NVMe 是“非易失性存储器快车”(Non-Volatile Memory Express)的缩写,它是一种高速存储协议,主要用于访问个人电脑中的固态硬盘(SSD)。与前身 SATA 接口相比,NVMe 是一种更高效的访问这些高速设备的方式。
这并不是SATA的缺陷。它只是为了解决一个问题而设计的,而且确实很好地解决了这个问题。 只是技术在不断发展,这在该行业中是常有的事。SATA的推出,是为了给硬盘提供比更早的PATA接口更好的接口支持——当时PATA接口已难以跟上硬盘速度不断提升的步伐。对了,如果你有疑问的话,SATA代表串行ATA(Serial ATA),而PATA则是并行ATA(Parallel ATA)。ATA本身代表的是看似毫无意义的“高级技术附件”(Advanced Technology Attachment)。
谈论 NVMe 时,若不提及 SATA 便不完整,因此稍后我们再次提到 SATA 时,请不要感到惊讶。SATA 很重要,至今仍在使用,但 NVMe 才是未来的发展方向。 要理解NVMe的发展现状,还有另一个接口需要您掌握,那就是PCI Express(PCIe)。NVMe正是通过PCI Express接口,才实现了最新一代固态硬盘所具备的惊人吞吐量。
PCI Express 的速度远超它所取代的 SATA III 接口。不过,这并非它唯一的优势。它还支持并行数据传输,从而真正实现了巨大的吞吐量。在此,有必要列出一些具体数据,以说明 NVMe 和 PCIe 相较于旧版 SATA 标准究竟实现了多大的飞跃——而这仅仅是从吞吐量这一方面来看。
仅从接口角度来看,NVMe 发出命令的速度是 SATA 所使用的“高级主机控制器接口”(AHCI)驱动程序的两倍。它每秒可处理超过 100 万次输入/输出操作(IOPs),而 SATA 仅为 10 万次。简而言之,在基本运行层面,它的运行速度更快。
这在实际使用这些硬盘时体现为相当可观的数值,其中最明显的提升体现在最大吞吐量上。当 PCIe 3.0 问世时,SATA 的速度上限约为 600MB/s,而 PCIe 3.0 NVMe 硬盘仅凭一条通道就能达到 1,000MB/s。由于大多数 SSD 支持四条通道,因此其速度可达约 4,000MB/s。
随着每一代 PCIe 标准的更新,其吞吐量基本上都翻了一番,因此我们现在看到的基于 PCIe 5.0 的存储设备,其潜在吞吐量最高可达 16GB/s。即使考虑到协议开销和纠错,像MP700 PRO SE 固态硬盘这样的产品,其吞吐量仍可达约 14,000MB/s。这比 SATA 的速度快了 23 倍以上。
关于 NVMe 硬盘,最后值得一提的是支持该标准的硬盘的外形规格。硬盘的形状和尺寸多种多样,不过对于消费级 SSD 而言,其规格主要局限于 M.2 硬盘,这类硬盘宽度为 22 毫米,长度大多为 80 毫米。在手持设备中,常见的是物理尺寸更小的硬盘,例如长度为 60 毫米或仅 30 毫米的硬盘。
宽度和长度共同决定了外形规格。因此,以MP700 ELITE 这样的固态硬盘为例,你会发现它被描述为 M.2 2280 规格,这表明其宽度为 22 毫米,长度为 80 毫米。 而MP600 MINI则是一款M.2 2230固态硬盘,这意味着它的长度仅为30毫米。鉴于该产品专为体积小巧的Valve Steam Deck设计,这种小巧的外形尺寸就显得合情合理了。
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