AICODER大前端培训

AICODER-IT培训专家,前端培训基地,前端培训,全栈培训,大学生IT培训基地,线上IT课程免费自学,线下培训项目实战,实习,html5培训实习-AICODE程序员

在线咨询

了解 SSD 固态硬盘,什么是 SATA M.2接口,NVMe 协议,QLC 颗粒

AICODER官方 发布于: 2019年5月29日 8时20分19秒 阅读468次

 1.接口:SATA 和 M.2 接口

目前 SSD 主流接口有 SATA 和 M.2 接口。

1.1 SATA 接口

硬盘总线从 IDE 到 SATA I 到现在的 SATA III,理论上限从 1.5GB/s 到现在的6GB/s(= 600MB/s),速度不断提升。在机械硬盘≈100MB/s 的情况下 SATA 接口完全够用。

1.2 M.2 接口

由于 SSD 性能不断提升 SATA 已经成为 SSD 速度的瓶颈,大佬们开始探索更高带宽的数据传输方案。

M.2(Next Generation Form Factor) 同时支持 AHCI 和 NVMe 两种协议。起初 Intel 对其定位是用于笔记本、嵌入式等空间比较狭小的设备,市场总是难以预测,M.2 接口在笔记本和台式机都受到热捧。

目前只要不是太入门级的,便宜的主板均配备了 M.2 接口。

2.传输协议:AHCI 和 NVMe 协议

2.1 AHCI 协议

AHCI(Advanced Host Controller Interface),AHCI 支持 NCQ,最大深度为32,主机可以发最多32条命令给硬盘执行。AHCI 使硬盘性能大幅提升,在机械硬盘时代 SATA 接口搭配 AHCI 协议能够满足性能要求。

2.2 NVMe 协议

NVMe( Non-Volatile Memory Express) 协议在于充分利用 PCI-e 通道的低延时和并行性,极大的提高 SSD 的读写性能。

目前只有 M.2 接口可以使用 NVMe 协议,基于 SATA 接口的 SSD 无法支持 NVMe 协议。

M.2 接口同时支持 NVMe 和 AHCI 协议。

SATA、M.2 接口和 AHCI、NVMe 协议可以得到三种常见的组合,同时达到3个条件(M.2 接口 + PCI-e 通道 + NVMe 协议)才有可能达到最高性能,否则 M.2 接口 SSD 和 SATA 接口 SSD 没有区别,如图:

(理论速度上限以及实际使用中大部分情况下的传输速度)

3. 闪存颗粒

闪存颗粒有很多不同的变种,其中 NAND 闪存颗粒常用于 SSD 固态硬盘、手机存储器、SD卡等。

而 NAND 闪存根据电子单元密度的差异 NAND 闪存又可以分为 SLC(Single-Level Cell)、MLC(Multi-Level Cell)、TLC(Triple-Level Cell)和 QLC(Quad-level cell)。

在一个存储单元中 SLC 可以存储一个比特、MLC 可以存储2个比特、TLC 可以存储3个比特、QLC可以存储4个比特。

单个单元存储的比特越多,读写性能可能会越差,寿命会越短,但成本更低。

目前市面上90%的固态硬盘采用 TLC 颗粒。

由于 QLC 成本更低,TLC 也将会退出历史的舞台。

例如 Intel 660P SSD,512GB 产品使用 QLC 颗粒, M.2接口,支持 NVMe 协议,连续读取速度为 1500MB/S,连续写入速度为 1000MB/s,虽然算不上优秀,但已超越了 SATA 固态硬盘。

Intel 660P SSD,512GB

至于 QLC 还是 TLC 或许根本不用纠结,因为成本高昂,SLC 早就退出了主流市场,MLC 颗粒从2016年慢慢的走下坡路,同样随着技术的进步和 QLC 更低的成本,可以预见将来会是 QLC 的天下。

总结:

只有同时达到3个条件(M.2、PCI-e、NVMe)才有可能达突破 SATA SSD 的性能瓶颈,不同厂家不同型号的产品,不同品质的 NAND 颗粒和主控会有不同的性能表现,具体可以参考厂家给出的实验数据。

在很多时候硬盘对系统整体性能影响巨大,建议淘汰机械硬盘使用 SSD 作为系统盘,预算充足优先考虑支持 NVMe 协议的 M.2接口硬盘,其次选择 SATA SSD。而且在实际使用中,SATA SSD 到 M.2 NVMe 的体验提升并没有 SATA 机械硬盘到 SATA SSD 来的明显。所以 SATA 固态硬盘也是非常推荐的选择。

如果不上 M.2 NVMe SSD,至少更换机械硬盘为 SATA SSD 作为系统盘。

如果要购买 M.2 SSD,请注意:

不是 M.2 接口的 SSD 都支持 NVMe 协议,购买前应仔细查看产品说明。不是所有配备 M.2 接口的主板都支持 NVMe 协议(有可能是 NVMe接口,AHCI 协议),同样需要检查主板对 NVMe 的支持程度,二者缺一不可。


AICODER编辑推荐:



报名就业班送基础班

最近分享