这是一个知识点:M2 SSD硬盘的那些事儿

日期: 2024-07-10 作者: 乐鱼app官网下载登录

  相信你对NVMe这几个字母比较眼熟,对SATA也比较眼熟,还有M.2。今天就来分享一下个人对这一些内容的认知,也就是对于目前M.2 SSD硬盘的相关知识。

  首先,M.2是一个接口,出现在笔记本、台式机上的插槽。M.2接口主要替代了mSATA接口。mSATA长这样:

  在几年前的笔记本里出现,作为笔记本的主硬盘,有点是小,不占空间,可以让笔记本变得轻薄,最初是intel为超极本而推广的。

  形状和全高无线网卡一样,但是使用的接口不同,所以不能混插。但是mSATA仅只支持SATA3.0协议6Gb/s的理论传输速度使其无法适用于更多的场景,更跟不上SSD的性能发展。目前因为其小巧的特点,应用在了固态移动硬盘这个场景下。

  随之而来的则是Intel主推的M.2接口规范,相较于mSATA,M.2接口在传输带、容量、轻薄等方面都有更多的优势。所以也就逐渐从笔记本这种小空间内使用逐步走向在台式机也能使用的现象。

  其次,M.2 SSD 共有三种规格尺寸,分别是42mm*22mm,60mm*22mm,80mm*22mm。其实就等于我们平时看到的硬盘上2242,2260,2280这一个数字对应的意义。不同的长度可以容纳不同数量的闪存颗粒,因此也就能够达到不同的容量上限。目前我们常见的都是2280尺寸的。不过很多周边产品,比如硬盘盒,都会支持三种尺寸。

  再次,m.2接口有两种类型:Socket2(B key——ngff协议),Socket3(M Key——nvme协议)。其中Socket2支持SATA、PCI-E*2接口,最大速率可达到700MB/s,写入也能达到550MB/s。而Socket3可支持PCI-E *4接口,理论带宽可达4GB/s。上图中左1左2都支持NVMe协议,而右一则只支持SATA协议。因此,选购或者更新M.2 SSD的时候需要非常注意接口类型、支持协议、支持主板。

  所以M.2就是一个接口类型,与SATA、IDE是同一层次的概念,IDE接口基本已经看不到了,SATA是主流,M.2也已经在慢慢普及,而且速度相当快。

  相信即便不懂,你也听说过M.2 SSD支持SATA总线、PCI-E总线。在这个层面,SATA和PCI-E都是总线(通道标准),与主板上的物理接口不是同一个概念。

  如果提到SATA3.0,你可能会有音箱,这个总线Gb/s,也就是最大传输速度能达到600M/s。所以目前选购2.5in SSD的时候,宣传页面速度都是550M/s,毕竟传输是个损耗的事情,不可能达到理论标准,不过走SATA3.0总线的SSD已发展到极限了,也就是550M/s的传输速度已经是SATA3.0的极限了,搜索一下基本所有商家的2.5in SSD都能达到550M/s的传输速度。

  所以即便是M.2接口的SSD,如果走的是SATA通道,不管你怎么测速,速度不可能超过6Gbps,换个角度,如果测试出来的速度低于6Gbps,应该就是走的SATA通道。

  目前主流的M.2 SSD都是PCI-Expss Gen3.0 x 4通道,如果是笔记本更换SSD的话,同样要搞清楚笔记本主板M.2插槽支持的通道版本。比如我之前没了解,给小米笔记本15 pro 2019款增加了一个aigo P2000 1T M.2 SSD,怎么测都达不到标称速度。于是去小米客服去咨询确认,才知道这款笔记本只支持PCI-Expss Gen2.0,所以只能达到这个通道标准下的速度。

  不同的尺寸对应不同的金手指长度,比如显卡接在PCI-Expe x 16上,提供更高效的数据传输。比如我用的品牌台式机,提供了M.2插槽,但是并不能识别NVMe,但是主板上有PCI-Expss x 1插口,闲置的M.2 SSD也只能退而求其次了,买了一款佳翼的转接口,将aigo P2000 512的速度降到了800Mb/s。

  随便搜一下固态硬盘,目前主流的M.2 SSD都会跟着NVMe,这是个啥东西呢?

  NVMe,即NVM Expss,是一个逻辑设备接口规范,与AHCI是同一个层次的概念。它是与AHCI类似的、基于设备逻辑接口的总线传输协议规范(相当于通讯协议中的应用层),用于访问通过PCI Expss(PCIe)总线附加的非易失性存储器介质(例如采用闪存的固态硬盘驱动器),虽然理论上不一定要求 PCIe 总线协议。

  概念太多了,所以特别容易选错。根据前文三部分的不一样的层次的概念,基本能选定对自己最合适设备的M.2 SSD产品了。本文不涉及具体型号的推荐,只介绍可使用的M.2 SSD固态硬盘的区分方式。

  首先,在M.2 SSD的插槽方面,分为了B Key 插槽和M Key插槽。区分方式比较细微:二者在针脚个数上有一定的区别。从上图可以明确看出。

  所以在安装方面分为两种情况:面向B Key的M.2插槽和面向M Key的M.2插槽。

  可以确定的是,M key的M.2 SSD是不可能装进去B Key的M.2的插槽的。

  此时又分为两种情况:B Key M.2 SSD支持哪个总线)如果支持SATA总线,则可以正常使用,但是速度不会超过SATA3.0总线)如果支持PCI-Expss x 2总线,还要看这个插槽是不是支持PCI-Expss x 2总线,如果只有SSD支持PCI-Expss x 2而差错不支持,则向下兼容SATA3.0;如果插槽也支持PCI-Expss x 2总线,则可以以PCI-Expss 3.0 x 2的速度运行,实际速度不会超过1000M/s。

  (2)M Key M.2 SSD安装在M Key M.2插槽上,可以走PCI-Expss 3.0 x 2和PCI-Expss 3.0 x 4通道。在这种情况下,SSD是否支持NVMe协议就成了影响速度上限的主要指标。如果SSD不支持NVMe协议的线M/s;如果SSD支持NVMe协议(目前主流的都支持,所以这个不用在购买时考虑),那就是现在各个厂家出售的各种产品了,从2000M/s到3500M/s,可多可多可以再一次进行选择的呢。

  当然全文提到的PCI-Expss 3.0 x 4目前已经进化到PCI-Expss 4.0 x 4通道了,速度四舍五入都可以10000M/s了,目前也适用于极客,因为想达到好看的速度要所有的环节的设备都要支持,而且目前的应用场景也不那么多,有钱人上。

  其实目前选购M.2 SSD的主体问题还是在插槽这部分,旧笔记本更新M.2 SSD的时候不太容易找到有关信息,找客服也不一定能够问得出来。M Key M.2插槽不支持PCI-Expss 3.0 x 4协议的话,目前主流的NVMe M.2 SSD都有点性能浪费的嫌疑。

  感谢耐心观看,希望以上内容能够对你的选购起到一定的帮助。非从业者,内容难免有所出入,如有错误烦请评论指出,如有未表述清楚的地方也请评论区讨论。谢谢。