硬盘

  • HDD 机械硬盘
  • SSD 固态硬盘

物理接口

接口的物理形态

  • SATA
  • mSTATA 迷你SATA
  • m.2 曾用名NG(NEXT GERNERATION)
    根据宽度分为(m.2 2242 2260 2280)
  • u.2 统一了 SATA ,PCIe,SAS 接口
  • AIC ADD IN CARD 标准PCIe金手指

通信协议

数据通信逻辑协议标准

  • AHCI
  • SAS
  • NVME (Non-Volatile Memory Host Controller Interface)

总线标准

数据总线标准,硬盘与CPU通过总线传输数据

  • SATA
  • PCIE

在传统SATA硬盘中,当我们进行数据操作时,数据会先从硬盘读取到内存,再将数据提取至CPU内部进行计算,计算后写入内存,存储至硬盘中;

PCI-E就不一样了,数据直接通过总线与CPU直连,省去了内存调用硬盘的过程,传输效率与速度都成倍提升。

发展演变

HDD和早期SSD绝大多数都是使用SATA接口,采用AHCI(Advanced Host Controller Interface),它是由intel联合多家公司研发的系统接口标准。

AHCI支持NCQ(Native Command Queuing)功能和热插拔技术。NCQ最大深度为32,即主机可以发最多32条命令给HDD或者SSD执行,跟之前硬盘只能一条命令一条命令执行相比,硬盘性能大幅提升。

这在HDD时代,或者SSD早期,AHCI协议和SATA接口足够满足系统性能需求,因为整个系统性能瓶颈在硬盘端(低速,高延时),而不是在协议和接口端。

然而,随着SSD技术的飞速发展,SSD盘的性能飙升,底层闪存带宽越来越宽,介质访问延时越来越低,系统性能瓶颈已经由下转移到上面的接口和协议处了。AHCI和SATA已经不能满足高性能和低延时SSD的需求,因此SSD迫切需要自己更快、更高效的协议和接口。

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搭配关系

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