硬件百科:为何NVMe SSD性能远超SATA

熟悉固态硬盘的朋友都知道，有一个非常容易分辨固态硬盘性能好坏的方法，便是看产品形态和接口，而实际上影响硬盘性能的因素有很多，包括主控、内存颗粒堆叠技术、通道类型等等。不过对于消费者来说，比较容易混淆的是接口、总线和协议之间的关系。鉴于这些接口、协议和总线的知识太多庞杂，我们今天仅简单畅聊，为何基于nvme传输协议的ssd，性能远超sata接口。

实际上，目前主流ssd有两种接口，一种是我们比较熟悉的sata接口，另一种则是m.2接口。在这里，会产生一个误区，即很多用户普遍认为m.2接口ssd的速度要比sata接口的快，其实这样的结论是不全面的。

常规sata接口

首先，接口的不同只是决定了传输速度的上限，比如目前主流的sata接口都为sata3.0规格，理论传输带宽为6gbps，而实际上sata3.0硬盘的实际传输速度最高为600mb/s左右。而m.2接口的速度取决于该接口所使用的通道类型，很多入门级主板的m.2接口使用的依然是sata通道，因此虽然连接了m.2接口的硬盘，但在速度表现上与普通的sata接口硬盘并无二致。

其次，目前大多数m.2接口均会使用pci-e通道，根据规格还可以分为pci-ex2和pci-ex4等，其中pci-ex2的理论传输速度约为1600mb/s，而pci-ex4的理论传输速率可达4000mb/s，甚至目前更先进的基于pcie4.0协议 x4通道下理论传输性能达到8gb/s。

基于nvme协议的pcie接口

最后，决定m.2磁盘是否支持pci-e通道，其实是和传输协议有关。目前主流的传输协议有两种，一种是沿用了多年的ahci，另一种是伴随着m.2接口而诞生的nvme。目前可以支持ahci协议的设备非常广泛，对磁盘的性能也有一定程度的提升，但缺点是该协议依然是基于sata通道，并且存在一定的延迟。而nvme则是基于pci-e通道，速度更快，延迟更低。

所以，到这里我们就能回到那个问题，为何基于nvme协议的ssd性能远超sata了，是源于传统的sata通道需要将数据放入内存，cpu从内存中调取数据进行运算，并将运算结果输出至内存，再由内存写入给硬盘。而基于nvme传输协议的ssd，利用pci-e通道的优势，直接将数据由cpu读取并输出结果，因此大幅提升了数据的读写效率，在体验上自然有着不一样的感受。