买来发现只有SATA速度? 如何分辨M.2固态硬盘接口

M.2接口的硬盘长得都差不多,但不论从外部接口、内部通道和逻辑接口层面都会有很大不同。本期从接口开始讲起,到实际产品之间的不同,来集中梳理一期M.2接口产品之间的差异。另外,用户在选择M.2接口产品时不仅要考虑产品差异,承载产品的主板或者笔记本电脑的接口,具体使用SATA模式或者PCI-E模式也是不同的,购买前从产品端和承载端双方面了解之后再下手不迟。

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身材差异

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M.2接口规范前身为NGFF,用于取代老式的mSATA规范。M.2模块为长方形,M.2插座另一边中心有一个半圆形安装固定孔,对设备PCB尺寸的宽容度也更高了。以我们常见的M.2 2280硬盘举例:22指的是硬盘PCB宽度22mm,80为硬盘PCB长度80mm。常见的长度有30、42、60、80和110mm不等,宽度的变化更为少见,有12、16、22和30mm之分,22mm是当下主流。比如下面这款联想的M.2 2242硬盘,就是一款宽度22mm长度42mm的硬盘。

百科Lenovo 联想 SL700 固态宝 M.2 2242 固态硬盘Lenovo 联想 SL700 M.2 2242固态硬盘系列固态硬盘,采用成熟的SATA3配置方案,原厂制程颗粒,品质保证,6Gb/s,速度和稳定兼具;采用心变成算法,带来546/523M的高读写速度;SSD软件针对4k系统档案有独特优化;节能环保、超低散热支持DEVSLP电源模式,功率低至3mW,相应时间低于100ms。 137 点评1 原创0 好价7去购买查看详情

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针脚差异

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我们常见的M.2接口的硬盘,绝大多数情况下只有两种金手指分布。如上图所示:要不就是M键缺口的,要不就是B和M缺口都有的。在绝大多数情况下,你可以把单一M键缺口的设备当作高性能M.2硬盘,而B和M双缺口的设备为低性能,这么理解是没多大问题的,比如下面这款三星850 EVO硬盘在整个三星M.2硬盘系列中就是中低端产品。至于通过产品使用了某种针脚来判断一定会对应某种通道(SATA/PCIe)或逻辑接口(AHCI/NVMe)则是错误的。

百科SAMSUNG 三星 850 EVO 250GB M.2 固态硬盘使用三星V-NAND的3D TLC闪存,主控是三星自家的Samsung MGX Controller,采用M.2 2280接口来连接电脑,但走的是SATA III(SATA 6Gb/s)通道。理论持续读写速度在540MB/s左右,缓存高达1GB支持TRIM。 0 点评0 原创2 好价8去购买查看详情

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通道差异

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上面说了通过B键和M键两种接口不同简单判断,单一M键缺口的设备当作高性能M.2硬盘,而B和M双缺口的设备为低性能。而导致这种性能差异最主要的原因是设备具体是通过PC总线中哪些通道传输数据的。

M.2硬盘当中常见的分为SATA通道、PCI-E 2x和PCI-E 4x通道,接口和通道之间的关系如下表。也就是说,不论是B还是M键都能提供PCIe或者SATA通道,所以只能通过B键和M键判断性能,而不能完全判断通道。比如下面同时拥有B键和M键缺口的intel Optane傲腾存储,就不是SATA通道而是PCIe×2通道。

Key编号针脚数对应通道接口
B12–19PCIe×2、SATA、USB 2.0 and 3.0
M59–66PCIe×4、SATA

 

百科intel 英特尔 Optane 傲腾存储 16G 傲腾缓存是一种低延迟的M.2 NVMe SSD,容量并不大,可帮助HDD/SATA SSD硬盘加速,作为系统高速缓存使用。采用了M.2 2280单面规格设计,搭载一颗或两颗单Die封装的3D XPoint芯片,20nm工艺制造,总容量提供16GB、32GB两种。控制器芯片很小,仅支持PCI-E3.0x2,也没有DRAM外部缓存。适用于七代以上的酷睿处理器和200系列芯片组以及支持傲腾内存的主板。顺序读取最高速度1200MB/s,顺序写入最高速度280MB/s。活跃时功耗为3.5W,仅支持Windows 10 64bit系统。 25 点评0 原创2 好价27去购买查看详情

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逻辑接口

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过去不论是HDD机械硬盘还是SSD固态硬盘,其内部逻辑接口均为AHCI,为机械硬盘设计的AHCI已经严重无法适应现在的PCIe硬盘,同一时间的有限的吞吐量是最大瓶颈,于是NVMe逻辑接口(也称NVMe协议)来了。

NVMe常与PCIe通道一起出现在固态硬盘上,目前的规范标准为NVMe 1.2而且新版本的NVMe 1.3也已经提上了日程。过去有不少人认为NVMe逻辑接口只会出现于单M键缺口的M.2固态硬盘之上,这其实是不对的,比如下面同时拥有B键和M键缺口的金士顿A1000 M.2硬盘就是NVMe逻辑接口。

百科 Kingston 金士顿 A1000 M.2 NVMe 固态硬盘Kingston A1000定位入门级,基于M.2 2280尺寸规格,尺寸为80×22×3.5mm,重10g。配置方面,基于群联Phison 5008主控,采用3D TLC NAND闪存颗粒,非PCIE X4,走PCIe NVMe Gen 3.0 x2通道,支持NVME协议。受限于通道带宽,连续读写分别为1500MB/s和1000MB/s写入,4K随机读取最高120,000IOPS,写入100,000IOPS。写入寿命和耐久度方面,240GB为150TB TBW,480GB为300TB,960GB为600TB,产品质保5年。 0 点评0 原创0 好价0去购买查看详情

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mSATA

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顺便再看看老版本的mSATA(mini PCI-E)接口硬盘吧,也有少部分用户分不清它和M.2的区别。和2242比起来mSATA设备明显要大上很多,接口之间也没有什么太多可比性。目前各大硬盘品牌基本已不再推出此规范的新品,之后逐渐会变为历史吧。

百科SAMSUNG 三星 850 EVO 1TB mSATA 固态硬盘这款850 EVO的mSATA固态硬盘,1TB容量,三星三层3D V-NAND闪存,TLC颗粒,400MHz MEX主控,读取速度550 /MB,写入速度530MB/s,随机读取速度98k,随机写入速度87k。 0 点评0 原创0 好价3去购买查看详情

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U.2

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还有一种和M.2命名相似的接口叫U.2,同样也是一种高速的数据传输接口,目前仅有intel不多的几款硬盘使用此类接口,同样支持NVMe,速率也和高速M.2接口类似,近期的新品就是intel傲腾900P U.2接口版本,小众之选。

百科intel 英特尔 750 系列 400G 2.5英寸 PCIe SSDPE2MW400G4X1 固态硬盘 这是旗下首款采用PCIe 3.0 x 4通道的NVMe固态硬盘,读取速度达到了2.4GB/s,性能非常彪悍。由于采用了PCIe 3.0 x4通道(理论接口速度4GB/s)和NVM Express(NVMe)标准,750系列整体性能理论上是SATA SSD的4倍。主控由英特尔自家设计,闪存颗粒采用20nm NAND Flash Memory MLC,提供有半高(HHHL)和2.5英寸两种规格,具体性能方面,400GB的读取速度达到2.2GB/s,写入速度900MB/s,随机读取43万IOPS,随机写入23万IOPS,详情可见对比图。使用了PCI E 3.0 x4不仅顺序读写上完爆了SATA3,随机读取也爆棚。不过1.2TB的写入功耗约22W,待机也要4W,超强性能背后也需要配合一定的散热手段才行(表面隐约有蜂巢结构增加散热面积),毕竟面向发烧级PC或工作站用户,价格上也大大超过一般的SATA固态也就没那么让人吃惊了。 59 点评0 原创0 好价4去购买查看详情
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