SSD固态硬盘M.2接口和SATA有什么区别？NVMe协议PCIe与NGFF传统的AHCI有什么不同？

电脑装机可以说是选择恐惧症患者非常害怕的事情了，每一个东西都需要去抉择，显示器是用曲面的还是平面的？内存是不是要用双通道的？键盘有没有必要用机械的等等，就连选择固态硬盘都要抉择是选择M.2还是SATA3接口的。

为了避免购买错误，小编特意学习了下硬盘的知识，下面我们就来了解下硬盘的相关知识！
首先我们来了解一下，SSD固态硬盘有几种接口。按照接口区别，固态硬盘有3种接口的。

1. SATA接口
SATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。

SATA接口，其本质就是从传统机械硬盘时代继承下来的，最为主流的硬盘接口形态。由于脱胎于传统机械盘，SATA接口具有极强的兼容性，几乎所有种类的主板都能完美支持，也是目前市面上销售量和普及量最广泛的硬盘接口。SATA接口目前是市场的主流，支持热拔插，我们使用的计算机多数也是SATA接口的，这里着重说下SATA接口。目前SATA接口，有1.0、2.0、3.0三个版本，版本号越大，出现的时间就越晚，性能就越好，主要是数据传输速率更快。SATA1.0和2.0接口硬盘目前已经停产，市售产品基本都是SATA3.0版本。

2. mSATA接口

目前mSATA接口使用率最低，该接口主要是用在笔记本上：比如商务本，超极本，主流笔记本等。mSATA (mini-SATA)是迷你版本SATA接口，外型和电子界面与mini PCI-E完全相同，但电子信号不同，两者互不兼容。

3. M.2接口

M.2接口，是Intel推出的一种替代mSATA新的接口规范。

M.2接口是为超极本（Ultrabook）量身定做的新一代接口标准，以取代原来的mSATA接口。无论是更小巧的规格尺寸，还是更高的传输性能，M.2都远胜于mSATA。

M.2接口有两种类型：Socket 2（B key——NGFF）和Socket 3（M key——NVMe），其中Socket 2支持SATA、PCI-E ×2接口，而如果采用PCI-E ×2接口标准，最大的读取速度可以达到700MB/s，写入也能达到550MB/s。而其中的Socket 3可支持PCI-E ×4接口，理论带宽可达4GB/s。

现在我们知道M.2接口一般分为两种了，在购买M.2 SSD的时候是需要注意内部协议的。一种NGFF是走传统的SATA通道AHCI协议，与普通2.5英寸SATA固态硬盘性能没有差别；另一种则是使用全新的NVMe协议走的是PCIe通道，可以提供SSD高达3GB/s以上的性能，可谓天差地别。M.2固态硬盘根据长度不同，常见的有2242和2280。2280的M.2固态硬盘既有SATA通道AHCI协议的，也有PCIe通道NVMe协议的。

SSD（固态硬盘）最为主流的传输协议有两种。一种是AHCI协议，另一种是NVMe协议。这里着重说下这两种协议。
AHCI，全称为串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口，是在Intel的指导下，由多家公司联合研发的接口标准，它允许存储驱动程序启用高级串行ATA功能。

我们在使用SATA SSD的时候，一定要在主板设置中开启AHCI模式。

这是因为，开启AHCI模式后，能够大幅缩短SSD无用的寻道次数和缩短数据查找时间，这样能让多任务下的SSD能够发挥全部的性能和效应。根据相关性能测试，在AHCI模式开启后，大约增加30%的SSD读写性能。

另外一个传输协议，代表着未来性能走向的NVMe协议。

所谓NVMe协议，是一种基于非易失性存储器的传输规范，NVMe规范由包含90多家公司在内的工作小组所定制，Intel是主要领头人，小组成员包括美光、戴尔、三星、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等公司。

此规范目的在于充分利用PCI-E通道的低延时以及并行性，还有当代处理器、平台与应用的并行性，在可控制的存储成本下，极大的提升SSD的读写性能，降低由于AHCI接口带来的高延时，彻底解放SATA时代SSD的极致性能。

换言之，NVMe协议的诞生就是为了从传输协议出发，进一步提升SSD的实际读写性能，提高产品传输效率。

一般来说，基于NVMe协议的SSD在读写性能上都远远超过了SATA接口极限的6Gbps，接近1000MB/S。

除此之外，目前支持NVMe协议的SSD在接口类型上，也几乎都是M.2接口，走PCIe通道的，也就是说所有基于SATA接口的SSD都无法支持NVMe协议传输协议，无法享受全新协议带来的极限性能。

另外SSD的几种主控芯片给大家说明一下，根据NAND闪存中电子单元密度的差异，又可以分为SLC（单层次存储单元）、MLC（双层存储单元）以及TLC(三层存储单元)，此三种存储单元在寿命以及造价上有着明显的区别。

SLC（单层式存储），单层电子结构，写入数据时电压变化区间小，寿命长，读写次数在10万次以上，造价高，多用于企业级高端产品。

MLC（多层式存储），使用高低电压的而不同构建的双层电子结构，寿命长，造价可接受，多用民用高端产品，读写次数在5000左右。

TLC（三层式存储），是MLC闪存延伸，TLC达到3bit/cell。存储密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造价成本最低， 使命寿命低，读写次数在1000~2000左右，是当下主流厂商首选闪存颗粒。


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