2022-12-06 11:53:20
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Today, with the continuous advancement of science and technology, computers as productivity tools have long entered our lives. Presumably, everyone has encountered the problem of slow computer boot and lag, if you go online to find a solution, you will always see someone suggest to change the computer to an SSD. So you go to the shopping software and search for SSDs, and you are greeted by SATA, M.2, PCIe, AHCI, NVMe...
What do these parameters mean? How to choose a suitable SSD among a wide range of products through these parameters? Today, I will bring you a small science popularization about the bus, protocol, and interface in SSDs, allowing you to become an "old driver" of SSDs in seconds
A bus is a pathway for interacting data between different features of a computer. For SSDs, the bus is the path that data travels from the SSD to the CPU.
The bus is based on physical guidelines, so its carrying capacity has a certain upper limit.
The total amount of data transmitted by the bus per unit of time is called bandwidth.
固态硬盘的总线包括三种：SATA 总线、PCIe 总线、SAS 总线。它们的传输速率及带宽数据参见下表。
（PCIe 总线的传输带宽常用速率单位表示 ，X 就是多少倍的 X1）
上表的数据有点复杂，SAS 总线常用于服务器，不作展开讨论。生活中我们常涉及到的是 SATA3.0、PCIe3.0、PCIe4.0 总线。举个简单的例子进行说明，车在马路上行驶时，有三条路：SATA3.0、PCIe3.0、PCIe4.0，如下图。
可以看出，相同时间内，SATA3.0 总线这条路传输的车辆最少，就好像一条乡间小路。PCIe3.0、PCIe4.0 总线传输的车辆更多，是两条更宽敞的大路，当然 PICe4.0 这条路更加宽阔。
总之，在数据传输速率表现层面，我们可以简单地理解为：PCIe4.0 是大哥，PCIe3.0 是二哥，SATA3.0 是小弟。
协议就是进行通信的双方约定好的规矩，包括怎样连接、如何互相识别等
两个电子设备想要进行有效的数据传输，必须协议相同或协议相容
高效率的协议需要硬件支持
固态硬盘涉及到的协议有三种：AHCI 协议、NVMe 协议、SCSI 协议。SCSI 协议常用在服务器上，这里不作展开。生活中固态硬盘常涉及到的协议是 AHCI 和 NVMe，它们的具体原理比较复杂，这里依然以车辆在道路上行驶为例进行解释，AHCI 协议相当于一个限速 30 的指示牌，而 NVMe 相当于一个限速 60 的指示牌。
如上图所示，AHCI 协议可用于 SATA 总线和 PCIe 总线。此时虽然 PCIe 总线代表的路“更宽”，但由于 AHCI 协议的限制，PCIe 总线相较 SATA 总线的速率提升有限。
NVMe 协议可用于 PCIe 总线。“高速”的 NVMe 协议配合“宽阔”的 PCIe 总线，数据的传输速率大大增加。
总之，在数据传输速率表现层面，我们可以简单地理解为：NVMe 协议传输速度比 AHCI 协议更快。
接口是硬盘与主板之间的桥梁
接口、总线、协议在固态硬盘产品中是相辅相成的，可以通过总线的承载能力来判断固态硬盘接口的理论速率上限
接口的实际速率还与用料、工艺相关
下图为大家总结了常见的固态硬盘接口和与之相对应的协议总线情况。
这张表格里面值得关注的是：
PCIe 既可以作为总线承载数据信息，也可以作为接口。作为接口时，称之为 PCIe 插槽
SATA 总线只能采用 AHCI 协议，而 PCIe 总线，可以采用 AHCI、NVMe、SCSI 协议
对于 M.2 接口，分为 B&M-Key 和 M-Key 接口，它们的外形往往有豁口的区别，通常是 B&M-Key 硬盘左右两侧均有豁口，而 M-Key 接口的固态硬盘豁口位于右侧。但需要我们格外注意的是，不能单纯通过豁口外形的位置判断 M.2 接口的类型
总结
今天我们为大家介绍了固态硬盘的总线、协议、接口的概念，总结如下：
PCIe 总线传输数据能力强于 SATA 总线
NVMe 协议传输速度高于 AHCI 协议
不同的接口都有与之匹配的总线及协议，接口的理论速度可以通过总线类型判断
那么如何选购适合自己电脑的固态硬盘呢？知道这些概念后，下面三步告诉你解决方案
Step1: 了解自己电脑主板支持的接口及协议类型
Step2: 根据前文总结的表格，查看自己电脑接口支持的总线类型
Step3: 找到满足指标关系的固态硬盘，根据价格及实际需要进行选择
上述的挑选方法，是如何选到一个与自己电脑相匹配的固态硬盘，其实固态硬盘的实际传输速度、质量好坏这些表现，还与下面这些概念有关：
顺序读写速度 & 4K 随机读写速度
闪存颗粒品质
缓存
硬盘主控
