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什么是M.2固态硬盘?M.2 NVMe固态盘知识扫盲 (2)

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2018-01-04 21:37 电脑百事整理 0

NVMe接口标准为什么是革命性的?

NVMe标准,全称Non-Volatile Memory Express(非易失性存储器标准),是使用PCI-E通道的SSD一种规范,最早在2007年的Intel开发者论坛上已被提出,并在同年由Intel领衔成立了NVMHCI工作组。

面向PCIe SSD产品的NVMe标准能有效降低控制器和软件接口部分的延迟,最主要是能让SSD走PCI-E通道直连CPU,有效降低了数据延迟,其次,NVMe精简了调用方式,AHCI每条命令则需要读取4次寄存器,一共会消耗8000次CPU循环,从而造成2.5μs的延迟,而NVMe执行命令时则不需要读取寄存器。

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NVMe PCIe SSD可有效降低延迟

而且新的协议还能大大提高SSD的IOPS(每秒读写次数)性能,理论上,IOPS=队列深度/ IO延迟,所以增加队列深度,就可以有效提升SSD的IOPS。

传统的ACHI标准下队列深度最多能达到32,但是在NVMe标准下,这一数值可以达到64000,是以前的2000倍。

此外NVMe还加入了自动功耗状态切换、动态能耗管理、免驱等功能,驱动适应性广,低功耗。

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队列深度的大幅提升

小结:对比传统的ACHI,NVMe接口标准能有效降低控制器和软件接口部分的延迟,大幅提高固态硬盘的IOPS性能,还兼顾低功耗,驱动适应性广的优点,因此可以说NVMe接口标准是革命性的。

M.2接口凭什么突围而出?

看到这里,各位看官似乎明白了,M.2接口是因为他支持NVMe标准,才会脱颖而出的吧?

猜对了一半,其实支持NVMe标准的接口,并不止M.2一个,还有更为纯粹的PCIe接口和非常小众的U.2接口,我们先来讲讲这个U.2接口,看看他为什么不能成为主流。

U.2正规学名其实是叫SF-8639接口,接口的设计思路与SATA-E一样,即尽可能利用现有的物理接口,但增加了更多的协议支持就像NVMe,带宽也从PCI-E x2增加到了PCI-E x4,可以说U.2才是才是SATAe的终极版本。

U.2接口不可以说不好,但是对比他的竞争对手M.2接口,在通用性方面稍逊一筹,而这对于接口的普及其实是致命的,U.2目前甚至还是需要占用特定的线材或转接卡与台式机或笔记本电脑连接,特别不方便,U.2接口逐渐小众化和边缘化也不足为奇了。

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那么既然NVMe协议能让SSD更快走的是PCI-E通道,为什么不能直接把SSD插在原本就直连PCI-E通道的PCIe接口上呢,厂家也想到了这个问题,PCIe接口的SSD也就顺理成章的出现了。

PCIe接口的SSD一直是高性能的代名词,虽然其接口标准和M.2 PCIe SSD一样,但更大的pcb板能让PCIe SSD容量更大,更适合企业级消费者。

但通用性方面不及M.2接口灵活,所以本质一样的M.2 PCIe SSD和PCIe SSD在产品定位上开始分道扬镳了,M.2 PCIe SSD面向大众主流消费者,PCIe SSD则面向更高端的用户比如企业用户。

小结:看完各个接口没能普及的原因,大家大概都明白了,M.2接口能突围而出,主要凭借着两点:1、支持NVMe传输协议,拥有更大的带宽,提高SSD的IOPS,大大减少SSD的延迟。2、接口通用性比其他支持NVMe传输协议的接口要好,体积小巧、更适合放在各种移动端平台。

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