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常见硬盘接口[0]

Posted on 2023年11月14日 by

本篇是计算机存储介质的发展的续篇

现在的电子设备升级的速度越来越快,想要升级已有设备选用SSD,需要考虑的东西越来越多,对于非专业人士而言,难度越来越高,以下作为总结。

  • 概述

一个硬盘在电脑上的性能发挥,除了需要选择合适的硬盘接口,传输总线,还需要关心主板和CPU的总线带宽和传输协议,这需要扎寻制造商的主板和CPU的规格书,另外一个影响因素就是操作系统的选用了,对于linux系统而言,旧的内核对新的协议支持的不好。

  • 术语解释

传输总线,电脑内部的硬件连接线,其实就是一条通道,就像公路,公路的大小与车速,决定了公路上的最大车流量,总线的位宽大小与传输频率,决定了在一次数据传输中能提供的最大速度。

传输接口,就是平时我们用时要接入的插口,类似公路的不同出入口。

传输协议,就是数据传输的方法,不同级别公路会配套实行不同的交通规则,不同接口/总线/设备也就会有不同标准。传输协议限定着硬盘(准确的就是硬盘控制器,常说的主控)与控制器(南桥等)如何传输,每当有数据到达控制器,传输协议就规定这些数据以何种方法传输到存储设备上。比如,一次限制传输的数据大小,一传输数据的间隔,传输方式等等,从而规范数据的传输规则。

常见的传输接口,传输协议和传输总线见下文

  • 硬盘的选用指南总体情况

  • 常见的形式

1)SATA接口

2)mSATA接口

3)M.2接口

4)PCIE接口

5)SATA-e接口

6)U.2接口

7)FC接口

8)SCSI接口

  • SSD代表性产品

三星 850 EVO M.2 接口,SATA 总线,AHCI 协议

三星 SM951 M.2 接口,PCIe 总线,AHCI 协议

三星 SM951 M.2 接口,PCIe 总线,NVMe 协议

 

  • 结论

M.2 PCIe总线,NVMe控制协议的SSD性能更加能达到最高水平。

  • 补充说明

1)PCIE接口的带宽、速率计算

GT/s —— Giga transation per second (千兆传输/秒),即每一秒内传输的次数。重点在于描述物理层通信协议的速率属性,可以不和链路宽度等关联。

Gbps —— Giga Bits Per Second (千兆位/秒)。GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。

举例:

因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。 即每传输8个Bit,需要发送10个Bit;这多出的2个Bit并不是对上层有意义的信息。

那么, PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5GT/s * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率。

2)各个接口的工作电压

参考资料:

  1. https://mao0514.blog.csdn.net/article/details/109807005
  2. https://blog.csdn.net/neo949332116/article/details/106303982/
  3. https://www.bilibili.com/read/cv3056816/
  4. https://zhuanlan.zhihu.com/p/46457783
  5. https://www.cnblogs.com/luxiaodai/p/13444756.html
  6. https://blog.csdn.net/alianada/article/details/82698130
  7. https://blog.csdn.net/neo949332116/article/details/106303982/
  8. https://tieba.baidu.com/p/5611611174?red_tag=1903380260
  9. https://www.crucial.cn/articles/about-ssd/the-types-of-interface-on-ssd-part-1
  10. https://news.mydrivers.com/1/504/504984.htm
  11. https://blog.csdn.net/weixin_38233274/article/details/79311675

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