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M.2 vs SATA:存储技术的对决

来源:机房360 作者:Harris编译 更新时间:2018/6/28 6:39:03

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摘要:SATA在数据存储领域是一个众所周知的技术,但M.2呢?

    SATA在数据存储领域是一个众所周知的技术,但M.2呢?
  
  在浏览供应商的网站或在线商店的虚拟货架时,人们看到M.2固态驱动器(SSD)很常见。但它们通常缺少外壳,尽管许多配件制造商提供外部使用的外壳,并且看起来像记忆棒和小型扩展卡之间的交集,并且外露芯片,其中一些可能由制造商的贴纸所覆盖。
  
  这两种存储技术有何区别?
  
  简短的回答:M.2支持多种存储和非存储用例,因此更多地是计算机的外形和连接器规格。与此同时,SATA是严格用于数据存储设备的总线接口。
  
  但这个故事还有更多。以下是IT专业人员应该了解的有关M.2及其与SATA的连接。
  
  什么是M.2?
  
  M.2规范允许设备制造商将闪存??榘沧暗角岜∩璞钢?,例如超薄笔记本电脑,可能难以容纳典型的2.5英寸SSD。但是M.2并不是专用于便携式电脑的。
  
  许多服务器和台式电脑主板上也可以找到M.2插座。以前称为下一代外形(NGFF),
  
  M.2规范被认为是mSATA标准的后续产品,尽管后一种类型的SSD仍在销售。
  
  就存储空间和物理尺寸而言,M.2SSD具有各种尺寸。像往常一样,数据容量用千兆字节(GB)或千兆字节(TB)表示,而部件占用的物理空间很小。
  
  韩国电子巨头三星公司在2018年4月推出了970EVOM.2固态硬盘,其存储容量高达2TB。这M2SSD恰好是2280部分,这意味着它其尺寸为22mm×80mm。尽管22mm宽的M.2??槭潜曜?,但M.2标准支持各种宽度(12,16和30mm)和长度(16,26,30,38,42,60,80和110mm)。
  
  在习惯于将SSD硬盘安装到系统的驱动器托架或使用PCIe卡和RAM??槔┱蛊銹C的用户中,在主板上发现M.2插槽可能是一种全新的体验。
  
  通常情况下,M.2插槽的排列方式使得SSD与主板平行,附近的安装柱用于用螺钉固定该部件。某些主板支持垂直方向,可以使用带适配器的M.2SSD。一旦安装到位,系统会认为它是另一个驱动器,可以进行格式化、分配驱动器号和其他常见的存储设置任务。
  
  除了体积紧凑外,M.2也是一种灵活的连接器。
  
  M.2不仅支持SATA,而且还支持PCIe(外围组件互连Express),但不是同时在给定的M.2SSD中。它甚至在某些配置中支持USB3.0、蓝牙,Wi-Fi和近场通信(NFC)。
  
  仔细检查M.2??楹?,用户可能会注意到连接器引脚所在的位置有凹口,从而产生不对称的引脚配置。这些决定了M.2??槭褂玫慕涌谝约八梢粤拥降淖芟撸≒CIe,USB3.0等)。这也是一种防止将M.2卡插入不兼容接口或将其置于反向配置的设计。
  
  M.2SSD能够实现高数据传输速度,但这一切都取决于所用存储接口的类型。
  
  基于SATA的M.2固态硬盘受到SATA最高限制为600MB/s(兆字节每秒)的限制。支持PCIe的M.2SSD使其能够使用NVMe(非易失性存储器快速),这是一种低延迟主机控制器接口规格,可达到最高4GB/s(兆字节每秒)的速度,可安装在相对较高的性能兼容的主板。
  
  什么是SATA?
  
  SATA是用于描述通用串行高级技术附件总线接口的首字母缩写,用于连接SSD硬盘,机械硬盘(HDD)和光驱,是存储行业的主要产品。
  
  它在很大程度上取代了PATA或并行ATA存储技术,部分原因是其更轻薄、更方便用户使用的布线和更出色的性能特点。如前所述,SATA可以达到600MB/s的速度,而PATA则可达到133MB/s。
  
  SATA并不总是能够达到这些速度,尽管它轻而易举地击败了PATA。当它在2000年推出时,SATAI或1.0能够以高达150MB/s的速率传输数据。从那以后,出现了许多提高性能的修订。今天,SATA3固态硬盘接近上述600MB/s的最高速度。
  
  还有从2013年开始的3.2版本。在SATA Express规范中支持SATA和PCIe,它的创建速度高达1,969MB/s。但人们不要将其与eSATA或外部串行高级技术附件混淆,SATAExpress尚未与SSD硬盘制造商紧密合作。
  
  其他亮点还包括热插拔支持,允许用户在系统仍在运行时将SATA存储设备连接到SATA硬盘或从中删除,以及高级主机控制器接口(AHCI)接口兼容性。AHCI支持热插拔支持和可提高称为本地命令队列(NCQ)性能的驱动器优化技术。
  
  SATA标准由SerialATA国际组织(SATA-IO或)进行维护,该组织是许多IT巨头支持的非营利组织。支持者包括AMD、戴尔、惠普、英特尔、美光、希捷和许多其他IT供应商。
  
  M.2和SATA之间的主要区别
  
  尽管M.2和SATA之间似乎存在一些功能重叠,但重要的差异将它们分开。
  
  如上所述,M.2支持多种存储和非存储用例,因此更多地是计算机的外形和连接器规格。与此同时,SATA是严格用于数据存储设备的总线接口。
  
  这两个术语不应互换使用。尽管术语“M.2SSD”可能意味着基于SATA的??榘姹?,但它不是一个给定的。请记住,M.2可以同时支持SATA和PCIe存储接口,但同样不能同时支持这两种存储接口。
  
  在执行系统维护和升级时,需要记住两者之间的另一个重要区别。虽然SATA设备可热插拔,但在系统仍在运行时尝试附加或移除任何类型的M.2SSD是不明智的。
  
  M.2和SATA的存储性能
  
  要进行速度对比,查看顶级闪存存储提供商Samsung的最新产品,就可以快速了解当前的市场状况。为了简单起见,由于M.2规范没有考虑机械硬盘的设计,所以SATA硬盘将被忽略。
  
  以三星公司最近发布的970PRONVMeSSD硬盘为例,它体现了M.22280(22mmx80mm)外形,并使用四个PCIe3.0通道(x4)。它能够达到高达3,500MB/s的读取速度和高达2,700MB/s的写入速度,在实际应用中以及在不同的配置和操作条件下,可达到或减少一些存储容量。
  
  相比之下,同样采用2280外形尺寸但具有SATA接口的860EVO的读写速度分别高达550MB/s和520MB/s,与2.5英寸SATA3.0版本相当的SSD可以安装在系统的驱动器托架中。
  
  简而言之,当传输数据时,M.2NVMe固态硬盘会将SATA相应产品排除在外。当然,这是有代价的。
  
  目前,具有1TB存储空间的M.2970PRONVMeSSD零售价为500美元,而860EVOSATASSD的M.2和2.5版本(也包含1TB存储)售价为270美元。
  
  何时使用M.2SSD
  
  •性能是重中之重。是否有高端处理器和要求不希望等待数据的应用程序?基于NVMe的M.2SSD就是答案。
  
  •将大量闪存存储到服务器机箱中。用于M.2SSD的PCIe适配器为数据中心提供了新的可能性。
  
  •在物理空间有限时。原始设备制造商喜欢M.2是有原因的。他们可以使用几乎不占用任何空间的卡片添加存储空间。
  
  •减少布线。尽管SATA电缆比PATA前身更薄,但可以使用基于SATA的M.2固态硬盘完全摒弃电源线。
  
  何时使用SATA
  
  •性能足够好。对于可能受益于稍微提升速度的非关键的普通工作负载来说,SATASSD是一个很好的解决方案。
  
  •广泛的支持。SATA具有悠久的历史,并且不乏为制造商提供久经考验的存储技术。
  
  •经济。如果容量而不是性能是重中之重,那么SATA的价值主张就无法被打败。
  
  编辑:Harris
  

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