By PURPLELEC | 12 December 2024 | 0 评论
NVMe 与 SATA 的比较:有什么区别
NVMe 与 SATA 在通信驱动程序和接口上存在显著差异。SATA 采用的 AHCI 驱动程序是为机械硬盘设计的，而 NVMe 驱动程序则专为固态硬盘（SSD）设计。NVMe 能够利用 PCIe 插槽，在存储接口与系统 CPU 之间进行高效通信，从而提高了资源利用率。
SATA 固态硬盘
历史与发展：串行 ATA (SATA) 技术于 2000 年推出，改进了并行 ATA (PATA) 的局限性，如电缆尺寸、成本、性能和功能。
性能对比：尽管 SATA 技术足以支持机械硬盘（HDD），但 HDD 的性能（50-120 MB/秒写入速度）远不及 SSD。SATA SSD 的出现证明了 ATA 总线的性能极限，其最高可达 550 MB/秒的 SATA 总线极限值。
系统性能提升：尽管存在总线限制，使用 SATA SSD 替代 HDD 通常能提升系统性能 10 至 15 倍。
NVMe 固态硬盘
推出与技术优势：Non-Volatile Memory Express (NVMe) 技术于 2011 年推出，消除了 SATA 接口和通信协议的瓶颈。利用 PCIe 总线，NVMe 可释放巨大的带宽潜能。
数据传输速度：PCIe 4.0 提供多达 32 个通道，理论上数据传输速度高达 64,000 MB/秒，远超 SATA III 的 600 MB/秒。
命令队列：NVMe 支持 65535 个命令队列，每个队列包含多达 65536 条命令，而 SATA SSD 仅有一个队列，深度为 32 条命令。
行业前景：NVMe 技术因高效率、高性能和广泛的系统互操作性而被认为是新的行业标准。
固态硬盘外形尺寸
机械硬盘与 SATA SSD：机械硬盘通常宽 2.5 或 3.5 英寸，而多数 SATA SSD 宽 2.5 英寸、厚 7 毫米。
NVMe SSD 外形尺寸：
M.2：小巧的物理尺寸，如 2280（宽 22 毫米，长 80 毫米），常用于笔记本电脑和台式机。
U.2：价格更高、性能更强、耐用性更好，通常用于数据中心/企业存储环境。
PCIe 插卡：适用于未配备 M.2 插槽的系统。
固态硬盘性能概览
NVMe 优势：专为 SSD 设计，通过 PCIe 总线与 CPU 直接通信，实现突破性性能提升。
数据传输速率：SATA III 总线性能极限为 6Gb/秒（最高 550 MB/秒吞吐率），而 PCIe 3x4 SSD 可提供高达 4GB/秒读取/写入吞吐率，PCIe Gen 4X4 则高达 8GB/秒（双向）。
协议延迟：NVMe 降低了协议延迟，优化了数据路径，并提高了 CPU 对队列管理的处理效率。
操作系统支持：NVMe 设备得到多数主要操作系统的支持，得益于过去十年的大规模开发工作。
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