精神小伙終於實現SSD自由:結果通電瞬間火花四濺

精神小伙終於實現了固態硬碟自由,通電瞬間火光四射煙霧繚繞為哪般?

正所謂一通操作猛如虎,電源硬碟全帶走。固態硬碟不能閉著眼亂買,不僅要清楚自己的主板是用的是哪種接口,安裝時更要具備一定的硬體知識和靠譜的動手能力。

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更不要相信大力出奇跡,不然輕則設備無法識別,重則接口灰飛煙滅。

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現在最常用的固態硬碟接口為SATA和M.2接口,不僅外觀差別較大,速率更可能會有五六倍的差距,這是因為接口帶寬也是制約固態硬碟性能的重要因素。

除了SATA和M.2,回望二十年,固態硬碟接口形式遠比你想像的要「繽紛」,下面我們就來個編年史般的大回顧。

IDE(PATA)接口

主流觀點都認為SATA是最早固態硬碟接口類型,但實際上實用化的固態硬碟可以追溯到IDE時代。IDE接口也稱為ATA接口,因為使用16位並行傳輸方式,所以也被稱為PATA(並行ATA),接口採用40針結構,但傳速度最高也只到133MB/,但直到奔騰4時代還在使用。

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這也意味著,該時期固態硬碟速率也比機械盤快不了多少,而且十分罕見,較高的成本和不高的容量,基本用在對穩定性要求較高的工控設備上。為了與機械硬碟區分,行業內普遍叫它電子盤,接口形式為40針孔的大插頭並有防呆設計,直接插在主板上使用。

除此之外,IDE接口還有兩個小弟,分別是CF和ZIF。

CF(Compact Flash)接口

對於攝像攝影愛好者來說,CF卡一定不陌生,例如佳能單眼相機直到5D2和50D時期還在使,但更多的還是用於工控領域。CF卡同樣遵循ATA標准,但接口是50針。

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大部分用戶認為CF卡和SD卡都屬於存儲卡,只是接口類型不同。但CF卡內部由控制器和快閃記憶體晶片組成,是一塊標準的固態硬碟。

ZIF(Zero Insertion Force,零插拔力)接口

該接口由東芝發布,應用於1.8寸的微硬碟上,同樣多用於工控設備,一些數碼產品也有所配備,例如蘋果iPod Classic系列音樂播放器,索尼更是推出配備ZIF固態硬碟的超薄筆記本電腦。

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和IDE接口相比,ZIF接口不僅體型更小,物理結構也完全不同,所謂零插拔力接口實際上就是現在比較常見的FPC軟排線接口,內部40pin觸針表明它同樣符合ATA規范。

SATA 接口

由於IDE接口性能嚴重落後,奔騰4中後期的主板開始配備帶寬更高的SATA接口。SATA接口由於採用串行方式傳輸數據而得名,最新的SATA 3傳輸帶寬達到了6Gbps。外觀相對於IDE接口顯得十分迷你,內部的「L」型防呆設計杜絕了插反的可能性。

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SATA3的接口帶寬應用於機械硬碟基本足夠,而對於固態硬碟來說早已成為瓶頸,但廣泛的適用性和良好的兼容性,使得SATA固態硬碟成為老舊電腦最低成本的升級方案。

另外,SATA接口也有兩個小弟,分別是LIF和mSATA。

LIF(Low Insertion Force,低插拔力)接口

LIF接口被廣泛認為是蘋果早期MacBook Air筆記本電腦的專用硬碟接口,但東芝隨後也發布了LIF接口的1.8寸機械硬碟。至於用途,基本也是工控領域和幾款超薄的筆記本電腦,和ZIF接口的固態硬碟一樣罕見。

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和標准SATA接口相比,LIF外形與ZIF更為接近,所謂低插拔力也是使用FPC排線連結,只是接口和排線的固定方式有所不同,但大家記住它符合SATA規范就可以了。

mSATA接口

mSATA接口是標准SATA的迷你版本,但使用該接口的固態硬碟身形也更小,廣泛應用在工控電腦、教學一體機和一些筆記本電腦中。外觀看mSATA採用了mini PCI-E接口形態,但速度和SATA完全一致。

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因為mSATA引腳與mini PCI-E兼容,有些主板可以同時兼容這兩個協議,既可以安裝mSATA固態硬碟,也可以安裝無線網卡和3G/4G無線上網卡。

AIC/PCI-E(PCI-Eexpress)接口

AIC接口其實就是標准PCI-CI-Eexpress接口。PCI-Express實現了主板總線的統一,根據總線位寬不同,可分為x1、x2、x4、x8和x16,例如x16插槽用於顯卡,x1接口用於獨立音效卡、獨立網卡等設備,而固態硬碟通常使用x4接口。除了帶寬更高,PCI-Eexpress還能與CPU直接通信,為今天的Host Memory Buffer(HMB)主機記憶體緩沖技術打下基礎。

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AIC接口固態硬碟最早也是應用在伺服器領域,採用原生的PCI-E接口,較大面積的PCB也可以做到更大的容量,在企業級產品中很早就出現了TB級別。

目前PCI-Eexpress標准已發展到今天的3.0和4.0,5.0也普及在即。版本越高單個通道的傳輸帶寬就越高,例如PCI-Eexpress 4.0 x4接口最高可達64Gbps,相對於SATA最高的6GBps來說是個恐怖的存在。另外,PCI-Eexpress命名方式也有所變化,例如PCI-Eexpress 4.0 x4改叫PCIe Gen4x4。

除了AIC,PCI-Eexpress接口還有兩個小弟,分別是M.2 M-key和U.2。

M.2接口

M.2接口是當下最為流行的接口,其前身為 NGFF(Next Generation Form Factor),目的是取代mini PCI-E和mSATA接口。但該接口稍微復雜,簡單來說M.2有B-key和M-key和BM-Key三種規格。

從外觀看就是插槽內隔斷的不同,B-Key支持AHCI協議,也就是走的SATA通道,M-Key支持NVMe協議,走的是PCI-Eexpress通道。而BM-Key理論上同時兼容這兩種協議,甚至還有USB,例如M.2接口的無線網卡,Wi-Fi功能走的是PCI-Eexpress通道,而藍牙和LTE功能走的是USB通道。

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同規格的M.2接口和AIC接口相比僅是外觀不同,通過AIC轉接卡老主板也可用上M.2 Nvme固態硬碟。而2230、2242、2260、2280、22110這些數字其實是固態硬碟的PCB長度和寬度,市場主流規格為2280,22110規格則多用於高端主板或者伺服器。

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U.2接口

U.2接口的固態硬碟比較少見,基本用於伺服器中,但也可以通過轉接卡或轉接線在普通PC上使用。

外觀看U.2接口與SATA很相像,而且硬碟尺寸通常也為2.5寸,但金手指中部有凸起並額外多了一些觸點,而且走的也是PCI-E通道,理論來說和M.2、標准PCI-Eexpress接口僅僅是外觀的不同。

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二十年彈指一瞬,固態硬碟接口終於在SATA和M.2完成了形式上的統一。隨著AMD發布了最新的銳龍處理器,一大波PCIe 5.0固態硬碟即將到來,速度相比主流的PCIe 4.0將再次實現翻倍的超越。

當然,無論是PCIe 3.0還是4.0,還是即將到來的5.0,M.2接口在未來相當長的時期仍將是承載它們的主力接口,而SATA終有一天會消失在歷史長河之中。

來源:快科技