HDD硬盤(pán)依然是很多實(shí)體店裝機(jī)的首選，但更快速的SSD已經(jīng)是用過(guò)都說(shuō)好。在這場(chǎng)革命中，為了實(shí)現(xiàn)更快的速度，硬盤(pán)的接口也在不斷進(jìn)化，今天的超能課堂我們就來(lái)談?wù)動(dòng)脖P(pán)的主流接口都有哪些。
一套完整的PC需要很多個(gè)部件組成，如果在某次災(zāi)難中你只能保留一個(gè)部件，大家會(huì)選擇留下哪個(gè)部分？這時(shí)候不管你的CPU多么高級(jí)，顯卡多么有信仰，正常的人類(lèi)應(yīng)該都會(huì)選擇留下硬盤(pán)吧，因?yàn)橛脖P(pán)里不僅住著很多美日歐漂亮姐姐，最關(guān)鍵的是里面保存了你的使用記錄，說(shuō)的文藝點(diǎn)就是只有硬盤(pán)才能留住你的記憶，人要是沒(méi)了記憶，跟咸魚(yú)有什么區(qū)別（活魚(yú)還有7秒的記憶）。
作為PC中最重要的部件之一，杯具的是硬盤(pán)還往往是最拖累系統(tǒng)的一部分，特別是在純機(jī)械硬盤(pán)平臺(tái)上。整套平臺(tái)性能要想極大地提升，硬盤(pán)速度就不得不革命。
時(shí)至今日，HDD硬盤(pán)依然是很多實(shí)體店裝機(jī)的首選，但更快速的SSD已經(jīng)是用過(guò)都說(shuō)好，它好你也好。在這場(chǎng)革命中，為了實(shí)現(xiàn)更快的速度，硬盤(pán)的接口也在不斷進(jìn)化，今天的超能課堂我們就來(lái)談?wù)動(dòng)脖P(pán)的主流接口都有哪些。
不同規(guī)格的硬盤(pán)上會(huì)使用不一樣的接口
大家都能說(shuō)出不少，不過(guò)小編還是自己先曝答案吧——如上圖所示，視硬盤(pán)大小不同，硬盤(pán)接口也是多種多樣的，現(xiàn)在能見(jiàn)到的至少有SATA、mSATA、M.2、SATA Express、PCI-E及U.2等，其實(shí)這些還只是一部分，因?yàn)槲覀儧](méi)提到的還有很多，比如BGA封裝的，針對(duì)外置設(shè)備的eSATA接口，企業(yè)級(jí)市場(chǎng)用的SAS 3.0接口，習(xí)慣獨(dú)來(lái)獨(dú)往的蘋(píng)果甚至還定制了很多自家專(zhuān)屬的硬盤(pán)接口。
考慮到它們跟日常使用的關(guān)系不大或者你知道了也沒(méi)個(gè)卵用（因?yàn)槭菍?zhuān)屬的），所以我們重點(diǎn)介紹的是普通人見(jiàn)得著的接口，如下圖所示：
硬盤(pán)常見(jiàn)接口及特色
上述表格中一共列舉了SATA 6Gbps、mSATA、SATA Express（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為SATA E）、M.2、U.2及PCI-E接口，實(shí)際上每個(gè)接口下面通常還會(huì)有很多子類(lèi)型，比如SATA硬盤(pán)還有1.8寸規(guī)格的，mSATA還有mSATA mini，PCI-E插槽除了常見(jiàn)的HHHL半高半長(zhǎng)之外，還有全高全長(zhǎng)、全高半長(zhǎng)等等，不勝枚舉，我們就選擇最典型的吧。
下面我們?cè)僭敿?xì)介紹下每個(gè)接口的規(guī)格和特點(diǎn)。
SATA 6Gbps接口
SATA是硬盤(pán)接口的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)際上SATA 6Gbps接口這個(gè)說(shuō)法并不規(guī)范，準(zhǔn)確的稱(chēng)呼是SATA III，接口速度是6Gbps而已，只是現(xiàn)在大家習(xí)慣這個(gè)說(shuō)法了。SATA 6Gbps接口是目前最最常見(jiàn)的HDD/SSD硬盤(pán)接口，大部分人現(xiàn)在買(mǎi)的硬盤(pán)都在用這種接口，接口及線(xiàn)纜如下所示：
從左到右分別是主板的SATA接口、硬盤(pán)接口及線(xiàn)纜
SATA 6Gbps接口
作為目前應(yīng)用最多的硬盤(pán)接口，SATA 6Gbps接口最大的優(yōu)勢(shì)就是太成熟了，6Gbps的帶寬雖然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps帶寬差多了，但普通2.5寸SSD也沒(méi)這么高的需求，500MB/s多的讀寫(xiě)速度也夠用了，而在HDD硬盤(pán)上6Gbps帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上瓶頸，誰(shuí)讓HDD硬盤(pán)發(fā)展太慢了，速度一直沒(méi)有質(zhì)變。
當(dāng)然，SATA 6Gbps也是有缺點(diǎn)的，它已經(jīng)服役多年了，對(duì)新技術(shù)的支持是不夠的，比如NVMe標(biāo)準(zhǔn)就不支持，而且體積相對(duì)比較大，不適應(yīng)SSD日益小體積的發(fā)展趨勢(shì)，6Gbps的帶寬對(duì)新一代SSD來(lái)說(shuō)也不夠用了。
mSATA接口
既然SATA 6Gbps接口不利于SSD小型化，半高SATA設(shè)備又有點(diǎn)不受寵，所以針對(duì)便攜設(shè)備開(kāi)發(fā)的mSATA（mini SATA）接口就登場(chǎng)了，你可以把它看作標(biāo)準(zhǔn)SATA接口的mini版，物理接口跟mini PCI-E接口一樣，所以二者容易混淆，但mSATA走的是SATA通道而非PCI-E通道，所以需要SATA主控。
mSATA在SSD小型化之初還是很火的
JEDCE定義了兩種尺寸的mSATA硬盤(pán)規(guī)格，分為MO-300A和MO-300B，前者又分為mSATA mini和mSATA，其中mini硬盤(pán)長(zhǎng)寬是30x26.8mm，mSATA尺寸是51x30mm，單面厚度約為4.85mm，而MO-300B一般是30x30mm，比較少見(jiàn)。
標(biāo)準(zhǔn)的mSATA硬盤(pán)布局
mSATA接口是SSD小型化的一個(gè)重要過(guò)程，不過(guò)mSATA依然沒(méi)有擺脫SATA接口的一些缺陷，比如依然是SATA通道，速度也還是6Gbps，SATA接口的潛力也就是這樣了，要想進(jìn)一步發(fā)展還得尋找新的手段。
M.2/NGFF接口
M.2接口硬盤(pán)已經(jīng)成為新一代高性能SSD的首選
取代mSATA的接口是M.2接口，最初叫做NGFF，全名是Next Generation Form Factor，它可以做的比mSATA硬盤(pán)還要小巧，基本長(zhǎng)寬只有22x42，單面厚度2.75mm，雙面閃存布局也不過(guò)3.85mm厚，但M.2又有豐富的可擴(kuò)展性，最長(zhǎng)可以做到110mm，可以提高SSD容量。
此外，M.2接口可以同時(shí)支持SATA及PCI-E通道，后者更容易提高速度，早期的M.2接口使用的是PCI-E 2.0 x2通道，理論帶寬10Gbps，不過(guò)在9系及100系芯片組之后，M.2接口現(xiàn)在全面轉(zhuǎn)向PCI-E 3.0 x4通道，理論帶寬達(dá)到了32Gbps，遠(yuǎn)高于之前水準(zhǔn)，大大提升了SSD性能潛力。
有趣的是，廠(chǎng)商的M.2接口有的選擇了CPU原生的PCI-E通道，有的是通過(guò)PCH南橋擴(kuò)展出來(lái)的，我們之前也針對(duì)這兩種方案做過(guò)測(cè)試，實(shí)測(cè)性能基本沒(méi)有差異。
M.2實(shí)際上是個(gè)龐大的規(guī)范
最后要說(shuō)的是，Intel主導(dǎo)制定的M.2接口實(shí)際上是個(gè)龐大的總集，我們常見(jiàn)的M.2硬盤(pán)只是其中的一部分，根據(jù)類(lèi)型和用途不同，它還有A/B/C/D/E/F/G/H/J/K/L/M之分，其中A、E兩種類(lèi)型常用于WiFI/BT無(wú)線(xiàn)模塊、NFC模塊、WiGig模塊等，B、M可以用于SSD，而我們常見(jiàn)的2242/2260/2280/22110規(guī)格的M.2屬于M分支的。
PCI-E接口
早在SATA接口的SSD發(fā)展之初，PCI-E接口的SSD就出現(xiàn)了，因?yàn)楹笳叩膬?yōu)勢(shì)實(shí)在太大了，其他SSD不論采用什么接口，都是從SATA向原生PCI-E走進(jìn)，而PCI-E接口的SSD直接是一步到位，省去了中間過(guò)程。不過(guò)PCI-E硬盤(pán)最初多用于企業(yè)級(jí)市場(chǎng)，因?yàn)樗枰煌闹骺?，性能高的同時(shí)成本也高了，消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)也沒(méi)多少需求，只是這兩年來(lái)PCI-E硬盤(pán)才在高端消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)上崛起。
Intel 750硬盤(pán)是目前高性能PCI-E硬盤(pán)的代表
跟顯卡類(lèi)似，PCI-E硬盤(pán)的規(guī)格也會(huì)根據(jù)長(zhǎng)度、高度分為全高/半高、全長(zhǎng)/半長(zhǎng)等不同級(jí)別，最常見(jiàn)的PCI-E硬盤(pán)多是HHHL半高半長(zhǎng)的，長(zhǎng)度為167mm。
PCI-E接口的硬盤(pán)速度也逐漸從當(dāng)初的PCI-E 2.0 x2走向了PCI-E 3.0 x4通道，速度也達(dá)到了32Gbps，可以滿(mǎn)足未來(lái)一段時(shí)間的使用了，而且早期PCI-E硬盤(pán)不能做啟動(dòng)盤(pán)的問(wèn)題也早解決了，現(xiàn)在PCI-E硬盤(pán)已經(jīng)是最為高大上的選擇了，旗艦級(jí)SSD大多會(huì)選擇PCI-E接口。
SATA Express接口
M.2接口解決了mSATA接口的后繼問(wèn)題，不過(guò)SATA 6Gbps接口到底應(yīng)該走向何方？在6Gbps速度之后，SATA接口要想繼續(xù)提高速度已經(jīng)很難了，SAS接口倒是可以把接口提高到12Gbps，但那是針對(duì)企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的，對(duì)原接口做了很大變動(dòng)，而且后者對(duì)成本并不敏感，但是消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)就不一樣，要考慮到現(xiàn)實(shí)，對(duì)此SATA-IO給出的解決方案是SATA Express（SATA E）接口。
SATA E接口也是很多100系列主板的標(biāo)配功能了
為了提高接口帶寬，SATA E接口也放棄了SATA通道，走向了PCI-E通道，他們選擇的是PCI-E x2通道，具體有PCI-E 2.0 x2或者PCI-E 3.0 x2兩種選擇，因此就有了10Gbps以及16Gbps兩種，最初是10Gbps居多，現(xiàn)在的主板逐漸開(kāi)始提供16Gbps的SATA E接口了，因?yàn)?00系芯片組的南橋通道數(shù)量大幅提升了。
無(wú)論廠(chǎng)商選擇PCI-E 2.0還是PCI-E 3.0方案，接口速度相對(duì)原來(lái)的6Gbps都有了明顯的提升，帶寬更不是瓶頸了。
SATA E接口是2個(gè)SATA接口組合成的
SATA E的物理接口實(shí)際上是通過(guò)SATA 6Gbps接口改造的，這有點(diǎn)類(lèi)似SAS接口，它使用了2個(gè)SATA 6Gbps接口和一個(gè)只有4pin針腳的mini版SATA接口組成，其中小接口只能接入PCI-E線(xiàn)，這樣做的最大好處就是保持向下兼容，因?yàn)槟壳癝ATA E硬盤(pán)的數(shù)量實(shí)在是太少太少了，或者說(shuō)就沒(méi)見(jiàn)到有幾款正式商用的，搞成向下兼容的接口，SATA E至少還可以當(dāng)成2個(gè)SATA 6Gbps接口使用，沒(méi)設(shè)備用也不會(huì)浪費(fèi)。
SATA E接口的數(shù)據(jù)線(xiàn)
SATA E標(biāo)準(zhǔn)推出有2年時(shí)間了，不過(guò)就目前的情況來(lái)看SATA E普及之路還非常遙遠(yuǎn)，唯一明智的就是向下兼容了SATA 6Gbps接口。
U.2/SFF-8639接口
SATA E接口取代SATA 6Gbps有點(diǎn)不靠譜，不過(guò)我們還有另一個(gè)選擇，那就是U.2接口，它之前叫做SFF-8639，今年的臺(tái)北電腦展上SF-8639接口改名為U.2接口，跟目前的M.2接口對(duì)應(yīng)起來(lái)了，看這意思是希望在臺(tái)機(jī)領(lǐng)域復(fù)制M.2接口在移動(dòng)市場(chǎng)的成功。
U.2接口跟SATA E接口的思路差不多，都是盡可能利用現(xiàn)有的物理接口，但接口帶寬更快，從PCI-E x2變成了PCI-E 3.0 x4，此外還增加了許多新協(xié)議支持，比如NVMe，這些都是SATA E接口不具備的（U.2其實(shí)才是SATA E的完全體）。
U.2接口規(guī)范
U.2的設(shè)備端接口融合了SATA及SAS接口的特點(diǎn)，中間用針腳填滿(mǎn)了SATA接口留下的空缺，并預(yù)留了L型防呆設(shè)計(jì)，所以可以兼容SATA、SAS及SATA E規(guī)范，主板那一端則是mini SAS（SFF-8643)接口，設(shè)備端的U.2線(xiàn)則是一端接在SATA電源上，一端接在U.2硬盤(pán)的數(shù)據(jù)口上。
主板上的U.2接口
U.2接口的Intel 750硬盤(pán)及U.2線(xiàn)（來(lái)源于Anandtech網(wǎng)站）
U.2接口有很多優(yōu)點(diǎn)，接口帶寬達(dá)到了32Gbps，支持NVMe協(xié)議，甚至供電能力也提高了，這都有助于提高SSD性能，但U.2不好的地方在于它依然是新興事物，很多主板目前并沒(méi)有U.2接口，而且U.2接口的消費(fèi)級(jí)硬盤(pán)少的可憐，目前正式開(kāi)賣(mài)的也只有Intel的750系列。
通過(guò)U.2轉(zhuǎn)接卡可將U.2硬盤(pán)當(dāng)成M.2硬盤(pán)使用
如果想在普通主板上用U.2硬盤(pán)，那么最好的選擇是U.2轉(zhuǎn)M.2轉(zhuǎn)接卡，華碩、微星、華擎都出過(guò)這樣的小配件，支持U.2轉(zhuǎn)為M.2接口，只要M.2接口也是32Gbps帶寬的，這種轉(zhuǎn)接是不會(huì)有性能損失的。
總結(jié)：
這么多接口，到底誰(shuí)能主宰浮沉？小編在每個(gè)接口的介紹中都加入了自己的點(diǎn)評(píng)，SATA 6Gbps規(guī)格上已經(jīng)落伍，但廉頗歲老，吃飯還是可以的，普通用戶(hù)對(duì)性能的要求談不上苛刻，SATA 6Gbps很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都將是最主要的選擇。
mSATA不用說(shuō)了，已經(jīng)被淘汰了，M.2接口現(xiàn)在風(fēng)頭最勁，不僅在移動(dòng)平臺(tái)占據(jù)主要位置，隨著32Gbps的M.2接口在100系主板上的普及，它在桌面平臺(tái)也越來(lái)越流行。
PCI-E顯卡雖然要占據(jù)一個(gè)顯卡插槽位，但它的優(yōu)勢(shì)非常明顯，對(duì)主板沒(méi)有特殊要求，在高端市場(chǎng)上依然會(huì)占有一席之地。
SATA E接口未老先衰，到今天為止只剩下尷尬了，小編對(duì)這個(gè)接口一點(diǎn)也不看好，恐怕它等不到自己的春天了。
U.2接口各種高大上，不論性能還是新技術(shù)支持都走在了前列，它被眾人看好會(huì)成為SATA 6Gbps接口之后的新王者，不過(guò)小編可沒(méi)這么樂(lè)觀(guān)，私以為U.2接口還缺少關(guān)鍵吸引力，現(xiàn)在主板的支持力度還是太小了。
如果U.2與M.2接口只能有一個(gè)勝出，小編認(rèn)為M.2接口優(yōu)勢(shì)更大，因?yàn)楝F(xiàn)在的M.2接口速度和技術(shù)都不輸U(kuò).2接口，廠(chǎng)商的支持力度更高，而且U.2硬盤(pán)直接安裝在主板上，不需要2.5寸硬盤(pán)位，也少了理線(xiàn)的麻煩。其潛在的缺點(diǎn)在于硬盤(pán)容量可能比不上U.2硬盤(pán)，畢竟體積小很多，但以目前的SSD價(jià)格來(lái)看，這根本不是問(wèn)題。
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