NVMe 和 SATA:哪种 SSD 技术更快?

NVMe 驱动器现在在计算机存储中是件大事,这是有充分理由的。NVMe 固态硬盘(SSD) 不仅让大多数较旧的固态硬盘处于灰尘中,而且与标准的 3.5 英寸和 2.5 英寸驱动器相比,速度也非常快。

NVMe 和 SATA:哪种 SSD 技术更快?

NVMe vs. SATA III

例如,1 TB 三星 860 Pro是一款 2.5 英寸 SSD,最大顺序读取速度为 560 MB/s。其后继者,基于NVMe的960 Pro,比它快了六倍多,最高时速为3,500MB/s。

这是因为预 NVMe 驱动器通过 SATA III 连接到 PC,这是串行 ATA 计算机总线接口的第三个修订版。同时,NVMe 是更新、更高级的 SSD 的主机控制器接口。

SATA III 和 NVMe 是最常用于区分旧式驱动器和每个人都想要的新热度的术语。但是,NVMe 与 SATA III 的技术类型不同。

我们将介绍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?

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罗斯威尔

2000 年,SATA 被引入,以取代其之前的并行 ATA 标准。SATA 提供更高的速度连接,这意味着与它的前身相比,性能有了很大的提高。SATA III 在八年后推出,最大传输速率为 600 MB/s。

SATA III 组件使用特定类型的连接器插入笔记本电脑,使用特定类型的电缆连接到台式 PC 主板。

一旦驱动器通过 SATA III 连接到计算机系统,工作就完成了一半。要使驱动器实际与系统通话,它需要一个主机控制器接口。该作业属于 AHCI,这是 SATA III 驱动器与计算机系统通话的最常见方式。

多年来,SATA III 和 AHCI 的表现令人钦佩,包括在 SSD 的早期。但是,AHCI 针对高延迟旋转介质进行了优化,而不是低延迟、非易失性存储(如 SSD),来自驱动器制造商金士顿的代表解释说。

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

随着驱动器速度和功能的扩展,搜索开始寻找更好的替代方案。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。它最出名的是显卡插槽到台式 PC 的方式,但它也用于声卡、迅雷扩展卡和 M.2 驱动器(稍后将介绍更多)。

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技嘉

如果您在主板上查看(见上文),您可以轻松地看到 PCIe 插槽的位置。它们大多有 x16、x8、x4 和 x1 的变体。这些数字指示插槽有多少数据传输通道。通道数越多,一次可以移动的数据就越多,这就是图形卡使用 x16 插槽的原因。

上图中还有一个 M.2 插槽,位于顶部 x16 插槽的下方。M.2 插槽最多可以使用四个通道,因此,它们是 x4。

任何计算机中的关键 PCIe 插槽都有连接到 CPU 的通道,以获得最佳性能。其余的PCIe插槽连接到芯片组。这还支持与 CPU 的相当快速的连接,但速度不如直接连接快。

目前,有两代 PCIe 正在使用: 3.0 (最常见的) 和4.0。截至2019年年中,PCIe 4.0是全新的品牌,只支持AMD的锐龙3000处理器和X570主板。版本 4,正如您所料,更快。

但是,大多数组件尚未饱和 PCIe 3.0 的最大带宽。因此,虽然PCIe 4.0令人印象深刻,但它还不是现代计算机的必需品。

NVMe 在 PCIe

因此,PCIe 就像 SATA III;它们都用于将单个组件连接到计算机系统。正如 SATA III 在硬盘或 SSD 与计算机系统通信之前需要 AHCI 一样,基于 PCIe 的驱动器依赖于称为非易失性内存快车 (NVMe) 的主机控制器。

但是,我们为什么不讨论 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,如 SATA、SATA II 和 SATA III,这不足为奇。

当驱动器制造商开始生产PCIe 驱动器时,我们讨论了 PCIe SSD 的短时间。

然而,该行业没有任何标准可以像SATA驱动器那样反弹。相反,正如西部数字公司所解释的,公司使用AHCI并建立自己的驱动程序和固件来运行这些驱动器。

那是一团糟,AHCI仍然不够好。正如金士顿向我们解释的那样,人们采用比 SATA 更快的驱动器也更加困难,因为除了即插即用体验之外,他们还必须安装特殊的驱动程序。

最终,该行业围绕成为 NVMe 的标准而反弹,并取代了 AHCI。新标准好多了,开始谈论NVMe是有意义的。其余的,正如他们所说,是历史。

NVMe 的构建考虑到了基于 PCIe 的现代 SSD。NVMe 驱动器能够一次接受比 SATA III 机械硬盘或 SSD 更多的命令。再加上更低的延迟,使 NVMe 驱动器更快、响应更快。

NVMe 驱动器是什么样子?

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三星

如果您今天去购买基于 NVMe 的驱动器,您需要的是M.2 口香糖。M.2 描述了驱动器的外形规格,或者,就我们而言,它的外观。M.2 驱动器通常具有大约 1 TB 的存储空间,但它们足够小,可以放在拇指和食指之间。

M.2 驱动器连接到特殊的 M.2 PCIe 插槽,支持多达四个通道的数据传输。这些驱动器通常基于 NVMe,但您也可以找到使用 SATA III 的 M.2 驱动器, 只需仔细阅读包装即可。

基于SATA III的M.2现在并不常见,但它们确实存在。一些流行的例子是WD蓝色3DNAND和三星860Evo。

 

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 SATA III 存在局限性,但它仍然是辅助存储的理想选择。

例如,任何正在构建新 PC 的人最好使用 M.2 NVMe 驱动器来启动驱动器和主存储。然后,他可以添加更便宜的硬盘或 2.5 英寸 SSD,作为辅助存储具有更大的容量。

将所有存储都运行在 PCIe 上可能是个好主意。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 1 TB M.2 NVMe 硬盘通常成本约为 100 美元(这大约是 2 TB 高性能 SATA III 硬盘成本)。

当然,随着我们获得更高的容量 M.2 驱动器,定价可能会发生变化。金士顿说,我们预计在 2021 年初左右将看到容量为 4 和 8 TB 的 M.2 驱动器。

在此之前,M.2 与辅助 SSD 和硬盘驱动器的组合是最佳选择。

同样的想法也适用于笔记本电脑。如果您正在购买新的钻机,请寻找一个带有 NVMe 闪存存储的装备,以及用于 SATA III 硬盘或 SSD 的 2.5 英寸备用托架。

但是,并非所有 NVMe 驱动器的创建都是相等的。在购买目标驱动器之前,阅读您的目标驱动器的评论绝对值得支付。


如果您有一台全新的台式电脑或笔记本电脑,则很可能它有支持 NVMe 的 M.2 插槽。升级你的电脑是值得的!