固态硬盘的协议和接口（t470固态硬盘接口）

提到固态硬盘，大家脑子里面能想到的可能主要还是SATA固态硬盘和M.2固态硬盘，还有就是NVME协议固态硬盘，但是大家知道SATA和NVME这些是什么意思吗，其实我们在固态硬盘领域常常提起的SATA、AHCI、PCI-e、NVMe这四个英文其实指的都是协议，不过是两两对应的。SATA和PCI-E指的是接口协议，AHCI和NVMe指的是传输协议，而SATA和AHCI对应的是高延时的机械硬盘，PCI-E和NVMe对应的是低延时的板卡。

常见接口协议：SATA/PCIE/mSATA/M.2

接口协议，也就是SSD硬盘的主要分类方式，按照接口来分类通常分为SATA、SATA-E、mSATA、M.2、U.2、PCI-E、Macbook专用接口等几种，其中应用最广泛的是SATA、mSATA、M.2、PCI-E这几种，而实际上严格来讲，就只有SATA和PCI-E这两种，因为mSATA用的也是SATA协议，只是因为接口是迷你版，而M.2分为SATA和PCI-E两种，所以实际上还是SATA和PCI-E的较量。至于SATA接口里的SATA2和SATA3我们就不再多述。

SATA是SerialATA（SerialAdvancedTechnologyAttachment）亦称串行ATA，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。平时所说的SATA接口通常是指2.5寸规格的固态硬盘，它只使用AHCI协议，最大队列深度QD32，对于家用完全没有瓶颈。SATA3.0接口将持续读写速度限制在550MB/s左右。

PCI-Express(peripheralcomponentinterconnectexpress)是一种高速串行计算机扩展总线标准，属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽。而PCI-E的速率计算比较复杂，尽管标准已经提出5.0版本，但目前主流应用过的还是3.0版本，4.0版本正在普及。而一个PCIe3.0x16的通道，x16的可用带宽为7.877*16=126.031Gbps=15.754GB/s，也就是我们所说的16GB/s的高速。

PCIe接口协议支持AHCI和NVMe两种协议。其接口比较有特色。为了向下兼容，可以将其当作两个普通SATA去使用；也可以用一整个宽的接口，走PCIe×1或PCIe×2。虽然这个接口相对于SATA3.0来讲，速度翻倍，但是由于提升的速率有限，而且接口体积过于庞大，所以这个接口很快便被淘汰掉了。

M.2是一种固态硬盘新型接口，是Intel推出的一种替代MSATA新的接口规范，也就是我们以前经常提到的NGFF，英文全称为：NextGenerationFormFactor。M.2接口固态硬盘主要优势在于体积相比传统的SATA3.0、MSATA更小，并且读取速度更快，对于笔记本电脑兼容性更好。

M.2接口宽度为22mm，根据接口种类的、兼容协议的不同，分为Socket2以及Socket3两种接口类型，其中Socket2又被称为BKey或NGFF接口，能够支持SATA、PCIe×2标准，最大读速可达700MB/s，写速可达550MB/s，Socket3理论带宽可达4GB/s。

常见传输协议：传输协议AHCI和NVMe

AHCI（SerialATAAdvancedHostControllerInterface）串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口，是用来替代上一代IDE的。本质上讲还都是基于机械硬盘的设计，所以已经逐渐被淘汰，目前的主流SSD产品在安装前一定要在BIOS设置中打开AHCI模式才可以将性能发挥到最大，许多用户安装了SSD产品后发现速度只有300MB/s不到400，大部分是因为没有开启AHCI模式。

现在所用的SATA接口与AHCI标准其实是为高延时的机械硬盘而设计的，目前主流SSD依然继续使用它们，早期SSD性能不高时可能还不觉得有什么问题，但是随着SSD的性能逐渐增强，这些标准已经成为限制SSD的一大瓶颈，专为机械硬盘而设计的AHCI标准并不太适合低延时的SSD。

NVMe其实与AHCI一样都是逻辑设备接口标准。不同于AHCI，NVMe是使用PCI-E通道的SSD一种规范，NVMe的设计之初就有充分利用到PCI-ESSD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。SSD的并行性可以充分被主机的硬件与软件充分利用，相比与现在的AHCI标准，NVMe标准可以带来多方面的性能提升。

NVMe的一大优势就是低延迟。这主要是因为流线型的存储堆栈，NVMe无需读取寄存器就可以发出命令。AHCI的每个命令都需要读取4个不可缓存寄存器，从而导致大约2.5μs的额外延迟。低延时和良好的并行性的优势就是可以让SSD的随机性能得到大幅度提升，在任何队列深度下都能发挥出极佳的速度。

生活中固态硬盘常涉及到的协议是AHCI和NVMe，它们的具体原理比较复杂，这里依然以车辆在道路上行驶为例进行解释，AHCI协议相当于一个限速30的指示牌，而NVMe相当于一个限速60的指示牌。

AHCI协议可用于SATA总线和PCIe总线。此时虽然PCIe总线代表的路“更宽”，但由于AHCI协议的限制，PCIe总线相较SATA总线的速率提升有限。NVMe协议可用于PCIe总线。“高速”的NVMe协议配合“宽阔”的PCIe总线，数据的传输速率大大增加。

PCIe总线传输数据能力强于SATA总线

NVMe协议传输速度高于AHCI协议

不同的接口都有与之匹配的总线及协议，接口的理论速度可以通过总线类型判断

怎么样才能买到适合自己电脑的固态硬盘呢？

第一步:了解自己电脑主板支持的接口及协议类型

第二步:根据文章总结的表格，查看自己电脑接口支持的接口协议。

第三步:找到满足指标关系的固态硬盘，根据价格及实际需要进行选择。

当然目前最好的肯定是M.2接口配上NVMe传输协议的固态硬盘是最佳的，但是也要综合自身电脑考虑。

西部数据（WesternDigital）1TBSSD固态硬盘M.2接口(PCIe4.0x4