IDE接口
IDE接口也称为ATA接口、PATA接口、并口。它于1986 年由康柏和西部数据等多家公司首次开发。它于20 世纪90 年代初首次用于桌面系统。最初的设计只能支持两个硬盘。 ATA接口自诞生以来,已经推出了7个不同的版本,分别是:ATA-1(IDE)、ATA-7(ATA 133)。这种接口比较古老。它最大的表现就是数据线就像一块布,传输数据的速度很慢。 ATA-7的理论带宽仅为1Gbit/s。从图中可以看出,ATA接口由三部分组成:电源接口、跳线接口(用于区分主盘和从盘)、数据接口。由于数据传输速度慢、电缆长度短、不支持热插拔,该接口已被淘汰。
SCSI接口
ATA接口是一种用于PC的接口技术,同时用于服务器的接口是SCSI接口。
SCSI 代表小型计算机系统接口。 SCSI I于1986年首次提出,最大传输速率为5MB/s,支持7个设备。后来SCSI II指定了两个提高速度的选项:
提高数据传输的频率,即Fast SCSI(1994年,最多支持7个设备),因为频率增加了一倍,达到10MB/s(10MHz);
提高速度的方法是将传输频率加倍,并将数据路径的宽度从8 位增加到16 位。即Wide SCSI,其最大同步传输速度为20MB/s(时钟频率为10MHz,1996年最多支持15个设备)。
第三代SCSI在1995年左右出现,SCSI型号太多,这里就不一一介绍了。有兴趣的同学可以去查一下下面的内容。 SCSI-3的典型特点是大大提高总线频率,减少信号干扰。由于设计限制,以上两种硬盘接口已被SATA和SAS取代。
SATA接口
SATA接口(串行硬盘)以连续串行的方式传输数据,可以使用较高的工作频率和较小的位宽来增加数据传输的带宽。这种硬盘接口大概出现在2003年,可以算是最主流的硬盘接口形式。由于存在时间较长,SATA接口具有极强的兼容性,几乎所有类型的主板都有SATA接口。在性能标准方面,市面上固态硬盘的SATA接口普遍采用SATA III标准,理论最高速度为6Gbps。大多数基于SATA接口的固态硬盘的读取性能通常都在500MB/S以上。
SATA数据接口(7针) 电源接口(15针)
基于SATA接口,后来又衍生出了两种产品。
mSATA接口
mSATA接口早期是基于SATA开发的,以适应超极本等超薄设备。可以看作是迷你版的SATA接口。
物理形态有全高(30mm50mm)和半高(30mm25mm)两种尺寸。
mSATA接口,SSD小型化的重要工艺。然而,mSATA并没有摆脱SATA接口的一些缺点。例如,仍然是SATA通道,速度仍然是6Gbps。
SATA-e接口
另一种从SATA 接口(如mSATA)发展而来的接口是SATA-e 接口,它是SATA + PCI-Express 的混合体。理论带宽高达10Gbps,比SATA3.0高4Gbps。它兼容SATA标准的旧硬盘,以及可以使用SATA-Express接口的高速SSD。由于SATA接口在传输速率上的限制,mSATA和SATA-e推出后不久就消失了。
SAS接口
SATA接口在PC中很常见,对应的服务器端接口是2005年由SCSI演变而来的SAS接口。
SAS是新一代SCSI技术,全称是串行连接SCSI(Serial Attached SCSI)。 SAS结合了SATA和SCSI的优点。
SAS 接口向后兼容之前推出的SATA。具体来说,两者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容性。
在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容。 SATA硬盘可以直接在SAS环境中使用。从接口标准上来说,SATA是SAS的子标准,因此SAS控制器可以直接控制SATA硬盘,但是SAS却不能直接在SATA环境中使用,因为SATA控制器无法控制SAS硬盘;
在协议层,SAS由3类协议组成,根据连接设备的不同采用相应的协议进行数据传输。串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令; SCSI 管理协议(SMP) 用于维护和管理连接的设备; SATA 通道协议(STP) 用于在SAS 和SATA 之间传输数据。因此,通过这三种协议的配合,SAS可以与SATA以及部分SCSI设备无缝集成。
M.2接口
继SATA、SAS接口之后,2013年诞生的M.2接口目前正在兴起。 M.2 接口也称为NGFF(下一代外形规格)接口。
常见的M.2规格有:2242、2260、2280,其中22表示硬盘的宽度为22mm,42、60、80分别表示不同的长度。 PCB板越长,可以容纳的内存颗粒就越多,容量也就越大。目前比较主流的是2280。
M.2接口按照槽位划分,可分为BKey和MKey。
从图中金手指上的刻痕就可以看出它们物理形态的差异。
其中B键支持SATA通道PCI-E
目前台式机上的NGFF插槽主要是M模式,B模式在笔记本上比较常见。
如何确定密钥
都是M.2接口,为什么PCI-E和SATA有区别?
购买M.2接口的SSD时,除了区分不同插槽外,还应注意区分其上层协议。
根据上层协议的不同,M.2接口可以简单分为使用传统SATA AHCI协议的接口和使用PCIe通道NVMe协议的接口。
如果你购买的是M.2接口的SSD,并且使用的是SATA通道,那么它的上层协议仍然是传统的ACHI。最大读写性能与SATA3.0接口的SSD没有什么区别!什么!区!不!
要理解什么是NVMe,最简单的方法就是打个比方:—— 假设你刚买了一辆跑车,时速可以达到400公里,但普通城市道路的限速是每小时几十公里。如果你想让你的跑车跑得更快,你需要以另一种方式驾驶它。
PCIe接口
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用户评论
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