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小a科普|全面解析固態(tài)硬盤的“無形規(guī)則”——傳輸協(xié)議

2022-04-09 23:52:53 來源:

  近年來最受用戶歡迎的存儲產(chǎn)品非固態(tài)硬盤莫屬。相較于傳統(tǒng)機械硬盤,固態(tài)硬盤的傳輸速度要快的多,且除了承擔存儲任務(wù)外,固態(tài)硬盤還能夠為電腦性能帶來提升,可以說是一舉數(shù)得。不過同樣的固態(tài)硬盤的構(gòu)成和工作原理要比機械硬盤復(fù)雜得多,用戶在選購時除了要了解SSD的接口、顆粒、速度以及容量外,對于一些無形的規(guī)則、協(xié)議也需要了解。

  固態(tài)硬盤中一共有兩種協(xié)議,一種是接口協(xié)議:SATA和PCIe,外在表現(xiàn)為SATA、M。2、U。2這幾種不同形態(tài)的接口。另一種則是傳輸協(xié)議分為AHCI和NVMe,是目前主流SSD都在使用的協(xié)議。實際上接口協(xié)議與傳輸協(xié)議是兩兩相對應(yīng)的,SATA對應(yīng)AHCI,而PCIe則對應(yīng)的是NVMe。簡單來說,傳輸協(xié)議就像是交通規(guī)則,對數(shù)據(jù)傳輸進行了規(guī)范,雖然看不見、摸不著,但傳輸協(xié)議關(guān)系到SSD的性能和讀寫速度,非常重要。

  AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface)

  全稱串行ATA高級主控接口/高級主機控制器接口,原本是專為SATA接口的傳統(tǒng)機械硬盤所設(shè)計,但目前主流SATA接口的SSD也在使用這一協(xié)議。支持AHCI協(xié)議的SSD有一點比較繁瑣,就是在使用時需要手動在主板設(shè)置中開啟AHCI,開啟后的硬盤能夠大幅縮短尋道次數(shù)和數(shù)據(jù)查找時間,相當于完全發(fā)揮其性能。

  不過目前SSD發(fā)展極為迅速,支持AHCI協(xié)議的SATA接口的固態(tài)硬盤最高傳輸速度不超過550MB/s,顯然不能滿足當下用戶對于存儲的需求,且AHCI無法為使用PCIe接口的高速SSD提供服務(wù),反而會成為限制。那么為了擺脫AHCI帶來的性能瓶頸,專為低延時SSD重新制定的傳輸協(xié)議規(guī)范NVMe誕生了。

  NVMe(Non-Volatile Memory express)

  又稱非易失性內(nèi)存主機控制器接口規(guī)范,主要是面向PCIe接口的。該協(xié)議具有高性能、低延遲,低能耗的特性,能夠充分用PCIe的通道提升固態(tài)硬盤的性能。支持該協(xié)議的SSD讀寫速度都在1000MB/s以上。

  目前NVMe已經(jīng)發(fā)展到了1。3、1。4版本,性能較之前版本更加強勁。

  NVMe1。3傳輸協(xié)議支持PCIe 3。0 x4通道,基本上該協(xié)議下的固態(tài)硬盤最高讀寫速度在3500MB/s左右。像aigo固態(tài)硬盤P2000,M。2接口,讀速高達1950MB/s;而采用U。2接口的aigo固態(tài)硬盤P3000U,能夠達到3400MB/s。還有一款采用AIC接口的aigo固態(tài)硬盤P3000A,則能達到最高的3500MB/s。

  作為NVMe協(xié)議目前的最高版本,NVMe1。4相較于NVMe1。3有著更低的IO延遲,且支持PCIe4。0*4讀寫速度翻番最高能夠達到了7000MB/s。仍舊以aigo產(chǎn)品為例,目前aigo的兩款新品固態(tài)硬盤P5000和P7000,讀寫速度都有不同程度的提升。aigo固態(tài)硬盤P5000和P7000采用全新PCIe4。0*4四通高速接口,讀寫速度能夠達到5000MB/s、7000MB/s,這樣的性能相信能夠為用戶帶來更好的存儲體驗。

  綜合來看,要求高的用戶建議選擇支持NVMe1。3或者1。4的固態(tài)硬盤,傳輸速度更快。當然并不能只看這一方面,在選購固態(tài)硬盤時,一定要全面了解,接口、顆粒、主控以及無形的傳輸協(xié)議規(guī)則對SSD實際的使用體驗都有著非常大的影響。

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