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精神的家伙终于体会到了SSD的自由。通电时空气中弥漫着什么样的烟雾?所谓操作猛如虎,电源硬盘拿走。你不能闭着眼睛买固态硬盘。你不仅要知道你的主板用的是哪个接口,在安装的时候还要有一定的硬件知识和可靠的动手能力。
目前SSD最常用的接口是SATA和M.2接口,不仅外观差别大,速度也可能相差五六倍。这是因为接口带宽也是制约SSD性能的重要因素。除了SATA和M.2,回顾20年,SSD的接口形式远比你想象的“丰富多彩”。这是一篇编年史评论。
IDE(PATA)接口
主流观点认为SATA是SSD最早的接口类型,但实用的SSD可以追溯到IDE时代。IDE接口也叫ATA接口,因为它采用16位并行传输方式,所以也叫PATA (Parallel ATA)。接口采用40针结构,但最高传输速度只有133MB/s,但直到奔腾4时代还在使用。
这也意味着,在这个时期,固态盘的速度并不比机械盘快多少,非常难得。由于其成本高、容量小,基本上用于稳定性要求高的工业控制设备中。为了区别于机械硬盘,业内俗称电子盘。接口是40针孔插头,防呆设计,直接插在主板上使用。
除此之外,IDE接口里还有两个弟弟,分别是CF和ZIF。
CF(紧凑型闪存)接口
对于摄影爱好者来说,CF卡一定不陌生。比如佳能单反相机直到5D2和50D还在用,但更多的还是用在工控上。CF卡也遵循ATA标准,但接口是50针。
大部分用户认为CF卡和SD卡都属于存储卡,只是接口类型不同。但是CF卡是由控制器和闪存芯片组成的,是标准的固态硬盘。
ZIF(零插入力)接口
这个接口是东芝发布的,适用于1.8寸微硬盘。在工业控制设备中也有使用,一些数码产品也有配备,比如苹果的iPod Classic系列音乐播放器。索尼甚至推出了配备ZIF固态硬盘的超薄笔记本电脑。
与IDE接口相比,ZIF接口不仅体积更小,而且物理结构也完全不同。所谓的零插拔力接口,其实就是常见的FPC软排线接口,内部40pin触针表示也符合ATA规范。
串行ata
由于IDE接口性能严重滞后,中后期奔腾4的主板开始配备带宽更高的SATA接口。SATA接口因串行数据传输而得名,最新的SATA 3传输带宽达到6Gbps。相比IDE接口,外观非常迷你,内部“L”形防呆设计杜绝了外挂的可能。
SATA3的接口带宽对于机械硬盘来说基本够用,但是对于固态硬盘来说已经成为瓶颈。然而,其广泛的适用性和良好的兼容性使SATA固态硬盘成为旧电脑成本最低的升级方案。
此外,SATA接口还有两个弟弟,分别是LIF和mSATA。
LIF(低插入力)接口
LIF接口被广泛认为是苹果早期MacBook Air笔记本电脑的专用硬盘接口,但东芝随后发布了带有LIF接口的1.8英寸机械硬盘。至于用途,基本都是在工控领域和几款超薄笔记本电脑上,和ZIF接口的固态硬盘一样少见。
与标准SATA接口相比,LIF的形状更接近ZIF。所谓的低插拔力也是用FPC线链接的,只是接口和线的固定方式不同,但是你要记住是符合SATA规范的。
MSATA接口
mSATA接口是标准SATA的迷你版,但使用该接口的固态硬盘也更小,广泛应用于工控电脑、教学一体机和部分笔记本电脑。外接mSATA采用mini PCI-E接口形式,但速度和SATA完全一样。
因为mSATA引脚兼容mini PCI-E,所以有些主板可以同时兼容这两种协议。可以安装mSATA SSD,无线网卡,3G/4G无线网卡。
AIC/PCI-E(PCI-Eexpress)接口
AIC接口实际上是标准的PCI-CI-Eexpress接口。PCI-Express实现了主板总线的统一。根据总线位宽不同,可分为x1、x2、x4、x8、x16。比如x16插槽用于显卡,x1接口用于独立声卡、独立网卡等设备,而SSD通常使用x4接口。除了更高的带宽,PCI-Eexpress还可以直接与CPU通信,这为今天的主机内存缓冲(HMB)主机内存缓冲技术奠定了基础。
AIC接口固态硬盘首先用于服务器领域。有了原生PCI-E接口,面积更大的PCB就可以实现更大的容量,TB级别很早就出现在企业级产品中。
目前PCI-Eexpress标准已经发展到今天的3.0和4.0,5.0即将普及。版本越高,单通道的传输带宽越高。比如PCI-Eexpress 4.0 x4接口最高可以达到64Gbps,相比SATA最高的6GBps是一个恐怖的存在。此外,PCI-Eexpress的命名方式也发生了变化。例如,PCI-Eexpress 4.0 x4更改为PCIe Gen4x4。
除了AIC,PCI-Eexpress接口还有两个弟弟,分别是M.2 M-key和u.2
M.2接口
M.2接口是目前最流行的接口,它的前身是NGFF(Next Generation Form Factor),旨在取代mini PCI-E和mSATA接口。但是界面有点复杂。简单来说,M.2有三种规格:B键、M键和BM键。从外面看,是槽内隔板的差异。B-Key支持AHCI协议,即SATA通道,M-Key支持NVMe协议,PCI-Eexpress通道。BM-Key理论上兼容两种协议,甚至USB,比如带M.2接口的无线网卡。Wi-Fi功能采用PCI-Eexpress通道,而蓝牙和LTE功能采用USB通道。
与标准的M.2接口和AIC接口相比,只是外观不同。旧主板也可以通过AIC适配卡使用M.2 Nvme固态硬盘。2230、2242、2260、2280、22110这些数字其实就是SSD的PCB长宽。市面上主流规格是2280,22110规格多用于高端主板或服务器。
U.2接口SSD比较少见,基本都用在服务器上,但也可以通过转接卡或者转接线用在普通PC上。外观看U.2接口和SATA很像,硬盘通常是2.5寸大小,但是金手指中间有突起和一些多余的触点,也是通过PCI-E通道。理论上来说,M.2和标准PCI-Eexpress接口只是外观不同而已。
二十年后,SSD接口终于在SATA和M.2上正式统一,随着AMD最新锐龙处理器的发布,一大波PCIe 5.0固态硬盘即将到来,PCIe 4.0的速度将是主流PCIe 4.0的两倍。当然,无论是PCIe 3.0还是4.0,或者即将到来的5.0,在未来很长一段时间内,M.2接口仍将是承载它们的主要接口,SATA总有一天会消失在历史中。
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