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M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

程序员文章站 2022-04-23 11:44:21
M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测M.2接口的SSD是一个可以取代SATA的存在,那么,M.2接口的SSD是什么?对于此类问题,本文就为大家全面解析M.2接口SSD类型,有兴趣的朋友们就来了解下吧... 15-10-22...

m.2接口的ssd是一个可以取代sata的存在,许多电脑爱好者们都没有接触过m.2接口类型,都不清楚m.2接口ssd是咋回事?以及m.2接口的ssd是什么?对于此类问题,本文就为大家全面解析m.2接口ssd类型,有兴趣的朋友们就来了解下吧。

m.2接口ssd是咋回事?随着ssd性能不断暴涨,sata3.0接口仅6gb/s理论传输速度无疑阻碍了ssd性能的发挥。新的sata接口迟迟未到的情况下,新一代m.2接口就已经从幕后走向台前。m.2接口(原ngff,next generation form factor)是intel主推的一种替代msata的新接口规范。最初,intel主要是为了超极本的存储需求才急切推出这种新的接口标准。

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

没想到m.2接口推出之后,在ssd市场掀起了一场“接口革命”,革的当然就是sata的命了。相比sata接口,m.2接口在传输带宽、容量、轻薄特性等方面有更多的优势。现在,m.2接口不再只局限于超极本上,在diy装机领域同样来势汹汹。早在intel 9系主板上就配有m.2接口,到现在100系列主板,几乎成为了标配。今天就让我们走入m.2接口,未来能否取代sata成为主流?

m.2 ssd的规格

 M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

与之前msata ssd类似,m.2 ssd也不带金属外壳。主要有2242、2260、2280三种规格,为了划分不同长度的产品而定的。长度不同,意味着容量就不同。因为长度越长,可布置的闪存颗粒就越多,容量也就越大。以m.2 2242为例,22是宽度22mm,42是长度42mm,2260与2280同为此理,所以选购前也要看看你的设备到底支持哪一种长度的m.2 ssd。至于m.2 ssd的厚度,单面布置芯片厚度2.75mm,双面厚度3.85mm,比msata还要薄。

m.2 ssd接口类型:

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

m.2接口也细分为两种:socket2和socket3。前者支持sata、pci-ex2接口,理论读写速度分别达到700mb/s、500mb/s;而后者专为高性能存储设计,支持pci-ex4,理论接口速度高达32gb/s,超五倍于sata接口。由此,m.2 ssd就延伸出了pci-e ssd这个概念,它可以是pcie传统接口以显卡形状出现(如intel 750系列就是以pci-e接口形式出现);也可以以m.2接口出现(如三星最新发布的旗舰ssd 950pro 就是以m.2接口出现)。

m.2 ssd性能差异大:

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

由于m.2 ssd有两种不同通道,性能上有很大的差距。比如浦科特m6e 支持的是高速pci express x2存储介面,而同样为m.2接口的浦科特m6gv采用的是sata存储介面。走的路不一样,性能也就截然不同了。就像一辆车,在高速公路和在崎岖山路上速度会截然不同。

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

可以看出,浦科特m6e与浦科特m6gv虽然同为m.2接口,但所采用的传输介面不同,性能有巨大的差异。毫无疑问走pci-e通道的m.2 ssd在性能上更强,pci-e 2.0 x4的m6e已经读写已经可以达到700mb/s、580mb/s,已经突破了sata接口理论传输瓶颈。

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

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三星950pro 256g ssd测试成绩

而采用的最新pci-e 3.0x4的m.2 ssd性能更上一层楼,三星950pro 256g m.2 ssd读写性能就达到恐怖的2300mb/s与951mb/s,远远把sata ssd抛开。

不同通道,m.2价格差异大

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

一分钱一分货,祖宗留下的道理是不会变。性能差异直接就体现在价格上,还是拿浦科特m6e与m6gv做个例子。在京东商城上,m6e 256g报价高达1439元,而m6gv 256g报价仅880元。

m.2 ssd的兼容性问题

那是不是有m.2接口的主板都能使用m.2 ssd呢?非也非也,不同主板上的m.2接口所支持的通道可能也是不同的,在这里就有必要说一说m.2 ssd在主板上的兼容性问题。

有的主板仅支持pci-e通道,不支持sata 通道,像华硕z97-a主板。如果将走sata通道的m.2 ssd接在华硕z97-a上将无法被识别。有的则兼容sata与pci-e通道,如技嘉的z97x-ud3h。所以在购买m.2 ssd前,要弄清楚主机主板上的m.2接口是支持哪种通道的或同时兼容的。

 如何确认m.2接口ssd是否为pci-e通道还是sata通道的呢?

1、官网产品规格介绍中会有说明。

2、在电商平台中,商品参数或者商品介绍里都会有说明。

怎样才能知道自己的主板是何种 m.2 接口规格的?

在产品的官网网站上,生产厂商是一定会在产品描述中注明主板上的 m.2 接口支持哪种规格的。

1、查询官网上的兼容性列表

2、查询官网上的详细规格说明

 市场上有哪些代表性m.2 ssd产品:

走sata通道的浦科特m6g

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

浦科特m6gv是一款走sata通道的m.2 ssd,有128gb及256gb两种容量,其采用经过浦科特研发团队优化过的smi主控,闪存来自东芝新制程15nm toggle mlc闪存。虽然性能上与sata ssd比起来没有太大优势,但贵在无外壳设计,纤薄,且价格跟sata ssd差不多,是带m.2接口的超薄类笔记本升级不错选择。

走pci-e 3.0x4 通道的三星950pro

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

sata接口的困局,再加上intel 的强力推动,让各大ssd品牌纷纷转战pci-e ssd市场,三星也不例外,之前oem市场现身的sm951 pci-e/m.2 ssd性能就让人眼馋。终于,三星也正式推出首款支持nvme协议的消费级m.2 ssd,走pci-e 3.0x4 通道,理论接口速度高达32gb/s,超五倍于sata接口。目前这款新品有256g及512g两种容量,性能非常强悍,为高端ssd用户量身定制。

总结

sata接口已成限制着ssd性能的绊脚石。m.2 ssd向我们展示未来ssd发展另外一个方向,不敢说马上会取代sata ssd,但m.2 ssd众多优点注定它的命运不会像msata那般。况且100系列主板已全面支持pci-e3.0 x4 m.2接口,为pci-e ssd普及铺平了道路,未来ssd性能必将如脱缰的野马,打破“硬盘性能是系统唯一短板”多年来的宿命。

延伸阅读(1):100系列主板原生支持走pci-e 3.0x4通道的m.2接口

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intel宣布100系芯片组原生支持pcie 3.0版本,让dmi总线版本顺理成章地提升到3.0。相比pcie 2.0,pcie 3.0的带宽翻了一番,单位带宽达到了8gbps。更高的带宽,让存储数据传输速度直接收益。

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100系主板的一个影响力巨大而又鲜被注意的改变就是pcie通道数的提升了。cpu支持的通道数,从z97时代的16条pcie 2.0通道提升到pcie 3.0的20条。更多通道让主板厂商原生实现更多的pci-e插槽,也为新存储接口提供便利。

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

我们知道pcie通道的重要性体现在pci-e插槽数以及插槽带宽上。而多出来的pcie通道,用于原生支持m.2和sata-express,让磁盘在主板数据传输直接从高速带宽的pcie 3.0中受益。同时让厂商不需要借助第三方芯片,无疑也会推进消费级pcie ssd更快在民用市场普及,以及老旧的sata iii接口的淘汰。同样受益于pci-e总线通道数量和带宽的双重提升,m.2已经成为了100系主板的标配。m.2具备具备32gbps传输速率,走pci-e 3.0x4通道的m.2接口。接口带宽同样远远高出sata iii的6gbps与sata-express的16gbps。让m.2接口的ssd实现数据传输无瓶颈。

延伸阅读(2):支持nvme 规范的m.2 ssd

nvme是什么?

M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析评测

当年,为了优化机械硬盘超高的读取延迟,ahci 串行ata高级主控接口应运而生。在intel 指导下,由多家公司联合研发的接口标准,允许存储驱动程序启用高级串行ata功能,如ahci独有的ncq技术,可专门缩减寻道时间的优化方式。比老旧的ide模式,ahci能够提升机械硬盘综合性能约10-30%。然而ssd工作原理与机械硬盘完全不同,原本专为机械硬盘设计ahci并不适合ssd设备。

2007年,intel 就召集相关厂商包括三星、美光、戴尔、marvell 等,成立了nvme小组,准备着手在即将到来ssd时代建立新的存储规范标准。而目标就是要将未来存储产品的性能,从sata和ahci之中解放出来。2011年时,nvme规范正式出炉,基于闪存的特点而研发,其目的是尽可能缩小存储系统和内存、cpu带宽之间的差距。

nvme其实与ahci一样都是逻辑设备接口标准。nvme全称non-volatile memory express,非易失性存储器标准,是使用pci-e通道的ssd一种规范,nvme的设计之初就有充分利用到pci-e ssd的低延时以及并行性,还有当代处理器、平台与应用的并行性。ssd可被主机的硬件与软件充分利用。

nvme的魔力在哪里?

(1)更低的延时:

nvme面向的是pcie ssd,原生pcie主控与cpu直接相连,而不是传统方式,通过南桥控制器中转,再连接cpu(当然,如果设备是接入到南桥提供的pcie接口上,那么这部分的延迟也不会降低多少)。nvme精简了调用方式,执行命令时不需要读取寄存器;而ahci每条命令则需要读取4次寄存器,一共会消耗8000次cpu循环,从而造成2.5μs的延迟。

(2)更高的传输性能

nvme另一个重点是提高ssd的iops(每秒读写次数)性能。理论上,iops=队列深度/ io延迟,故iops的性能,与队列深度有较大的关系(但iops并不与队列深度成正比,因为实际应用中,随着队列深度的增大,io延迟也会提高)。市面上性能不错的sata接口ssd,在队列深度上都可以达到32,这已是ahci所能做到的极限。但目前高端的企业级pcie ssd,其队列深度可能要达到128,甚至是256才能够发挥出最高的iops性能。在nvme标准下,最大的队列深度可达64000。此外,nvme的队列数量也从ahci的1,提高了64000。

(3)更低的功耗控制

nvme加入了自动功耗状态切换和动态能耗管理功能,在能耗管理上,相比起主流的sata接口ssd拥有较大优势,这一点对增加笔记本电脑等移动设备的续航尤其有帮助。另外,因为原生pcie可以与cpu直连,数据传输时没有了中间转接过程所产生的功耗,也会在一定程度上降低能耗。

三星950pro m.2 ssd就是一款走pci-e 3.0 x4通道支持nvme规范的m.2 ssd,正是有了这些先进技术的支持,三星950pro m.2的性能强悍无比,最高的读写速度可达到2500mb/s、1500mb/s,近五倍于sata ssd。

以上就是小编为大家带来的m.2接口ssd全面解析教程,希望可以帮助到大家,大家如果还有疑问的话,可以在下方的评论框内给我们留言哦。我们会尽自己所能的为大家解答。谢谢大家一如既往的支持,也请大家继续关注的后续教程和软件。