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固態硬碟選擇別犯難:M.2、SATA、PCIe 和 NVMe先搞懂

2024-07-19科技

本內容來源於@什麽值得買APP,觀點僅代表作者本人 |作者:科技指南



在這個數位化時代,電腦已經成為我們生活和工作中不可或缺的一部份,而固態硬碟則是提升電腦效能的關鍵元件之一。當我們在選購固態硬碟時,常常會被諸如 M.2、SATA、PCIe、NVMe 等專業名詞搞得暈頭轉向。別擔心,今天我們就來一場深入淺出的固態硬碟知識之旅,讓您輕松搞懂這些神秘的術語!

首先,咱們來聊聊介面。就像不同的插頭需要匹配不同的插座一樣,硬碟也有自己的介面。常見的介面有 SATA 和 M.2。SATA 介面是我們比較熟悉的「老朋友」了,普通 2.5 英寸的 SSD 以及 HDD 硬碟大多使用這個介面,它就像一條不那麽寬敞的道路,理論傳輸頻寬為 6Gbps,速度相對有限。

而 M.2 介面則是後起之秀,它體積更小,就像一個小巧靈活的「小精靈」。M.2 介面還分為不同的型別,比如 M-key 和 B-key,它們的介面有所差異,支持的協定也不盡相同。B-key 通常用於 SATA 匯流排,而 M-key 則是為 PCIe 匯流排設計的,支持更高的傳輸速度。

接下來談談匯流排。匯流排可以理解為數據傳輸的「高速公路」。SATA 匯流排就像是普通公路,雖然能走,但速度一般;而 PCIe 匯流排則像是高速公路,速度快得飛起。比如常見的 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0,版本越高,通道數量越多,速度也就越快。PCIe 4.0 的頻寬是 PCIe 3.0 的兩倍,能讓數據傳輸如同在寬闊的高速公路上行駛,快速而暢通。

再來說說協定,這就好比是數據傳輸的「語言規則」。AHCI 協定和 NVMe 協定就是其中的兩種「語言」。AHCI 協定就像一位經驗豐富但稍顯保守的「長者」,能用於 SATA 匯流排和 PCIe 匯流排,但速度上限不高。而 NVMe 協定則像一個充滿活力和創新的「年輕人」,專為 PCIe 匯流排量身客製,傳輸速率上限遠超 AHCI 協定。NVMe 充分利用了 PCIe 通道的低延時和高頻寬特性,大大提升了固態硬碟的讀寫效能。

舉個例子,如果把 SATA 介面的硬碟比作一輛在普通公路上行駛的小汽車,速度有限;那麽 M.2 介面透過 SATA 匯流排傳輸的硬碟就像是一輛在普通公路上升級了一點配置的汽車,速度稍有提升;而 M.2 介面透過 PCIe 匯流排傳輸且使用 NVMe 協定的硬碟,那就是一輛在高速公路上飛馳的超級跑車,速度快得驚人。NVMe 優勢顯著,包括效能提升、大幅降延遲、提高 IOPS 能力、降低功耗、解決驅動適用性問題,使 SSD 效能大幅最佳化。

一般來說,PCIe 3.0 的 M.2 固態,入門級順序讀取速度能超過 1000+MB/s,旗艦級能達到 3500MB/s 左右。要是您追求極致速度,選擇 PCIe 4.0x4 的 M.2 固態,讀寫速度能達到 7000+MB/s,差不多是 PCIe 3.0x4 的兩倍。不過,要想讓它火力全開,您可能還得給電腦的 CPU 和主機板升升級,這可需要花點銀子,土豪朋友請隨意!

除了速度的提升,NVMe 還帶來了許多其他優勢。比如,NVMe 的低延時特性使得數據傳輸更加迅速,極大減少了等待時間。NVMe 還支持更高的佇列深度,最多可達 64000 佇列深度,大幅提升了硬碟的並列處理能力,這對於需要高並行處理的套用場景尤為重要。此外,NVMe 的功耗管理功能也更為出色,可以根據實際情況動態調整功耗狀態,從而延長裝置的使用壽命並節省能源。

NVMe標準的出現解決了不同PCIe SSD之間的驅動適用性問題,NVMe SSD可以很方便的匹配不同的平台、系統,無需廠家提供相應的驅動就可以正常工作,目前Windows、Linux、Solaris、Unix、VMware、UEFI等都加入了對NVMe SSD的支持。

NVMe 可是有著十分出色的能耗管理能力哦!它引入了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能。您瞧,當裝置處於能耗狀態 0 並且閑置 50 毫秒後,就能迅速切換到能耗狀態 1 。要是閑置時間達到 500 毫秒,那就會更進一步,進入能耗更低的狀態 2 。

雖說在切換能耗狀態時會有那麽一點點短暫的延遲,可別擔心,在閑置的時候,這兩種狀態下的功耗那可是被控制得相當低。所以在能耗管理這方面,NVMe 跟主流的 SATA 介面 SSD 相比,優勢可太明顯啦!

要知道,這對於像膝上型電腦這樣的行動裝置來說,簡直是大福音,對增加它們的續航能力特別有幫助!

總之,了解固態硬碟的介面、匯流排和協定,能幫助我們在選購時做出更明智的決策,讓電腦的效能如虎添翼。希望這篇文章能讓您對固態硬碟不再感到陌生和困惑,輕松選到適合自己的「儲存神器」!無論您是追求極致速度的發燒友,還是註重價效比的理性消費者,都能找到適合自己的那款固態硬碟。

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