SSD 如何分类：传输协议、接口类型及外形规格

SSD（固态硬盘）是一种没有机械部件的存储设备，旨在提供快速的数据访问🚀。与传统 HDD（机械硬盘）不同，SSD 使用闪存数据存储技术，由多个 NAND 闪存芯片组成，以电子形式而非磁性存储数据。这意味着它们不仅速度更快，而且比 HDD 更可靠耐用。没有机械部件的磨损或损坏，使得 SSD 在极端条件下工作更持久且表现更加出色。

SSD 的设计初衷是为了直接取代传统 HDD（短时间内还无法达成），因此具有许多优势，包括更快的启动时间、更快的程序加载和更快的文件传输速度。由于使用闪存而不是旋转的磁碟，所以完全没有机械噪声，而且🔋功耗也更低。

除了速度和可靠性之外，SSD 在数据存储方面也非常高效。没有机械部件，它们可以比传统 HDD 更快、更高效地访问数据。这意味着，它可以在较小空间存储更多的数据，成为笔记本电脑和便携设备的理想选择，特别是在空间有限的情况下。📦💾

当前消费市场中，有各种不同类型的 SSD 可供选择，每种都有自身的优势和劣势。SSD 可以按其大小，即「外形规格」进行分类；也可以按不同的连接器，即「接口类型」进行分类；还可以按控制器类型，即「传输协议」进行分类。本文将为大家介绍常见的 SSD 类型和它们的传输协议。

SSD 传输协议分类

传输协议，也称为「控制器」，是连接存储设备和主板之间通信协议的技术。目前，广泛使用的两种常见 SSD 传输协议为：

• AHCI 高级主机控制器接口
• NVMe 非易失性存储快速访问协议

AHCI 高级主机控制器接口

AHCI 最早于 2004 年发布，用于与机械硬盘一起使用。由于机械硬盘具有相对较高的延迟，AHCI 协议也进行了相应地适配。

AHCI 是一种连接器，它在存储设备（如 SSD 或 HDD）与计算机操作系统之间实现通信，有助于提升 PC 存储设备的性能、可靠性和灵活性。AHCI 协议于 2004 年推出，以取代较旧的 IDE（集成驱动电子）协议。

AHCI 相对于 IDE 提供了几个优势：

• 支持本地命令队列（NCQ）。
• 允许在一个 SATA 控制器上使用多个驱动器。
• 还支持 SATA 功能，例如热插拔和端口倍增。

但随着 SSD 的问世，AHCI 技术也成为了一个瓶颈，因此才诞生了新的 NVMe 传输协议。

NVMe 非易失性存储快速访问协议

NVMe SSD 是一种固态硬盘，为重型应用提供了闪电般的速度和存储性能。💨与使用 SATA 接口的传统 SSD 不同，NVMe 驱动器使用非易失性存储快速访问协议，允许更大的带宽和更快的数据传输速率。🚀

这意味着 NVMe SSD 可以以非常快的速度读、写数据，最高速度可达 SATA SSD 的 5 倍📈。可以成为经常处理大文件的用户，如🎥视频工作流或🎮游戏玩家的理想选择。

NVMe SSD 提供一系列存储容量，从 128GB 到 8TB 不等，适合各种需求。它们还可以使用 M.2 外形，让安装更加便捷并具有更加紧凑的设计。

NVMe 协议允许驱动器直接与 CPU 通信，绕过了 SATA 带宽的限制。因此，NVMe SSD 的最大优势就是——速度快⚡️，可以在重负载的生产力应用中显著提升性能。💪

SSD 外形规格分类

在计算机领域，📏外形规格指的是组件或设备的物理尺寸、形状和大小。对于 SSD 来说，外形规格指的是驱动器的物理设计，包括其形状和大小。外形规格决定了 SSD 如何与计算机或其他设备进行适配，目前有多种不同的 SSD 外形规格可供选择，每种都具有独特的物理设计和一套规格。💻💡

2.5 英寸 SSD

2.5 英寸 SSD 是最常见的外形规格之一，常用于笔记本电脑。由于它具有 SATA 接口，也可以方便地用于台式机、服务器和 NAS 设备等，用以取代传统的机械硬盘。💻🖥️

2.5 英寸 SSD 可提供多达 4TB 的存储空间，在存储空间大小和传输速度方面比较均衡。但受限于尺寸大小，🚫📱无法用于高度便携性设备。

U.2 SSD

U.2 是一种相对较新的 SSD 外形规格，主要用于高性能服务器和工作站。U.2 是另一种接口类型，是 SATA Express 的升级版本。U.2 SSD 在外观上与标准的 2.5 英寸 SSD 非常相似，但要稍微厚一些。尽管如此，它们的接口却不相同。

U.2 SSD 使用与 M.2 相同的 PCIe 通道，提供几乎相同的传输速度。此外，如果通过转换器连接，还能够与 M.2 接口兼容。

mSATA SSD

mSATA 是 SATA SSD 的微型版本，专为空间有限的设备设计。它具有与常规 SATA SSD 相同数量的引脚和类似的形状，传输速率也没有改变，大约每秒 150MB。唯一的区别就在于尺寸。

由于大多数笔记本电脑的内部空间问题，mSATA SSD 相对于 SATA SSD 小很多，而且没有外壳。它可以替代常规的 2.5 英寸 SSD，同时仅占用很小的体积。

M.2 SSD

M.2 SSD 是一种小巧、薄型的外形规格，以前被称为「下一代外形规格 (NGFF，Next Generation Form Factor)」，通常接口与本身的宽度相当，专为笔记本电脑和平板电脑设计，并安装于设备内部。M.2 SSD 比 2.5 英寸 SSD 更小更紧凑，使用不同的接口类型与主板连接。

目前有两种类型的 M.2 SSD 可供选择，通过 KEY 的类型进行区分，KEY 定义了引脚配置以及凹口的配置：

• M KEY 在其较小的凹槽中有 5 个引脚。
• B KEY 在其较小的凹槽中有 6 个引脚。

M.2 是目前最小的 SSD，大多数 NVMe SSD 都使用该接口类型。它无需任何电缆直接通过接口供电，并且在传输速度方面表现良好，大约为每秒 3500MB。

NVMe M.2 共享与 PCIe 插槽相同的通道，占用 4 个通道，让 M.2 SSD 的性能几乎比 SATA SSD 快 5 倍。唯一缺点就是目前仅支持最大 2TB 的存储空间。

SSD 接口类型分类

除了外形规格，SSD 还可以按连接器或接口进行分类。接口是 SSD 连接到主板或电缆的部分，可以有不同的形状和不同的引脚数量。以下是常见的 SSD 接口类型，不同接口在传输速度（波特率）和并行通道方面提供了不同的优势。

SATA 接口

SATA，全称为串行高级技术附件，是一种使用 SATA 接口连接到计算机的 SSD 类型。🔌与传统的机械硬盘使用旋转磁盘来存储数据不同，SATA SSD 使用闪存存储数据。

闪存是一种非易失性存储器，具有更快的读写速度。SATA SSD 有不同的存储容量，从 128GB 到 4TB 不等，存储容量将取决于您的需求和预算。💾💡

如果您使用笔记本电脑或台式计算机进行如网页浏览、文字处理或多媒体播放等日常任务，较低容量的 SATA SSD，例如 256GB 或 512GB，可能已经足够；如果您是专业内容创作者、游戏玩家或需要存储大量数据的高级用户，您可能需要更高容量的 SATA SSD。💻🎮📚

在速度方面，SATA SSD 可以达到 570Mbps 的读取速度和 520Mbps 的写入速度。虽然没有 PCIe NVMe SSD 快，但仍然比传统 HDD 快得多。意味着 SATA SSD 可以帮助缩短应用程序、文件和游戏的启动和加载时间。💨⚡️

SATA SSD 的最大优势在于价格相对 PCIe NVMe SSD 更为经济实惠，可以在更少花费的情况下升级计算机的存储。此外，SATA SSD 与大多数带有 SATA 接口的计算机相兼容，让它成为一种多功能的存储解决方案。🛍️💰

SATA 还支持热插拔功能，可以在设备仍然开机的情况下更换，但它的缺点是仍然广泛使用 AHCI 控制器。🔁🛠️

随着时间的推移及更多 SATA 版本的出现（如 SATA 2.0 和 3.0），其速度有了显著改变，可以达到 600MB/s。⏳🚀

SATA Express（SATAe）接口

SATA Express（SATAe）是一种用于连接存储设备到计算机的较新技术，由 SATA 3.2 的基本模型发展而来。该接口旨在提供更高的带宽，并提供高达 16 Gbps 的传输速率。💻🔗

SATAe 拥有较大的 SATA 连接器，并兼容普通 SATA 接口，可以通过一根 SATAe 电缆或两根普通 SATA 电缆连接到计算机的主板。🔌🔗

SATA Express 采用比传统 SATA 更小的外形规格，更适合于较小的设备，如笔记本电脑和平板电脑。通过 SATA Express，可以连接存储设备并获得极快的传输速度，非常适合需要快速传输大文件的用户。🚀💾

PCIe 接口

PCIe 或称为外围组件互联快速接口，是一种用于连接高速组件的接口标准，可以在台式机主板和大多数笔记本电脑上找到，并可用于添加各种组件，包括 SSD 扩展卡、GPU、视频卡和声卡等。💻🔌

PCIe 插槽类型取决于主板，共有六代不同的版本标准，每一代新版本的带宽是前一代的两倍。SSD 使用的 PCIe 代数越高，数据传输的速度就越快。

以下是不同 PCIe 代数的比较表格📈：

PCIe 代数的详细信息

作为计算机中速度最快的接口，PCIe 允许同时使用多个通道，且具有范围从 1 到 16 的不同引脚配置。

NVMe PCIe SSD 的数据传输速率可达 3.5 GB/s，当然价格也是所有 SSD 中最高的。⚡️💾

SSD 类型对比

以下表格对比展示了 M.2、NVMe 和 SATA SSD 之间的主要特点：

目前，消费级市场上有许多种类的 SSD 可供选择，选择满足您存储容量和传输速度要求的 SSD 非常重要。由于每种 SSD 的接口可能不同，选择时还要注意是否兼容计算机主板，这不仅在于是否插得上😅，还会影响传输速率。