硬盘接口有哪些 硬盘U.2和M.2接口有什么区别

时间:2021-05-18

硬盘接口种类众多,为了实现更快的速度,硬盘的接口也在不断进化,从时下主流的SATA3.0到现在速度更快的M.2与U.2接口,不同规格的硬盘上会使用不一样的接口,那么最常见的硬盘接口有哪些呢?硬盘U.2和M.2接口有什么区别呢?下面小编给大家详细的介绍。

SATA、mSATA、M.2、SATA Express (以下简称为SATA E) 、PCI-E及U.2等,而且 每个接口下面又会有很多子类型, 其实这只是一部分,没提到的还有很多,比如BGA封装的,针对外置设备的eSATA接口,企业级市场用的SAS 3.0接口,习惯独来独往的苹果甚至还定制了很多自家专属的硬盘接口。因为它们都是是专属的,所以小编重点介绍的是我们平时最常见的接口。

  1、SATA 6Gbps接口

  SATA是硬盘接口的标准规范,实际上SATA 6Gbps接口这个说法并不规范,准确的称呼是SATA III,接口速度是6Gbps而已,只是现在大家习惯这个说法了。SATA 6Gbps接口是目前最最常见的HDD/SSD硬盘接口,大部分人现在买的硬盘都在用这种接口,如图:

  主板的SATA接口:

  SATA 6Gbps接口

  SATA 6Gbps接口优缺点:

  SATA 6Gbps接口是目前应用最多的硬盘接口,最大的优势就是太成熟了,6Gbps的带宽虽然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps带宽差多了,但普通2.5寸SSD并没这么高的需求,500MB/s多的读写速度也够用了,而HDD硬盘发展太慢,速度一直没有质变,在HDD硬盘上6Gbps带宽更谈不上瓶颈。

  而SATA 6Gbps的缺点就是对新技术的支持是不够的,比如NVMe标准就不支持,而且体积相对比较大,不适应SSD日益小体积的发展趋势,6Gbps的带宽对新一代SSD来说也不够用了。

  2、mSATA接口

  SATA 6Gbps接口不利于SSD小型化,半高SATA设备又有点不受欢迎,因此针对便携设备开发的mSATA(mini SATA)接口应运而生,你可以把它看作标准SATA接口的mini版,物理接口跟mini PCI-E接口一样,所以二者容易混淆,但mSATA走的是SATA通道而非PCI-E通道,所以需要SATA主控。

  mSATA接口的优缺点:

  mSATA在SSD小型化之初还是很火的,并且有两种尺寸的mSATA硬盘规格,分为MO-300A和MO-300B,前者又分为mSATA mini和mSATA,其中mini硬盘长宽是30x26.8mm,mSATA尺寸是51x30mm,单面厚度约为4.85mm,而MO-300B一般是30x30mm,比较少见。

  但是mSATA接口是SSD小型化的一个重要过程,依然没有摆脱SATA接口的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也还是6Gbps,SATA接口的潜力也就如此了,要想进一步发展还得寻找新的手段。

  3、M.2/NGFF接口

  M.2原名是NGFF接口,它是为超极本(Ultrabook)量身定做的新一代接口标准,主要用来取代mSATA接口,具备体积小巧、性能主流等特点。并且M.2又有丰富的可扩展性,可以提高SSD容量。

  M.2固态硬盘

  主板上的M.2接口:

  此外,M.2接口可以同时支持SATA及PCI-E通道,后者更容易提高速度,早期的M.2接口使用的是PCI-E 2.0 x2通道,理论带宽10Gbps,不过在9系及100系芯片组之后,M.2接口现在全面转向PCI-E 3.0 x4通道,理论带宽达到了32Gbps,远高于之前水准,大大提升了SSD性能潜力。另外,该接口固态硬盘还支持NVMe标准,和现在的AHCI比较起来,通过新的NVMe标准接入的SSD,在性能提升方面非常明显。

  4、PCI-E接口

  早在SATA接口的SSD发展之初,PCI-E接口的SSD就出现了,其他SSD不论采用什么接口,都是从SATA向原生PCI-E走进,而PCI-E接口的SSD直接是一步到位,省去了中间过程。

  Intel 750硬盘是目前高性能PCI-E硬盘的代表

  跟显卡类似,PCI-E硬盘的规格也会根据长度、高度分为全高/半高、全长/半长等不同级别,最常见的PCI-E硬盘多是HHHL半高半长的,长度为167mm。

  PCI-E接口的硬盘速度也逐渐从当初的PCI-E 2.0 x2走向了PCI-E 3.0 x4通道,速度也达到了32Gbps,而且早期PCI-E硬盘不能做启动盘的问题也解决了,现在旗舰级SSD大多会选择PCI-E接口。

  5、SATA Express接口

  M.2接口解决了mSATA接口的后继问题,SATA 6Gbps接口在6Gbps速度之后,SATA接口要想继续提高速度,SATA-IO给出的解决方案是SATA Express(SATA E)接口。

  为了提高接口带宽,SATA E接口放弃了SATA通道,走向了PCI-E通道,他们选择的是PCI-E x2通道,具体有PCI-E 2.0 x2或者PCI-E 3.0 x2两种选择,因此就有了10Gbps以及16Gbps两种,最初是10Gbps居多,现在的主板逐渐开始提供16Gbps的SATA E接口,因为100系芯片组的南桥通道数量大幅提升了。 无论厂商选择PCI-E 2.0还是PCI-E 3.0方案,接口速度相对原来的6Gbps都有了明显的提升,带宽更不是瓶颈了。

  6、U.2/SFF-8639接口

  U.2接口别称SFF-8639,U.2的设备端接口融合了SATA及SAS接口的特点,U.2不但能支持SATA-Express规范,还能兼容SAS、SATA等规范,主板一端是mini SAS(SFF-8643)接口,设备端的U.2线则是一端接在SATA电源上,一端接在U.2硬盘的数据口上。因此大家可以把它当做是四通道版本的SATA-Express接口,它的理论带宽已经达到了32Gbps,与M.2接口毫无差别。

  主板上的U.2接口

  U.2接口固态硬盘与数据线

  U.2接口的优点是接口带宽达到了32Gbps,支持NVMe协议,甚至供电能力也提高了,这都有助于提高SSD性能,但U.2不好的地方在于它依然是新兴事物,很多主板目前并没有U.2接口,而且U.2接口的消费级硬盘少的可怜,目前开始销售的也只有Intel的750系列。

  二、U.2和M.2接口有什么区别

  通过以上讲解,我们对硬盘接口有了更深的了解,下面我们再来看看U.2和M.2接口接口到底有哪些区别,通过一张参数对比图,大家可以比较轻松的了解。如图:

  U.2和M.2接口优缺点对比:

  从对比来看,M.2接口主要优点在于体积小巧、性能出色,比较广泛的用于笔记本、超级本等便携设备中。而U.2接口则具备速度更快,2.5英寸更好的与目前SATA3.0接口固态硬盘兼容,适合主流笔记本、台式电脑。但不足的地方在于,目前配备U.2接口SSD相对较少,尚等待成熟。

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