2006年當(dāng)三星發(fā)布***款民用SSD開始，誰也沒想到這個(gè)性能怪物僅僅用10年便顛覆了HDD在存儲(chǔ)界長達(dá)60年之久的統(tǒng)治霸權(quán)，并且愈發(fā)有取而代之的趨勢，如今，電腦里不裝個(gè)SSD總覺得哪里不正常。

而隨之而來的，便是主板硬盤接口的變革，傳統(tǒng)的SATA接口限制了SSD的發(fā)揮，為此人們發(fā)展出了各種更高效的傳輸接口，其中就有現(xiàn)在十分流行的M.2接口。

其實(shí)，從SATA到M.2,還有非常多的接口，被淹沒在科技發(fā)展的潮流中，那么我們今天就來談?wù)劊琈.2接口憑什么在新接口中突圍而出成為主流，M.2接口的SSD是否就一定好。

“慢吞吞”的接口

我們把時(shí)間倒回到2009年，那時(shí)候菊花只是說一種花，醉了也僅僅代表喝多了，在大家忙于偷菜的時(shí)候，串行ATA國際組織(SATA-IO)正式發(fā)布了新版規(guī)范“SATA Revision 3.0”，同時(shí)向下兼容舊版規(guī)范，理論***傳輸帶寬從3Gbps翻倍到6Gbps。

作為SATA接口的的延續(xù)，SATA3.0接口相對(duì)于各種新生接口而言技術(shù)成熟可靠，兼容設(shè)備多，普及程度高，且6Gbps的對(duì)于普通2.5英寸SSD堪稱夠用，自然而然SATA 3.0接口也就成為主板上必備的接口了。

如今在高端SSD價(jià)格居高不下，SSD并不能完全取代HDD的的情況下，相信SATA 3.0接口在今后相當(dāng)長的時(shí)間里依然會(huì)是主流。

但人類并不喜歡原地踏步，很快，SATA協(xié)會(huì)開始思考，怎樣才能突破SATA3.0的瓶頸呢?

SATA-Express，或者叫SATAe，便是SATA協(xié)會(huì)提出的解決方案。SATA-Express是SATA接口 + PCI-Express的混合體，其理論***帶寬可達(dá)10Gbps，能兼容SATA標(biāo)準(zhǔn)的老硬盤，也能使用SATA-Express接口的高速SSD，每個(gè)SATA-Express接口可以接1個(gè)SATA-Express硬盤，或者2個(gè)SATA硬盤。

但是我們并沒能看到SATA-Express成為現(xiàn)在的主流接口，究其原因，一是SATA-Express太占主板空間，有網(wǎng)友甚至稱其開歷史的倒車，夢(mèng)回IDE時(shí)代，影響了其在移動(dòng)平臺(tái)的通用性，二是對(duì)比他的競爭對(duì)手，在帶寬上并無優(yōu)勢，實(shí)在雞肋。

也在那段時(shí)間，筆記本流行了起來，大家開始追求輕薄本，大家也開始努力把SSD做小，于是mSATA接口就應(yīng)運(yùn)而生了。

mSATA是SATA協(xié)會(huì)開發(fā)的mini-SATA(mSATA)接口控制器的產(chǎn)品規(guī)范，控制器可以讓SATA技術(shù)整合在小尺寸的裝置上。同時(shí)mSATA將提供跟SATA接口標(biāo)準(zhǔn)一樣的速度和可靠度。

但mSATA的推廣***卻失敗了，因?yàn)楫?dāng)時(shí)masta接口的SSD受面積限制，顆粒數(shù)目有限，性能與容量難以匹敵同時(shí)代的2.5英寸SSD;

同時(shí)小尺寸帶來價(jià)格的昂貴，加上當(dāng)時(shí)SSD發(fā)展尚未成熟，容量價(jià)格比低，大多數(shù)消費(fèi)者對(duì)其并不買賬，最重要的是mSATA接口的SSD始終潛力有限，各大廠家很快又放棄了推廣這一接口，開始尋找其他出路。

小結(jié)：

小的接口帶寬不夠，性能不足，帶寬夠的，接口又太大了，人們開始意識(shí)到，想要實(shí)現(xiàn)帶寬夠大，通用性夠好的接口，必須在根源改變，不能再抱著SATA接口和AHCI標(biāo)準(zhǔn)小修小補(bǔ)了。

理論上講，成硬盤存儲(chǔ)時(shí)延遲主要有三個(gè)方面，存儲(chǔ)介質(zhì)本身、控制器，以及軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。

而傳統(tǒng)的AHCI標(biāo)準(zhǔn)一直是以高延遲的HDD為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的，想配合性能突飛猛進(jìn)的SSD早已有心無力。人們迫切需要一種更懂SSD，基于閃存特點(diǎn)開發(fā)的接口標(biāo)準(zhǔn)，于是，NVMe接口標(biāo)準(zhǔn)便誕生了。

NVMe接口標(biāo)準(zhǔn)為什么是革命性的?

NVMe標(biāo)準(zhǔn)，全稱Non-Volatile Memory Express(非易失性存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn))，是使用PCI-E通道的SSD一種規(guī)范，最早在2007年的Intel開發(fā)者論壇上已被提出，并在同年由Intel領(lǐng)銜成立了NVMHCI工作組。

面向PCIe SSD產(chǎn)品的NVMe標(biāo)準(zhǔn)能有效降低控制器和軟件接口部分的延遲，最主要是能讓SSD走PCI-E通道直連CPU，有效降低了數(shù)據(jù)延遲，其次，NVMe精簡了調(diào)用方式，AHCI每條命令則需要讀取4次寄存器，一共會(huì)消耗8000次CPU循環(huán)，從而造成2.5μs的延遲，而NVMe執(zhí)行命令時(shí)則不需要讀取寄存器。

NVMe PCIe SSD可有效降低延遲

而且新的協(xié)議還能大大提高SSD的IOPS(每秒讀寫次數(shù))性能，理論上，IOPS=隊(duì)列深度/ IO延遲，所以增加隊(duì)列深度，就可以有效提升SSD的IOPS。

傳統(tǒng)的ACHI標(biāo)準(zhǔn)下隊(duì)列深度最多能達(dá)到32，但是在NVMe標(biāo)準(zhǔn)下，這一數(shù)值可以達(dá)到64000，是以前的2000倍。

此外NVMe還加入了自動(dòng)功耗狀態(tài)切換、動(dòng)態(tài)能耗管理、免驅(qū)等功能，驅(qū)動(dòng)適應(yīng)性廣，低功耗。

隊(duì)列深度的大幅提升

小結(jié)：

對(duì)比傳統(tǒng)的ACHI，NVMe接口標(biāo)準(zhǔn)能有效降低控制器和軟件接口部分的延遲，大幅提高固態(tài)硬盤的IOPS性能，還兼顧低功耗，驅(qū)動(dòng)適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)，因此可以說NVMe接口標(biāo)準(zhǔn)是革命性的。

M.2接口憑什么突圍而出?

看到這里，各位看官似乎明白了，M.2接口是因?yàn)樗С諲VMe標(biāo)準(zhǔn)，才會(huì)脫穎而出的吧?

猜對(duì)了一半，其實(shí)支持NVMe標(biāo)準(zhǔn)的接口，并不止M.2一個(gè)，還有更為純粹的PCIe接口和非常小眾的U.2接口，我們先來講講這個(gè)U.2接口,看看他為什么不能成為主流。

U.2正規(guī)學(xué)名其實(shí)是叫SF-8639接口，接口的設(shè)計(jì)思路與SATA-E一樣，即盡可能利用現(xiàn)有的物理接口，但增加了更多的協(xié)議支持就像NVMe，帶寬也從PCI-E x2增加到了PCI-E x4，可以說U.2才是才是SATAe的***版本。

U.2接口不可以說不好，但是對(duì)比他的競爭對(duì)手M.2接口，在通用性方面稍遜一籌，而這對(duì)于接口的普及其實(shí)是致命的，U.2目前甚至還是需要占用特定的線材或轉(zhuǎn)接卡與臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦連接，特別不方便，U.2接口逐漸小眾化和邊緣化也不足為奇了。

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那么既然NVMe協(xié)議能讓SSD更快走的是PCI-E通道，為什么不能直接把SSD插在原本就直連PCI-E通道的PCIe接口上呢，廠家也想到了這個(gè)問題，PCIe接口的SSD也就順理成章的出現(xiàn)了。

PCIe接口的SSD一直是高性能的代名詞，雖然其接口標(biāo)準(zhǔn)和M.2 PCIe SSD一樣，但更大的pcb板能讓PCIe SSD容量更大，更適合企業(yè)級(jí)消費(fèi)者。

但通用性方面不及M.2接口靈活，所以本質(zhì)一樣的M.2 PCIe SSD和PCIe SSD在產(chǎn)品定位上開始分道揚(yáng)鑣了，M.2 PCIe SSD面向大眾主流消費(fèi)者，PCIe SSD則面向更高端的用戶比如企業(yè)用戶。

小結(jié)：

看完各個(gè)接口沒能普及的原因，大家大概都明白了，M.2接口能突圍而出，主要憑借著兩點(diǎn)：1、支持NVMe傳輸協(xié)議，擁有更大的帶寬，提高SSD的IOPS，大大減少SSD的延遲。2、接口通用性比其他支持NVMe傳輸協(xié)議的接口要好，體積小巧、更適合放在各種移動(dòng)端平臺(tái)。

那么你說的牛逼哄哄的M.2接口，究竟是啥東西?

M.2其實(shí)是一種標(biāo)準(zhǔn)的連接器接口，曾用名是NGFF(Next Generation Form Factor)，是由HP主導(dǎo)的一個(gè)PCI-SIG協(xié)會(huì)公布的協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)名稱為PCI Express M.2 Specification，設(shè)計(jì)目的是為了在同一連接器上支持多種模組/卡，其中除了大家熟知的SSD之外，還支持WIFI、藍(lán)牙、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和NFC等。

M.2接口最主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：支持更高的速率，潛力大;相對(duì)PCI-Emini card，節(jié)約20%的PCB空間，節(jié)省15%的連接器高度，更小巧玲瓏;支持PCI-E3.0，USB3.0和SATA3.0三種當(dāng)前主流標(biāo)準(zhǔn)，接口更“全能”。

小巧的體積和支持多種主流通信接口，造就了M.2超強(qiáng)的通用性，也為M.2接口的普及鋪平了道路。

在M.2模組尺寸方面，M.2規(guī)范1.0共定義了11種尺寸的模組/卡，但主流SSD尺寸只2242、2260、2280三種規(guī)格，命名也是按照模組的尺寸命名的，舉個(gè)例子，M.2 2242，22是寬度22mm，42是長度42mm。

因?yàn)殚L度越長，可布置的閃存顆粒就越多，容量也就越大。因此各位購買M.2 SSD的時(shí)候，也需要先看清楚自己的主板支持什么尺寸的M.2模組。

M.2模組尺寸

主流SSD尺寸

特別要注意的是M.2的連接器共有三種Socket，(Socket1、2、3)，其中Socket1全部采用焊接方式且僅適用于1216，2226和3026尺寸，并不常見。

Socket 2支持SATA、PCI-E X 2接口。而Socket3則僅支持PCI-E x 4通道，擁有高達(dá)32Gbps的帶寬，接近4GB/S的接口傳輸速度，比SATA快5倍之多，專為高性能存儲(chǔ)設(shè)計(jì)。

現(xiàn)在市面上有些主板的M.2接口是兼容這兩種接口的，即可走SATA通道也可以走PCI-E通道，但是有的僅僅支持Socket3接口，走PCI-E通道，因此各位再購買SSD前，把自己主板的M.2接口搞清楚十分重要。

關(guān)于Socket 3和Socket 2 SSD接口外觀差別可以看這里——

左邊是支持“B key”的插槽，短的一段在左邊，采用6pin設(shè)計(jì)，當(dāng)接口連帶“B key”一并使用時(shí)候，即為Socket 2接口，走SATA或PCI-E X2通道;

另一種是支持“M key”的插槽，短的一段在右邊，采用5pin設(shè)計(jì)，當(dāng)接口連帶“M key”一并使用時(shí)候，走的是PCI-E X4通道，即為Socket 3接口。

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M.2接口的SSD一定好嗎?未必!

假如你買了一個(gè)M.2接口的SSD，它走的是SATA通道，那么他的傳輸協(xié)議依然是傳統(tǒng)的ACHI，***讀寫性能和走SATA3.0接口的SSD沒有任!何!區(qū)!別!

因此，為了區(qū)別開來，我們把M.2接口，支持NVMe協(xié)議的高性能SSD稱為NVMe M.2 SSD。

但是同樣是NVMe M.2 SSD，性能也可能會(huì)有很大差異，主要是有兩個(gè)因素造成：其一為SSD接口類型是PCI-E 3.0還是老舊的PCI-E 2.0;其二是SSD是PCI-E X 4(Socket 3)還是PCI-E X 2(Socket 2)。***的區(qū)別在于理論***帶寬和接口速度上，小編整理了一份表格給大家便于理解:

可以輕易的看出PCI-E 3.0 X 4的SSD才是理論上***的固態(tài)硬盤。

但是小編也不是說只建議大家買Socket 3，PCI-E 3.0 X 4接口的M.2 SSD，當(dāng)然這是***的M.2 SSD，但也是最貴的M.2 SSD。

當(dāng)初SSD問世給HDD用戶帶來極大的震撼，日常體驗(yàn)得到飛躍的提升，但這次NVMe M.2 SSD相比于SATA SSD,在日常使用中其實(shí)并不會(huì)感受到明顯的差異，換句話講對(duì)于大多數(shù)日常應(yīng)用普通的SSD不會(huì)是瓶頸。

小編一向建議大家按需購買，如果不是重度工作使用，不需要經(jīng)常讀寫大型文件，或許等到高性能的NVMe M.2 SSD價(jià)格更親民再去入手，會(huì)更好些。

結(jié)語：

在2012年的IDF上，Intel提出將開始大力推廣NGFF技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的SSD，主要用于超極本平臺(tái)，進(jìn)一步減少超極本厚度同時(shí)提高傳輸速度，取代mSATA。想不到的是，嘗過甜頭的廠家開始把這一接口推廣到其他領(lǐng)域，M.2接口以星星之火可以燎原之勢迅速普及了下來，下一步便是高性能的NVMe M.2 SSD普及了。

十年前剛面世不久的1tb機(jī)械硬盤標(biāo)出3000的天價(jià)，但是現(xiàn)在卻已經(jīng)是裝機(jī)必備，隨著人類科技的進(jìn)步，SSD的成本進(jìn)一步下降，假如NAND閃存制造大廠不再遇到危險(xiǎn)相信大家的電腦都插上1TB的NVMe M.2 SSD的日子過不了多久就會(huì)到來的吧。