這是一個(gè)知識(shí)點(diǎn)——M.2 SSD硬盤(pán)的那些事兒    

相信你對(duì)NVMe這幾個(gè)字母比較眼熟，對(duì)SATA也比較眼熟，還有M.2。今天就來(lái)分享一下個(gè)人對(duì)這些內(nèi)容的認(rèn)知，也就是對(duì)于目前M.2 SSD硬盤(pán)的相關(guān)知識(shí)。

一、M.2是什么？

首先，M.2是一個(gè)接口，出現(xiàn)在筆記本、臺(tái)式機(jī)上的插槽。M.2接口主要替代了mSATA接口。mSATA長(zhǎng)這樣：

在幾年前的筆記本里出現(xiàn)，作為筆記本的主硬盤(pán)，有點(diǎn)是小，不占空間，可以讓筆記本變得輕薄，最初是intel為超極本而推廣的。

形狀和全高無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡一樣，但是使用的接口不同，所以不能混插。但是mSATA僅只支持SATA3.0協(xié)議6Gb/s的理論傳輸速度使其無(wú)法適用于更多的場(chǎng)景，更跟不上SSD的性能發(fā)展。目前因?yàn)槠湫∏傻奶攸c(diǎn)，應(yīng)用在了固態(tài)移動(dòng)硬盤(pán)這個(gè)場(chǎng)景下。

隨之而來(lái)的則是Intel主推的M.2接口規(guī)范，相較于mSATA，M.2接口在傳輸帶、容量、輕薄等方面都有更多的優(yōu)勢(shì)。所以也就逐漸從筆記本這種小空間內(nèi)使用逐步走向在臺(tái)式機(jī)也能使用的現(xiàn)象。

其次，M.2 SSD 共有三種規(guī)格尺寸，分別是42mm*22mm，60mm*22mm，80mm*22mm。其實(shí)也就是我們平時(shí)看到的硬盤(pán)上2242,2260,2280這個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)的意義。不同的長(zhǎng)度可以容納不同數(shù)量的閃存顆粒，因此也就可以達(dá)到不同的容量上限。目前我們常見(jiàn)的都是2280尺寸的。不過(guò)很多周邊產(chǎn)品，比如硬盤(pán)盒，都會(huì)支持三種尺寸。

再次，m.2接口有兩種類(lèi)型：Socket2（B key——ngff協(xié)議），Socket3（M Key——nvme協(xié)議）。其中Socket2支持SATA、PCI-E*2接口，最大速率可達(dá)到700MB/s，寫(xiě)入也能達(dá)到550MB/s。而Socket3可支持PCI-E *4接口，理論帶寬可達(dá)4GB/s。上圖中左1左2都支持NVMe協(xié)議，而右一則只支持SATA協(xié)議。因此，選購(gòu)或者更新M.2 SSD的時(shí)候需要特別注意接口類(lèi)型、支持協(xié)議、支持主板。

所以M.2就是一個(gè)接口類(lèi)型，與SATA、IDE是同一層次的概念，IDE接口基本已經(jīng)看不到了，SATA是主流，M.2也已經(jīng)在慢慢普及，而且速度相當(dāng)快。

二、M.2 SSD支持什么協(xié)議？

相信即便不懂，你也聽(tīng)說(shuō)過(guò)M.2 SSD支持SATA總線(xiàn)、PCI-E總線(xiàn)。在這個(gè)層面，SATA和PCI-E都是總線(xiàn)（通道標(biāo)準(zhǔn)），與主板上的物理接口不是同一個(gè)概念。

如果提到SATA3.0，你可能會(huì)有音箱，這個(gè)總線(xiàn)的傳輸速率極限是6Gb/s，也就是最大傳輸速度能達(dá)到600M/s。所以目前選購(gòu)2.5in SSD的時(shí)候，宣傳頁(yè)面速度都是550M/s，畢竟傳輸是個(gè)損耗的事情，不可能達(dá)到理論標(biāo)準(zhǔn)，不過(guò)走SATA3.0總線(xiàn)的SSD已經(jīng)發(fā)展到極限了，也就是550M/s的傳輸速度已經(jīng)是SATA3.0的極限了，搜索一下基本所有商家的2.5in SSD都能夠達(dá)到550M/s的傳輸速度。

所以即便是M.2接口的SSD，如果走的是SATA通道，不管你怎么測(cè)速，速度不可能超過(guò)6Gbps，換個(gè)角度，如果測(cè)試出來(lái)的速度低于6Gbps，應(yīng)該就是走的SATA通道。

與SATA通道對(duì)應(yīng)的另一個(gè)概念是PCI-E，也是一個(gè)通道概念，全稱(chēng)是PCI-Express，目前主流的應(yīng)該是PCI-Express Gen3 x 4通道。其中Gen3是PCI-Express的代數(shù)，類(lèi)似于USB協(xié)議的USB1.0，USB2.0，USB3.0。而后面的 x 4則是在主板上插槽的尺寸大小了。

目前主流的M.2 SSD都是PCI-Express Gen3.0 x 4通道，如果是筆記本更換SSD的話(huà)，同樣要搞清楚筆記本主板M.2插槽支持的通道版本。比如我之前沒(méi)了解，給小米筆記本15 pro 2019款增加了一個(gè)aigo P2000 1T M.2 SSD，怎么測(cè)都達(dá)不到標(biāo)稱(chēng)速度。于是去小米客服去咨詢(xún)確認(rèn)，才知道這款筆記本只支持PCI-Express Gen2.0，所以只能達(dá)到這個(gè)通道標(biāo)準(zhǔn)下的速度。

不同的尺寸對(duì)應(yīng)不同的金手指長(zhǎng)度，比如顯卡接在PCI-Expree x 16上，提供更高效的數(shù)據(jù)傳輸。比如我用的品牌臺(tái)式機(jī)，提供了M.2插槽，但是并不能識(shí)別NVMe，但是主板上有PCI-Express x 1插口，閑置的M.2 SSD也只能退而求其次了，買(mǎi)了一款佳翼的轉(zhuǎn)接口，將aigo P2000 512的速度降到了800Mb/s。

佳翼(JEYI） NVMe轉(zhuǎn)接卡PCIE轉(zhuǎn)M.2轉(zhuǎn)接卡全速M(fèi).2 Gen3滿(mǎn)速擴(kuò)展卡 SK1

那么問(wèn)題來(lái)了，NVMe又是個(gè)什么鬼。

三、“M.2的驅(qū)動(dòng)”

隨便搜一下固態(tài)硬盤(pán)，目前主流的M.2 SSD都會(huì)跟著NVMe，這是個(gè)什么東西呢？

NVMe，即NVM Express，是一個(gè)邏輯設(shè)備接口規(guī)范，與AHCI是同一個(gè)層次的概念。它是與AHCI類(lèi)似的、基于設(shè)備邏輯接口的總線(xiàn)傳輸協(xié)議規(guī)范（相當(dāng)于通訊協(xié)議中的應(yīng)用層），用于訪(fǎng)問(wèn)通過(guò)PCI Express（PCIe）總線(xiàn)附加的非易失性存儲(chǔ)器介質(zhì)（例如采用閃存的固態(tài)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器），雖然理論上不一定要求 PCIe 總線(xiàn)協(xié)議。

NVMe其實(shí)就是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，是AHCI的進(jìn)階版，針對(duì)PCI-E總線(xiàn)SSD定制的一種高速協(xié)議。目前支持NVMe協(xié)議的M.2 SSD一定采用PCI-Express 3.0 x 4總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，但是采用PCI-Express 3.0 x 4總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的M.2 SSD并不一定支持NVMe協(xié)議。

四、可不要選錯(cuò)型號(hào)

概念太多了，所以特別容易選錯(cuò)。根據(jù)前文三部分的不同層次的概念，基本可以選定適合自己設(shè)備的M.2 SSD產(chǎn)品了。本文不涉及具體型號(hào)的推薦，只介紹能夠使用的M.2 SSD固態(tài)硬盤(pán)的區(qū)分方式。

首先，在M.2 SSD的插槽方面，分為了B Key 插槽和M Key插槽。區(qū)分方式比較細(xì)微：二者在針腳個(gè)數(shù)上有一定的區(qū)別。從上圖可以明確看出。

B Key插槽支持Socket2，可以支持以下協(xié)議：PCI-Express x 2、SATA。

M Key插槽支持Socket3，可以支持以下協(xié)議：PCI-Express x 4、SATA。

目前常見(jiàn)的M.2 SSD基本都是M key的。

如果M.2 SSD的插口和插槽不對(duì)應(yīng)，那就安裝不上啦。

所以在安裝方面分為兩種情況：面向B Key的M.2插槽和面向M Key的M.2插槽。

1、面向B Key的M.2插槽

可以確定的是，M key的M.2 SSD是不可能裝進(jìn)去B Key的M.2的插槽的。

此時(shí)又分為兩種情況：B Key M.2 SSD支持哪個(gè)總線(xiàn)：

（1）如果支持SATA總線(xiàn)，則可以正常使用，但是速度不會(huì)超過(guò)SATA3.0總線(xiàn)的上限速度600M/s（實(shí)際應(yīng)該是550M/s）。

（2）如果支持PCI-Express x 2總線(xiàn)，還要看這個(gè)插槽是不是支持PCI-Express x 2總線(xiàn)，如果只有SSD支持PCI-Express x 2而差錯(cuò)不支持，則向下兼容SATA3.0；如果插槽也支持PCI-Express x 2總線(xiàn)，則可以以PCI-Express 3.0 x 2的速度運(yùn)行，實(shí)際速度不會(huì)超過(guò)1000M/s。

2、面向M Key的M.2插槽

M Key的M.2插槽可以安裝B Key M.2 SSD和M Key M.2 SSD。但是也會(huì)因?yàn)橹С值膮f(xié)議不同而導(dǎo)致速度不同。

（1）B Key M.2 SSD安裝在M Key M.2插槽上，根據(jù)SSD走的總線(xiàn)情況，可以達(dá)到SATA3.0（約600M/s上限）和PCI-Express x 2（約1000M/s上限）的不同速度上限。

（2）M Key M.2 SSD安裝在M Key M.2插槽上，可以走PCI-Express 3.0 x 2和PCI-Express 3.0 x 4通道。在這種情況下，SSD是否支持NVMe協(xié)議就成了影響速度上限的主要指標(biāo)。如果SSD不支持NVMe協(xié)議的話(huà)，速度上限在1500M/s；如果SSD支持NVMe協(xié)議（目前主流的都支持，所以這個(gè)不用在購(gòu)買(mǎi)時(shí)考慮），那就是現(xiàn)在各個(gè)廠家出售的各種產(chǎn)品了，從2000M/s到3500M/s，可多可多可以選擇的呢。

當(dāng)然全文提到的PCI-Express 3.0 x 4目前已經(jīng)進(jìn)化到PCI-Express 4.0 x 4通道了，速度四舍五入都可以10000M/s了，目前也適用于極客，因?yàn)橄脒_(dá)到好看的速度要各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備都要支持，而且目前的應(yīng)用場(chǎng)景也不是那么多，有錢(qián)人上。

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五、總結(jié)

其實(shí)目前選購(gòu)M.2 SSD的主要問(wèn)題還是在插槽這部分，舊筆記本更新M.2 SSD的時(shí)候不太容易找到相關(guān)信息，找客服也不一定能夠問(wèn)得出來(lái)。M Key M.2插槽不支持PCI-Express 3.0 x 4協(xié)議的話(huà)，目前主流的NVMe M.2 SSD都有點(diǎn)性能浪費(fèi)的嫌疑。

支持NVMe 協(xié)議的M.2 SSD拿來(lái)DIY移動(dòng)硬盤(pán)也有點(diǎn)浪費(fèi)材料，因?yàn)閁SB 3.0 Gen2最高支持10Gbps，大約是1000M/s的傳輸速度，目前支持M.2 SSD的硬盤(pán)盒也基本上是10Gbps，雷電接口的又太貴了。不過(guò)想體驗(yàn)超過(guò)極速u(mài)盤(pán)（比如我之前測(cè)過(guò)的閃迪cz880，雷克沙P30等）的傳輸速度，自己DIY一個(gè)M.2 SSD移動(dòng)固態(tài)硬盤(pán)也不是不可以。

總的來(lái)說(shuō)，M.2 SSD的選購(gòu)需要先弄清楚自己的設(shè)備支持的各種協(xié)議以及物理插口，再進(jìn)行選購(gòu)。

感謝耐心觀看，希望以上內(nèi)容能夠?qū)δ愕倪x購(gòu)有所幫助。非從業(yè)者，內(nèi)容難免有所出入，如有錯(cuò)誤煩請(qǐng)?jiān)u論指出，如有未表述清楚的地方也請(qǐng)?jiān)u論區(qū)討論。謝謝。