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 水梦家园 发表于: 2016-2-10 09:55:41|显示全部楼层|阅读模式

[百科] 详解固态硬盘常见术语:这样才能不被骗

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谁主沉浮 固态硬盘接口谁将成为未来主流
源自:天极网
  在一套完整的PC上需要很多部件组成,然而作为PC中最重要的部件之一,硬盘往往成了最拖累系统的一部分,特别是在机械硬盘上,由于物理机制的限制,性能一直无法提升。但是想要整套平台的性能有着极大的提升,硬盘的速度不得革命。
  在PC这场革命中,固态硬盘飞速发展无论是在价格还是容量方面都有着明显的进步,在速度上更是有很大的提升,SSD读写性能都达到恐怖的2247MB/s与949MB/s。然而在这场革命中,为了实现更快的速度,硬盘的接口也在不断进化,今我们就来谈谈硬盘的主流接口都有哪些?谁将成为未来主流?
  众所周知,视硬盘的大小不同硬盘接口也是多种多样的,现在能见到的至少有SATA、mSATA、M.2、SATA Express、PCI-E及U.2等,下面就先详细了解下每个接口的规格和特点。

SATA 6Gbps接口:
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SATA 6Gbps接口

  SATA是硬盘接口的标准规范,实际上SATA 6Gbps接口这个说法并不规范,准确的称呼是SATA III,接口速度是6Gbps而已,只是现在大家习惯这个说法了。SATA 6Gbps接口是目前最最常见的HDD/SSD硬盘接口,大部分人现在买的硬盘都在用这种接口。
  作为目前应用最多的硬盘接口,SATA 6Gbps接口最大的优势就是太成熟了,6Gbps的带宽虽然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps带宽差多了,目前主流SSD依然继续使用它们,随着固态硬盘的性能逐渐增强,这些标准已经成为限制SSD的一大瓶颈。

mSATA接口:
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mSATA接口是SSD小型化的一个重要过程,不过mSATA依然没有摆脱SATA接口的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也还是6Gbps,SATA接口的潜力也就是这样了,要想进一步发展还得寻找新的手段。

M.2接口:
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M.2接口可以同时支持SATA及PCI-E通道,后者更容易提高速度,一开始的M.2接口使用的是PCI-E 2.0×2通道,理论带宽10Gbps,这也已经突破了SATA接口理论传输瓶颈。现在M.2接口全面转向PCI-E 3.0×4通道,理论带宽达到了32Gbps,远高于之前水准,大大提升了SSD性能潜力。同时,使用M.2接口固态硬盘还支持NVMe标准,相比目前主流的AHCI,通过新的NVMe标准接入的SSD,可以获得大幅度的性能提升。

PCI-E接口:
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早在SATA接口的SSD发展之初,PCI-E接口的SSD就出现了,因为后者的优势实在太大了,其他SSD不论采用什么接口,都是从SATA向原生PCI-E走进,而PCI-E接口的SSD直接是一步到位,省去了中间过程。不过PCI-E硬盘最初多用于企业级市场,因为它需要不同的主控,性能高的同时成本也高了,消费级市场也没多少需求,只是这两年来PCI-E硬盘才在高端消费级市场上崛起。

SATA Express接口:
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SATA Express接口

  在6Gbps速度之后,SATA接口要想继续提高速度已经很难了,SAS接口倒是可以把接口提高到12Gbps,但那是针对企业级市场的,对原接口做了很大变动,而且后者对成本并不敏感,但是消费级市场就不一样,要考虑到现实,对此SATA-IO给出的解决方案是SATA Express接口。
  SATA E的物理接口实际上是通过SATA 6Gbps接口改造的,推出有2年时间了,不过就目前的情况来看SATA E普及之路还非常遥远,唯一明智的就是向下兼容了SATA 6Gbps接口。

U.2接口:
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U.2接口的Intel 750硬盘及U.2线

  对于U.2接口,到底是个什么鬼?U.2别称SFF-8639,是由固态硬盘形态工作组织(SSD Form Factor Work Group)推出的接口规范。U.2不但能支持SATA-Express规范,还能兼容SAS、SATA等规范。所以可以简单认为U.2接口是四通道版本的SATA-Express接口,其理论带宽高达32Gbps与M.2接口无异,目前正式开卖的也只有Intel的750系列。

■ 结束语
  面对这么多的接口,到底谁将成为未来主流呢?SATA 6Gbps虽然在现在的硬盘市场上,依然还是主流,但规格上已经落伍,普通用户对性能的要求谈不上苛刻的,SATA 6Gbps很长一段时间内都将是最主要的选择。
  mSATA不用说了,几乎已被淘汰了,M.2接口现在风头最劲,在传输带宽,容量等方面都有很大的优势。950系列固态硬盘的发布使得M.2接口不再只使用在超极本上,在DIY领域也同样可以使用,并且今年100系列主板的发布,M.2接口几乎成为了标配,这无疑成为推动M.2接口发展的强动力。
  PCI-E显卡虽然要占据一个显卡插槽位,但它的优势非常明显,对主板没有特殊要求,在高端市场上依然会占有一席之地。
  SATA E接口未老先衰,到今天为止只剩下尴尬了。U.2接口不论性能还是新技术支持都走在了前列,它被众人看好会成为未来接口之星,但是小编认为可没那么乐观,毕竟现象主板的支持力度还是太小。小编认为M.2接口的优势更大,M.2接口速度和技术都不输U.2接口,平台方面,100系主板将支持到PCI-E3.0×4 M.2接口,通道数量也会有较大提高带宽和扩展能力都能达到极大的提升,这无疑是M.2 SSD的普及而铺路,相信在以后M.2固态硬盘将会逐渐占据存储市场。
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 九流 发表于: 2017-4-10 08:42:00|显示全部楼层
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详解固态硬盘常见术语:这样才能不被骗

源自:中关村在线
  在行业涨价的大背景下,我们在选择固态硬盘产品的时候更是需要提高警惕,多多了解关于固态硬盘产品的参数和关键术语,多加斟酌和比较不同品牌,避免被不良商家的文字游戏所欺骗,惨遭“烈士墙”。那么,固态硬盘领域常见的专业术语到底有哪些?不良商贩又都喜欢在固态硬盘的描述上玩哪些文字游戏?

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关于产品接口:SATA/M.2/PCIe
  目前,市面上销售的消费级固态硬盘产品中,大都是SATA接口或是M.2接口(包括PCIe)。
  先说SATA接口,其本质就是从传统机械硬盘时代继承下来的,最为主流的硬盘接口形态。由于脱胎于传统机械盘,SATA接口具有极强的兼容性,几乎所有种类的主板都能完美支持,也是目前市面上销售量和普及量最广泛的硬盘接口。
  在固态硬盘时代,SATA接口一直保持着最高出货量和市占率,也是一般网友朋友装机首选的固态类型。与传统机械盘时代不同的是,装载固态硬盘的SATA接口在性能标准上,一般采用最高级别SATA Ⅲ,理论最高速度为6Gbps。
  根据目前实际的应用情况而言,减去传输损耗,大部分基于SATA接口的固态硬盘的最终读取性能应该在500MB/S以上,换句话说就是“在SATA Ⅲ下,固态硬盘的读取速度低于500MB/S的,都是垃圾。”

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  再说M.2接口,所谓M.2接口就是为固态硬盘应运而生的新接口。根据固态硬盘大小,M.2接口的卡槽会有2280/2256等诸多尺寸,目前主流的M.2接口固态大小几乎都是2280尺寸。
  M.2接口本质上,可以理解为PCIe插槽,根据固态硬盘执行的传输协议不同,其传输性能也有着巨大的差异。正是有着传输协议的不同,M.2接口内部又可以简单划分为走PCIe通道的M.2接口和不走PCIe通道的M.2接口。
  也就是说,在M.2接口的世界中,根据传输协议的不同还有着不同接口之分,这点尤其需要我们注意,这也是诸多不良商家最喜欢进行文字游戏欺瞒消费者的地方,执行PCIe通道的M.2接口在性能和造价上远超普通M.2接口,但是二者在外观形态上几乎没有多少区别。
  消费者在选购M.2接口产品时,一定要通过资料查询和再三确认,是否高价买了非PCIe通道的M.2接口产品。

关于传输协议:AHCI/NVMe
  上文我们说到,根据传输协议不同,M.2接口产品的性能和造价有着巨大的差异。其实,在固态硬盘行业发展至今,最为主流的传输协议,其实也就有两种。一种是AHCI协议,另一种是NVMe协议。
  所谓AHCI,全称为串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口,是在Intel的指导下,由多家公司联合研发的接口标准,它允许存储驱动程序启用高级串行ATA功能。
  对于AHCI协议的意义和功能,我们作为普通消费者无需进行详细了解,唯一需要注意的是,在挑选和使用SATA接口固态硬盘的时候,一定要在主板设置中开启AHCI模式。

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  这是因为,开启AHCI模式后,能够大幅缩短硬盘无用的寻道次数和缩短数据查找时间,这样能让多任务下的磁盘能够发挥全部的性能和效应。根据相关性能测试,在AHCI模式开启后,大约可增加30%的固态硬盘读写性能。
  目前,市面上主流的SATA接口产品全都仅支持AHCI模式,同时部分M.2接口产品也支持AHCI。另外一个传输协议便是,近年来出于风口浪尖、代表着未来性能走向的NVMe协议。
  所谓NVMe协议,是一种基于非易失性存储器的传输规范,NVMe规范由包含90多家公司在内的工作小组所定制,Intel是主要领头人,小组成员包括美光、戴尔、三星、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等公司。
  此规范目的在于充分利用PCI-E通道的低延时以及并行性,还有当代处理器、平台与应用的并行性,在可控制的存储成本下,极大的提升固态硬盘的读写性能,降低由于AHCI接口带来的高延时,彻底解放SATA时代固态硬盘的极致性能。
  换言之,NVMe协议的诞生就是为了从传输协议出发,进一步提升固态硬盘的实际读写性能,提高产品传输效率。一般来说,基于NVMe协议的固态硬盘在读写性能上都远远超过了SATA接口极限的6Gbps,接近1000MB/S。

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  除此之外,目前支持NVMe协议的固态硬盘在接口类型上,也几乎都是M.2接口,走PCIe通道的,也就是说所有基于SATA接口的固态硬盘都无法支持NVMe协议传输协议,无法享受全新协议带来的极限性能。
  在这一点上,我们可以根据产品的最大读取速度是否超过600MB/S作为简单依据,进行协议判断。

关于核心元件:闪存/主控
  最后我们再聊简单聊聊固态硬盘的核心元件,闪存颗粒和主控芯片。
  闪存颗粒,又称闪存,是一种非易失性存储器,即在断电的情况下依旧可以保存已经写入的数据,而且是以固定的区块为单位,而不是以单个的字节为单位。
  根据用途和规格不同,闪存颗粒有很多不同的变种,今天我们主要讨论的是用于固态硬盘等存储设备中的、最为常用的NAND闪存颗粒。
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  NAND闪存颗粒,是闪存家族的一员,最早由日立公司于1989年研制并推向市场,由于NAND闪存颗粒有着功耗更低、价格更低和性能更佳等诸多优点,成为了存储行业最为重要的存储原料。
  根据NAND闪存中电子单元密度的差异,又可以分为SLC(单层次存储单元)、MLC(双层存储单元)以及TLC(三层存储单元),此三种存储单元在寿命以及造价上有着明显的区别。
  SLC(单层式存储),单层电子结构,写入数据时电压变化区间小,寿命长,读写次数在10万次以上,造价高,多用于企业级高端产品。
  MLC(多层式存储),使用高低电压的而不同构建的双层电子结构,寿命长,造价可接受,多用民用高端产品,读写次数在5000左右。
  TLC(三层式存储),是MLC闪存延伸,TLC达到3bit/cell。存储密度最高,容量是MLC的1.5倍。造价成本最低,使命寿命低,读写次数在1000~2000左右,是当下主流厂商首选闪存颗粒。
  随着时代发展,NAND闪存颗粒的技术突飞猛进,并且逐渐形成了几大超大规模的专业闪存颗粒制造商,这些能够直接切割晶圆和分离出NAND闪存颗粒的厂商,一般称之为闪存颗粒原厂。
  它们分别是三星、东芝、闪迪、英特尔、SK海力士、美光等六家颗粒制造商,据统计它们六家的闪存产能几乎占据了NAND闪存市场近9成的市场比重,几乎所有的工艺的创造和升级,都是由这么几家原厂所主导。
  我们在挑选固态硬盘的时候,可以从闪存颗粒出发,尽量选择以上六大原厂生产的闪存颗粒的固态硬盘。至于主控芯片,顾名思义就如同PC中的CPU,相当于固态硬盘的大脑,承担着指挥、运算以及协调的作用。
  其具体作用表现在,一是合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,让所有的闪存颗粒都能够在一定负荷下正常工作,协调和维护不同区块颗粒的协作,二则是承担了整个数据中转,连接闪存芯片和外部SATA接口,三则是负责固态硬盘内部各项指令的完成,诸如trim、CG回收、磨损均衡。
  鉴于目前各大主控芯片厂商在绝对性能上的差异并不明显,主要的几大主控芯片厂商,慧荣、群联、Marvell、以及三星、东芝自家研发等都是比较优质的选择,唯一需要注意的是主控芯片的老旧和稳定性问题。

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  我们在选择固态硬盘主控时,可以根据通过网络查询到底有多少厂商采用此款主控方案,进行简答判断,毕竟作为高度垄断的行业,固态硬盘厂商可供选择的方案也就寥寥数家,多数厂商都在使用的主控方案,虽不能说一定是最佳方案,但一定是最为稳妥的方案。
  从接口到协议,再到核心控件,希望这些固态硬盘产品的常识可以在一定程度上帮助大家,在选购固态硬盘的时候,提供参考,避免因不了解而上当受骗,毕竟固态硬盘产品正处高位,被骗还是会肉疼。

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