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小a科普: 全面解析固態硬盤的“無形規則” 傳輸協議

上傳:xzkdj200     來源:信息存儲服務     日期:2021-11-24

[摘要]  
   近年來最受用戶歡迎的存儲產品非固態硬盤莫屬。相較于傳統機械硬盤,固態硬盤的傳輸速度要快的多,且除了承擔存儲任務外,固態硬盤還能夠為電腦性能帶來提升,可以說是一舉數得。不過同樣的固態硬盤的構成和工作原理要比機械硬盤復雜得多,用戶在選購時除了要了解SSD的接口
 
[正文]    

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

   固態硬盤中一共有兩種協議,一種是接口協議:SATA和PCIe,外在表現為SATA、M.2、U.2這幾種不同形態的接口。另一種則是傳輸協議分為AHCI和NVMe,是目前主流SSD都在使用的協議。實際上接口協議與傳輸協議是兩兩相對應的,SATA對應AHCI,而PCIe則對應的是NVMe。簡單來說,傳輸協議就像是“交通規則”,對數據傳輸進行了規范,雖然看不見、摸不著,但傳輸協議關系到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接口的傳統機械硬盤所設計,但目前主流SATA接口的SSD也在使用這一協議。支持AHCI協議的SSD有一點比較繁瑣,就是在使用時需要手動在主板設置中開啟AHCI,開啟后的硬盤能夠大幅縮短尋道次數和數據查找時間,相當于完全發揮其性能。

小a科普: 全面解析固態硬盤的“無形規則” 傳輸協議


   不過目前SSD發展極為迅速,支持AHCI協議的SATA接口的固態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,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重新制定的傳輸協議規范NVMe誕生了。

NVMe(Non-Volatile Memory express)

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

   目前NVMe已經發展到了1.3、1.4版本,性能較之前版本更加強勁。

   NVMe1.3傳輸協議支持PCIe 3.0 x4通道,基本上該協議下的固態硬盤最高讀寫速度在3500MB/s左右。像aigo固態硬盤P2000,M.2接口,讀速高達1950MB/s;而采用U.2接口的aigo固態硬盤P3000U,能夠達到3400MB/s。還有一款采用AIC接口的aigo固態硬盤P3000A,則能達到最高的3500MB/s。

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   作為NVMe協議目前的最高版本,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產品為例,目前aigo的兩款新品固態硬盤P5000和P7000,讀寫速度都有不同程度的提升。aigo固態硬盤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。

小a科普: 全面解析固態硬盤的“無形規則” 傳輸協議


   綜合來看,要求高的用戶建議選擇支持NVMe1.3或者1.4的固態硬盤,傳輸速度更快。當然并不能只看這一方面,在選購固態硬盤時,一定要全面了解,接口、顆粒、主控以及無形的傳輸協議規則對SSD實際的使用體驗都有著非常大的影響。

   (新聞稿 2021-11-24)


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