外殼。主要有2242、2260、2280三種規(guī)格,為了劃分不同長(zhǎng)度的產(chǎn)品而定的。長(zhǎng)度不同,意味著容量就不同。因?yàn)殚L(zhǎng)度越長(zhǎng),可布置的閃存顆粒就越多,容量也就越大。以M.2 2242為例,22是寬度22mm,42是長(zhǎng)度42mm,2260與2280同為此理,所以選購前也要看看你的設(shè)備到底支持哪一種長(zhǎng)度的M.2 SSD。至于M.2 SSD的厚度,單面布置芯片厚度2.75mm,雙面厚度3.85mm,比mSATA還要薄。
M.2 SSD接口類型:
M.2接口也細(xì)分為兩種:Socket2和Socket3。前者支持SATA、PCI-Ex2接口,理論讀寫速度分別達(dá)到700MB/s、500MB/s;而后者專為高性能存儲(chǔ)設(shè)計(jì),支持PCI-EX4,理論接口速度高達(dá)32Gb/s,超五倍于SATA接口。由此,M.2 SSD就延伸出了PCI-e SSD這個(gè)概念,它可以是PCIe傳統(tǒng)接口以顯卡形狀出現(xiàn)(如Intel 750系列就是以PCI-E接口形式出現(xiàn));也可以以M.2接口出現(xiàn)(如三星最新發(fā)布的旗艦SSD 950PRO 就是以M.2接口出現(xiàn))。
M.2 SSD性能差異大:
由于M.2 SSD有兩種不同通道,性能上有很大的差距。比如浦科特M6e 支持的是高速PCI Express x2存儲(chǔ)介面,而同樣為M.2接口的浦科特M6GV采用的是SATA存儲(chǔ)介面。走的路不一樣,性能也就截然不同了。就像一輛車,在高速公路和在崎嶇山路上速度會(huì)截然不同。
可以看出,浦科特M6e與浦科特M6GV雖然同為M.2接口,但所采用的傳輸介面不同,性能有巨大的差異。毫無疑問走PCI-e通道的M.2 SSD在性能上更強(qiáng),PCI-E 2.0 x4的M6e已經(jīng)讀寫已經(jīng)可以達(dá)到700MB/s、580MB/s,已經(jīng)突破了SATA接口理論傳輸瓶頸。
三星950PRO 256G SSD測(cè)試成績(jī)
而采用的最新PCI-E 3.0x4的M.2 SSD性能更上一層樓,三星950PRO 256G M.2 SSD讀寫性能就達(dá)到恐怖的2300MB/s與951MB/s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)把SATA SSD拋開。
不同通道,M.2價(jià)格差異大
一分錢一分貨,祖宗留下的道理是不會(huì)變。性能差異直接就體現(xiàn)在價(jià)格上,還是拿浦科特M6e與M6GV做個(gè)例子。在京東商城上,M6e 256G報(bào)價(jià)高達(dá)1439元,而M6GV 256G報(bào)價(jià)僅880元。
M.2 SSD的兼容性問題
那是不是有M.2接口的主板都能使用M.2 SSD呢?非也非也,不同主板上的M.2接口所支持的通道可能也是不同的,在這里就有必要說一說M.2 SSD在主板上的兼容性問題。
有的主板僅支持PCI-E通道,不支持SATA 通道,像華碩Z97-A主板。如果將走SATA通道的M.2 SSD接在華碩Z97-A上將無法被識(shí)別。有的則兼容SATA與PCI-E通道,如技嘉的Z97X-UD3H。所以在購買M.2 SSD前,要弄清楚主機(jī)主板上的M.2接口是支持哪種通道的或同時(shí)兼容的。
如何確認(rèn)M.2接口SSD是否為PCI-E通道還是SATA通道的呢?
1、官網(wǎng)產(chǎn)品規(guī)格介紹中會(huì)有說明。
2、在電商平臺(tái)中,商品參數(shù)或者商品介紹里都會(huì)有說明。
怎樣才能知道自己的主板是何種 M.2 接口規(guī)格的?
在產(chǎn)品的官網(wǎng)網(wǎng)站上,生產(chǎn)廠商是一定會(huì)在產(chǎn)品描述中注明主板上的 M.2 接口支持哪種規(guī)格的。
1、查詢官網(wǎng)上的兼容性列表
2、查詢官網(wǎng)上的詳細(xì)規(guī)格說明
市場(chǎng)上有哪些代表性M.2 SSD產(chǎn)品:
走SATA通道的浦科特M6G
浦科特M6GV是一款走SATA通道的M.2 SSD,有128GB及256GB兩種容量,其采用經(jīng)過浦科特研發(fā)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化過的SMI主控,閃存來自東芝新制程15nm Toggle MLC閃存。雖然性能上與SATA SSD比起來沒有太大優(yōu)勢(shì),但貴在無外殼設(shè)計(jì),纖薄,且價(jià)格跟SATA SSD差不多,是帶M.2接口的超薄類筆記本升級(jí)不錯(cuò)選擇。
走PCI-E 3.0x4 通道的三星950PRO
SATA接口的困局,再加上Intel 的強(qiáng)力推動(dòng),讓各大SSD品牌紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)PCI-E SSD市場(chǎng),三星也不例外,之前OEM市場(chǎng)現(xiàn)身的SM951 PCI-E/M.2 SSD性能就讓人眼饞。終于,三星也正式推出首款支持NVMe協(xié)議的消費(fèi)級(jí)M.2 SSD,走PCI-E 3.0x4 通道,理論接口速度高達(dá)32Gb/s,超五倍于SATA接口。目前這款新品有256G及512G兩種容量,性能非常強(qiáng)悍,為高端SSD用戶量身定制。
總結(jié):
SATA接口已成限制著SSD性能的絆腳石。M.2 SSD向我們展示未來SSD發(fā)展另外一個(gè)方向,不敢說馬上會(huì)取代SATA SSD,但M.2 SSD眾多優(yōu)點(diǎn)注定它的命運(yùn)不會(huì)像mSATA那般。況且100系列主板已全面支持PCI-E3.0 x4 M.2接口,為PCI-E SSD普及鋪平了道路,未來SSD性能必將如脫韁的野馬,打破“硬盤性能是系統(tǒng)唯一短板”多年來的宿命。
延伸閱讀(1):100系列主板原生支持走PCI-E 3.0x4通道的M.2接口
Intel宣布100系芯片組原生支持PCIe 3.0版本,讓DMI總線版本順理成章地提升到3.0。相比PCIe 2.0,PCIe 3.0的帶寬翻了一番,單位帶寬達(dá)到了8Gbps。更高的帶寬,讓存儲(chǔ)數(shù)據(jù)傳輸速度直接收益。
100系主板的一個(gè)影響力巨大而又鮮被注意的改變就是PCIe通道數(shù)的提升了。CPU支持的通道數(shù),從Z97時(shí)代的16條PCIe 2.0通道提升到PCIe 3.0的20條。更多通道讓主板廠商原生實(shí)現(xiàn)更多的PCI-E插槽,也為新存儲(chǔ)接口提供便利。
我們知道PCIe通道的重要性體現(xiàn)在PCI-E插槽數(shù)以及插槽帶寬上。而多出來的PCIe通道,用于原生支持M.2和SATA-Express,讓磁盤在主板數(shù)據(jù)傳輸直接從高速帶寬的PCIe 3.0中受益。同時(shí)讓廠商不需要借助第三方芯片,無疑也會(huì)推進(jìn)消費(fèi)級(jí)PCIe SSD更快在民用市場(chǎng)普及,以及老舊的SATA III接口的淘汰。同樣受益于PCI-E總線通道數(shù)量和帶寬的雙重提升,M.2已經(jīng)成為了100系主板的標(biāo)配。M.2具備具備32Gbps傳輸速率,走PCI-E 3.0x4通道的M.2接口。接口帶寬同樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出SATA III的6Gbps與SATA-Express的16Gbps。讓M.2接口的SSD實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸無瓶頸。
延伸閱讀(2):支持NVMe 規(guī)范的M.2 SSD
NVMe是什么?
當(dāng)年,為了優(yōu)化機(jī)械硬盤超高的讀取延遲,AHCI 串行ATA高級(jí)主控接口應(yīng)運(yùn)而生。在Intel 指導(dǎo)下,由多家公司聯(lián)合研發(fā)的接口標(biāo)準(zhǔn),允許存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)程序啟用高級(jí)串行ATA功能,如AHCI獨(dú)有的NCQ技術(shù),可專門縮減尋道時(shí)間的優(yōu)化方式。比老舊的IDE模式,AHCI能夠提升機(jī)械硬盤綜合性能約10-30%。然而SSD工作原理與機(jī)械硬盤完全不同,原本專為機(jī)械硬盤設(shè)計(jì)AHCI并不適合SSD設(shè)備。
2007年,Intel 就召集相關(guān)廠商包括三星、美光、戴爾、Marvell 等,成立了NVMe小組,準(zhǔn)備著手在即將到來SSD時(shí)代建立新的存儲(chǔ)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。而目標(biāo)就是要將未來存儲(chǔ)產(chǎn)品的性能,從SATA和AHCI之中解放出來。2011年時(shí),NVMe規(guī)范正式出爐,基于閃存的特點(diǎn)而研發(fā),其目的是盡可能縮小存儲(chǔ)系統(tǒng)和內(nèi)存、CPU帶寬之間的差距。
NVMe其實(shí)與AHCI一樣都是邏輯設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)。NVMe全稱Non-Volatile Memory Express,非易失性存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn),是使用PCI-E通道的SSD一種規(guī)范,NVMe的設(shè)計(jì)之初就有充分利用到PCI-E SSD的低延時(shí)以及并行性,還有當(dāng)代處理器、平臺(tái)與應(yīng)用的并行性。SSD可被主機(jī)的硬件與軟件充分利用。
NVMe的魔力在哪里?
(1)更低的延時(shí):
NVMe面向的是PCIe SSD,原生PCIe主控與CPU直接相連,而不是傳統(tǒng)方式,通過南橋控制器中轉(zhuǎn),再連接CPU(當(dāng)然,如果設(shè)備是接入到南橋提供的PCIe接口上,那么這部分的延遲也不會(huì)降低多少)。NVMe精簡(jiǎn)了調(diào)用方式,執(zhí)行命令時(shí)不需要讀取寄存器;而AHCI每條命令則需要讀取4次寄存器,一共會(huì)消耗8000次CPU循環(huán),從而造成2.5μs的延遲。
(2)更高的傳輸性能
NVMe另一個(gè)重點(diǎn)是提高SSD的IOPS(每秒讀寫次數(shù))性能。理論上,IOPS=隊(duì)列深度/ IO延遲,故IOPS的性能,與隊(duì)列深度有較大的關(guān)系(但I(xiàn)OPS并不與隊(duì)列深度成正比,因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用中,隨著隊(duì)列深度的增大,IO延遲也會(huì)提高)。市面上性能不錯(cuò)的SATA接口SSD,在隊(duì)列深度上都可以達(dá)到32,這已是AHCI所能做到的極限。但目前高端的企業(yè)級(jí)PCIe SSD,其隊(duì)列深度可能要達(dá)到128,甚至是256才能夠發(fā)揮出最高的IOPS性能。在NVMe標(biāo)準(zhǔn)下,最大的隊(duì)列深度可達(dá)64000。此外,NVMe的隊(duì)列數(shù)量也從AHCI的1,提高了64000。
(3)更低的功耗控制
NVMe加入了自動(dòng)功耗狀態(tài)切換和動(dòng)態(tài)能耗管理功能,在能耗管理上,相比起主流的SATA接口SSD擁有較大優(yōu)勢(shì),這一點(diǎn)對(duì)增加筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備的續(xù)航尤其有幫助。另外,因?yàn)樵鶳CIe可以與CPU直連,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)沒有了中間轉(zhuǎn)接過程所產(chǎn)生的功耗,也會(huì)在一定程度上降低能耗。
三星950PRO M.2 SSD就是一款走PCI-E 3.0 x4通道支持NVMe規(guī)范的M.2 SSD,正是有了這些先進(jìn)技術(shù)的支持,三星950PRO M.2的性能強(qiáng)悍無比,最高的讀寫速度可達(dá)到2500MB/s、1500MB/s,近五倍于SATA SSD。
以上就是腳本之家小編為大家?guī)淼腗.2接口SSD全面解析教程,希望可以幫助到大家,大家如果還有疑問的話,可以在下方的評(píng)論框內(nèi)給我們留言哦。我們會(huì)盡自己所能的為大家解答。謝謝大家一如既往的支持,也請(qǐng)大家繼續(xù)關(guān)注腳本之家的后續(xù)教程和軟件。
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