硬碟接口有哪些 硬碟U.2和M.2接口有什麼區別【區別介紹】

  目前,固態硬碟接口種類眾多,為了實現更快的速度,硬碟的接口也在不斷進化,從時下主流的SATA3.0到現在速度更快的M.2與U.2接口,不同規格的硬碟上會使用不一樣的接口,那麼最常見的硬碟接口有哪些呢?硬碟U.2和M.2接口有什麼區別呢?下面小編給大家詳細的介紹。

  一、硬碟接口

  硬碟作為PC中最重要的部件之一,其重要性不言而喻,但同時硬碟也是最拖累系統的一部分,特別是在純機械硬碟平台上。整套平台性能要想極大地提升,硬碟速度就不得不革命。時至今日,HDD硬碟依然是很多實體店裝機的首選,但更快速的SSD使用過的用戶都說好。在這場革命中,為了最求更快的速度,硬碟的接口也要隨之不斷的進化,首先我們先來看看硬碟主流接口有哪些。

  不同規格的硬碟上會使用不一樣的接口:

  硬碟大小不同,硬碟接口也是多種多樣的,現在能見到的至少有SATAmSATA、M.2、SATA Express (以下簡稱為SATA E) 、PCI-E及U.2等,而且 每個接口下面又會有很多子類型, 其實這只是一部分,沒提到的還有很多,比如BGA壓縮的,針對外置設備的eSATA接口,企業級市場用的SAS 3.0接口,習慣獨來獨往的蘋果甚至還定制了很多自家專屬的硬碟接口。因為它們都是是專屬的,所以小編重點介紹的是我們平時最常見的接口。

  1、SATA 6Gbps接口

  SATA是硬碟接口的標準規范,實際上SATA 6Gbps接口這個說法並不規范,準確的稱呼是SATA III,接口速度是6Gbps而已,只是現在大家習慣這個說法了。SATA 6Gbps接口是目前最最常見的HDD/SSD硬碟接口,大部分人現在買的硬碟都在用這種接口,如圖:

  主板的SATA接口:

  SATA 6Gbps接口

  SATA 6Gbps接口優缺點:

  SATA 6Gbps接口是目前應用最多的硬碟接口,最大的優勢就是太成熟了,6Gbps的帶寬雖然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps帶寬差多了,但普通2.5寸SSD並沒這麼高的需求,500MB/s多的讀寫速度也夠用了,而HDD硬碟發展太慢,速度一直沒有質變,在HDD硬碟上6Gbps帶寬更談不上瓶頸。

  而SATA 6Gbps的缺點就是對新技術的支援是不夠的,比如NVMe標準就不支援,而且體積相對比較大,不適應SSD日益小體積的發展趨勢,6Gbps的帶寬對新一代SSD來說也不夠用了。

  2、mSATA接口

  SATA 6Gbps接口不利於SSD小型化,半高SATA設備又有點不受歡迎,因此針對便攜設備開發的mSATA(mini SATA)接口應運而生,你可以把它看作標準SATA接口的mini版,物理接口跟mini PCI-E接口一樣,所以二者容易混淆,但mSATA走的是SATA通道而非PCI-E通道,所以需要SATA主控。

  mSATA接口的優缺點:

  mSATA在SSD小型化之初還是很火的,並且有兩種尺寸的mSATA硬碟規格,分為MO-300A和MO-300B,前者又分為mSATA mini和mSATA,其中mini硬碟長寬是30x26.8mm,mSATA尺寸是51x30mm,單面厚度約為4.85mm,而MO-300B一般是30x30mm,比較少見。

  但是mSATA接口是SSD小型化的一個重要過程,依然沒有擺脫SATA接口的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也還是6Gbps,SATA接口的潛力也就如此了,要想進一步發展還得尋找新的手段。

  3、M.2/NGFF接口

  M.2原名是NGFF接口,它是為超極本(Ultrabook)量身定做的新一代接口標準,主要用來取代mSATA接口,具備體積小巧、性能主流等特點。並且M.2又有豐富的可擴展性,可以提高SSD容量。

  M.2固態硬碟

  主板上的M.2接口:

  此外,M.2接口可以同時支援SATA及PCI-E通道,後者更容易提高速度,早期的M.2接口使用的是PCI-E 2.0 x2通道,理論帶寬10Gbps,不過在9系及100系晶片組之後,M.2接口現在全面轉向PCI-E 3.0 x4通道,理論帶寬達到了32Gbps,遠高於之前水準,大大提升了SSD性能潛力。另外,該接口固態硬碟還支援NVMe標準,和現在的AHCI比較起來,透過新的NVMe標準接入的SSD,在性能提升方面非常明顯。

  4、PCI-E接口

  早在SATA接口的SSD發展之初,PCI-E接口的SSD就出現了,其他SSD不論採用什麼接口,都是從SATA向原生PCI-E走進,而PCI-E接口的SSD直接是一步到位,省去了中間過程。

  Intel 750硬碟是目前高性能PCI-E硬碟的代表

  跟顯卡類似,PCI-E硬碟的規格也會根據長度、高度分為全高/半高、全長/半長等不同級別,最常見的PCI-E硬碟多是HHHL半高半長的,長度為167mm。

  PCI-E接口的硬碟速度也逐漸從當初的PCI-E 2.0 x2走向了PCI-E 3.0 x4通道,速度也達到了32Gbps,而且早期PCI-E硬碟不能做啟動盤的問題也解決了,現在旗艦級SSD大多會選擇PCI-E接口。

  5、SATA Express接口

  M.2接口解決了mSATA接口的後繼問題,SATA 6Gbps接口在6Gbps速度之後,SATA接口要想繼續提高速度,SATA-IO給出的解決方案是SATA Express(SATA E)接口。

  為了提高接口帶寬,SATA E接口放棄了SATA通道,走向了PCI-E通道,他們選擇的是PCI-E x2通道,具體有PCI-E 2.0 x2或者PCI-E 3.0 x2兩種選擇,因此就有了10Gbps以及16Gbps兩種,最初是10Gbps居多,現在的主板逐漸開始提供16Gbps的SATA E接口,因為100系晶片組的南橋通道數量大幅提升了。 無論廠商選擇PCI-E 2.0還是PCI-E 3.0方案,接口速度相對原來的6Gbps都有了明顯的提升,帶寬更不是瓶頸了。

  6、U.2/SFF-8639接口

  U.2接口別稱SFF-8639,U.2的設備端接口融合了SATA及SAS接口的特點,U.2不但能支援SATA-Express規范,還能相容SAS、SATA等規范,主板一端是mini SAS(SFF-8643)接口,設備端的U.2線則是一端接在SATA電源上,一端接在U.2硬碟的數據口上。因此大家可以把它當做是四通道版本的SATA-Express接口,它的理論帶寬已經達到了32Gbps,與M.2接口毫無差別。

  主板上的U.2接口

  U.2接口固態硬碟與數據線

  U.2接口的優點是接口帶寬達到了32Gbps,支援NVMe協議,甚至供電能力也提高了,這都有助於提高SSD性能,但U.2不好的地方在於它依然是新興事物,很多主板目前並沒有U.2接口,而且U.2接口的消費級硬碟少的可憐,目前開始銷售的也只有Intel的750系列。

  二、U.2和M.2接口有什麼區別

  透過以上講解,我們對硬碟接口有了更深的了解,下面我們再來看看U.2和M.2接口接口到底有哪些區別,透過一張參數對比圖,大家可以比較輕鬆的了解。如圖:

  U.2和M.2接口優缺點對比:

  從對比來看,M.2接口主要優點在於體積小巧、性能出色,比較廣泛的用於筆記本、超級本等便攜設備中。而U.2接口則具備速度更快,2.5英寸更好的與目前SATA3.0接口固態硬碟相容,適合主流筆記本、台式電腦。但不足的地方在於,目前配備U.2接口SSD相對較少,尚等待成熟。

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