NVMe与SATA:哪种SSD技术更快?

NVMe驱动器目前在计算机存储中占有重要地位,这是有充分理由的。 NVMe固态驱动器(SSD)不仅使大多数较旧的SSD尘土飞扬,而且与标准3.5英寸和2.5英寸驱动器相比,其运行速度也非常快。

NVMe与SATA III

以1 TB Samsung 860 Pro为例,这是一个2.5英寸SSD,最大连续读取速度为每秒560 MB。它的后继产品是基于NVMe的960 Pro,其最高速度为3500 MB / s,是后者的六倍以上。

这是因为NVMe之前的驱动器通过SATA III(串行ATA计算机总线接口的第三版)连接到PC。同时,NVMe是用于更新,更高级的SSD的主机控制器接口。

SATA III和NVMe是最常用的术语,用于区分老式驱动器和每个人都想要的新热点。但是,NVMe不是与SATA III相同类型的技术。

我们将在后面讨论为什么我们使用术语“ SATA III”和“ NVMe”来比较这些技术。

什么是SATA III?

在2000年,引入了SATA来代替其之前的Parallel ATA标准。 SATA提供了更高的连接速度,与以前的产品相比,意味着性能得到了极大的提高。八年后推出SATA III,最大传输速率为600 MB / s。

SATA III组件使用特定类型的连接器将其插入笔记本电脑,并使用特定类型的电缆连接至台式机PC主板。

通过SATA III将驱动器连接到计算机系统后,工作仅完成了一半。为了使驱动器实际与系统对话,它需要一个主机控制器接口。这项工作属于AHCI,这是SATA III驱动器与计算机系统通信的最常见方式。

多年来,SATA III和AHCI表现出色,包括SSD初期。但是,驱动器制造商金士顿的一位代表解释说,AHCI针对高延迟旋转媒体进行了优化,而不是针对诸如SSD的低延迟,非易失性存储进行了优化。

固态驱动器变得如此之快,最终使SATA III连接饱和。 SATA III和AHCI根本无法为功能日益强大的SSDS提供足够的带宽。

随着驱动器速度和功能的扩展,正在寻找更好的替代方案。而且,幸运的是,它已经在PC上使用。

什么是PCIe?

PCIe是另一个硬件接口。这是最著名的图形卡插入台式机的方式,但是它也用于声卡,Thunderbolt扩展卡和M.2驱动器(稍后会介绍)。

如果您看着主板(请参阅上文),则可以轻松查看PCIe插槽的位置。它们主要是x16,x8,x4和x1的变体。这些数字表示一个插槽有多少条数据传输通道。通道数越多,您一次可以移动的数据越多,这就是图形卡使用x16插槽的原因。

上方图片中还有一个M.2插槽,位于顶部x16插槽的正下方。 M.2插槽最多可使用四个通道,因此为x4。

任何计算机中的关键PCIe插槽均具有连接到CPU的通道,以实现最佳性能。其余的PCIe插槽连接到芯片组。这也支持与CPU的相当快速的连接,但不如直接连接那么快。

当前,使用了两代PCIe:3.0(最常见)和4.0。截止到2019年中,PCIe 4.0是全新的,仅在AMD的Ryzen 3000处理器和X570主板上受支持。如您所料,版本4更快。

但是,大多数组件尚未达到PCIe 3.0的最大带宽。因此,尽管PCIe 4.0令人印象深刻,但对于现代计算机而言,它并不是必需的。

有关的:PCIe 4.0:新增功能和重要性

NVMe over PCIe

那么,PCIe就像SATA III。它们都用于将单个组件连接到计算机系统。就像SATA III在硬盘驱动器或SSD可以与计算机系统通信之前需要AHCI一样,基于PCIe的驱动器也依赖于称为非易失性存储器Express(NVMe)的主机控制器。

但是,为什么我们不谈论SATA III与PCIe驱动器,或者AHCI与NVMe?

原因很简单。我们一直将驱动器称为基于SATA的驱动器,例如SATA,SATA II和SATA III,这并不奇怪。

当驱动器制造商开始制造PCIe驱动器时,有很短的时间我们谈到了PCIe SSD。

但是,该行业没有与SATA驱动器一样的任何标准。相反,正如Western Digital解释的那样,公司使用AHCI并构建了自己的驱动程序和固件来运行这些驱动器。

那是一团糟,而AHCI仍然不够好。正如金斯敦(Kingston)向我们解释的那样,人们采用比SATA更快的驱动器也更加困难,因为他们必须安装特殊的驱动程序,而不是即插即用的体验。

最终,该行业围绕成为NVMe并取代AHCI的标准集会起来。新标准好得多,开始谈论NVMe很有道理。而其余的,正如他们所说,是历史。

NVMe在构建时就考虑了基于PCIe的现代SSD。与SATA III机械硬盘或SSD相比,NVMe驱动器能够一次接受更多的命令。结合较低的延迟,可以使NVMe驱动器更快,响应速度更快。

NVMe驱动器是什么样的?

如果您今天购买基于NVMe的驱动器,那么您想要的是M.2口香糖。 M.2描述了驱动器的外形尺寸,或者出于我们的目的,描述了它的外观。 M.2驱动器通常最多可容纳1 TB的存储空间,但它们的体积很小,足以容纳您的拇指和食指。

M.2驱动器连接到特殊的M.2 PCIe插槽,该插槽最多支持四个通道的数据传输。这些驱动器通常基于NVMe,但是您也可以找到使用SATA III的M.2驱动器-仔细阅读包装。

如今,基于SATA III的M.2并不太常见,但确实存在。 WD Blue 3D NAND和Samsung 860 Evo是最受欢迎的示例。

有关的:什么是M.2扩展槽,如何使用?

您应该转储SATA III驱动器吗?

虽然NVMe很棒,但还没有理由放弃SATA III驱动器。尽管有SATA III的限制,它仍然是辅助存储的不错选择。

例如,任何要构建新PC的人都可以很好地将M.2 NVMe驱动器用于其引导驱动器和主存储。然后,他可以添加更便宜的硬盘驱动器或具有更大容量的2.5英寸SSD作为辅助存储。

让所有存储都通过PCIe运行可能是一个好主意。但是,目前,NVMe驱动器限制为大约2 TB。更高的容量也非常昂贵。预算为1 TB的M.2 NVMe驱动器通常售价约为100美元(约等于2 TB的高性能SATA III硬盘的成本)。

当然,随着我们获得更大容量的M.2驱动器,价格可能会发生变化。金斯敦说,我们可以期望在2021年初左右看到具有4 TB和8 TB容量的M.2驱动器。

在此之前,将M.2与辅助SSD和硬盘驱动器结合使用是最佳选择。

同样的想法也适用于笔记本电脑。如果您要购买新设备,请寻找一个具有NVMe闪存的设备,以及一个用于SATA III硬盘驱动器或SSD的2.5英寸备用托架。

但是,并非所有的NVMe驱动器都是相同的。在购买驱动器之前,一定要先阅读目标驱动器上的评论。

如果您有一台新的台式机或笔记本电脑,则可能有支持NVMe的M.2插槽。升级您的PC非常值得!


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