M.2 固态硬盘的两种类型：SATA 和 NVMe 的区别？

参考

https://www.kingston.com.cn/cn/solutions/pc-performance/two-types-m2-vs-ssd

前言

在存储技术领域，当我们讨论 M.2 时，通常是指固态硬盘的外形尺寸。M.2 是与一块口香糖相似的固态硬盘外形尺寸。它外形小巧纤薄，非常适合便携式计算机、笔记本电脑、NUC 迷你电脑和超级本等轻便、便携的计算机。占用空间小于 2.5 英寸固态硬盘或机械硬盘，存储容量高达 2TB。

现在，我们已经介绍了 M.2 是什么，接下来让我们回答“M.2 比固态硬盘快吗？”

答案是否定的。M.2 是固态硬盘的一种外形尺寸，因此这个问题实际上毫无意义。不过，这个问题引起的困惑是可以理解的，毕竟相比其他外形尺寸的客户端固态硬盘，M.2 固态硬盘属于比较新的技术。M.2 固态硬盘包含 SATA 和 NVMe 两种类型。两者属于不同的存储技术，从用户需求与预算角度看，两者都有各自的优缺点。

实用提示：请记住，M.2 固态硬盘仅兼容支持 M.2 插槽的主板。检查计算机的主板，确保包含 M.2 插槽。

SATA M.2 固态硬盘

SATA M.2 固态硬盘采用 SATA 接口，数据传输速率最大 6Gbps，比新接口速度慢（详见下文）。SATA 固态硬盘是性能最低的固态硬盘，采用的接口与机械硬盘相同。尽管如此，SATA 固态硬盘的带宽是旋转式机械硬盘的三到四倍。SATA 固态硬盘比 NVMe 固态硬盘更加普及、更加便宜。如果计算机没有空间安装 2.5 英寸固态硬盘，SATA M.2 固态硬盘可能是 2.5 英寸固态硬盘的出色替代选项。

长期以来，SATA 一直是用于存储技术的主要连接方式。使用 SATA 线缆的 SATA 硬盘需要两根线缆才能工作。一根用于将数据传输到主板，另一根用于连接 PSU（电源）。当使用多个 SATA 存储硬盘时，杂乱无章的线缆是可能影响 PC 机箱性能的问题之一。包括超级本在内的纤薄笔记本电脑和便携式计算机甚至没有空间来安放 SATA 线缆，因此会采用 M.2 外形尺寸。SATA M.2 外形尺寸的固态硬盘解决了这个问题，它没有其他 SATA 存储硬盘所使用的两个线缆连接。

当然，仅仅因为是 M.2 固态硬盘无法改变它是 SATA 固态硬盘的事实。SATA 固态硬盘与 NVMe M.2 固态硬盘之间的主要区别在于接口技术和性能水平。SATA M.2 固态硬盘仍然采用 SATA 接口设计，这无法改进速度与性能，毕竟这不是 NVMe M.2 固态硬盘。

NVMe M.2 固态硬盘

NVMe M.2 固态硬盘采用了专为固态硬盘设计的 NVMe 协议。与 PCIe 总线配合，NVMe 固态硬盘可以提供市面上最新水平的性能和速度。NVMe 固态硬盘利用 PCIe 插槽直接与系统 CPU 进行通信。基本上，它让闪存可以作为固态硬盘通过 PCIe 插槽进行运行，而不必使用速度比 NVMe 慢得多的 SATA 通信驱动程序。

NVMe M.2 固态硬盘的性能比 SATA M.2 固态硬盘高得多。通过利用 PCIe 总线，NVMe M.2 固态硬盘拥有高达 20Gbps 的理论传输速度，比 SATA M.2 固态硬盘的 6Gbps 快。PCIe 总线支持 1x、4x、8x 和 16x 通道。PCIe 3.0 的有效传输速度高达每通道 985 MB/秒，这意味着潜在传输速度高达 16GB/秒。不过，当使用 M.2 外形尺寸与 PCIe 总线时，只能访问 x2 和 x4 通道，这使得最大传输速度为 4GB/秒。

NVMe 速度比 SATA 快吗？从技术上看是肯定的。新式主板采用最大吞吐率为 600MB/秒的 SATA III，而 NVMe 硬盘提供提高 3,500MB/秒的速度。性能远高于各种外形尺寸的 SATA 固态硬盘。只有采用 NVMe 技术的固态硬盘会超越 SATA 固态硬盘的传输速度极限。

在确定是使用 SATA M.2 固态硬盘还是 NVMe M.2 固态硬盘时，应考虑以下因素：

系统支持 - 较旧的设备可能不兼容 NVMe，因为缺少利用 NVMe PCIe 插槽所需的连接。
快速启动 – 要让计算机系统快速启动，最简单的方法是将操作系统 (OS) 安装到固态硬盘上。使用 NVMe 固态硬盘，您将实现最大的速度提升。
划分存储优先级 – 您可以将 NVMe 固态硬盘与另一个 SATA 固态硬盘结合使用。这是一种经济实惠的选择，不会掏空您的钱包。您可以将操作系统和资源密集型程序和应用安装到 NVMe 固态硬盘上，并使用 SATA 固态硬盘存储所有其他内容，例如资源利用较少的小型文件、文档等。
游戏优势 – 使用 M.2 NVMe 固态硬盘，您会看到游戏加载速度大幅提升。NVMe 上安装的游戏整体性能将大幅改善，得益于从存储加载游戏时传输速度的提升。
PCIe 代次 – PCIe 总线存在不同的代次，性能水平各不相同。每一代的带宽会较上一代增加一倍，固态硬盘使用不同代次的 PCIe。最新一代是 PCIe 4.0，PCIe 5.0 仍在开发之中。
共享连接 – 部分主板甚至没有足够的 PCIe 连接来支持多个 NVMe 硬盘。您需要决定是将可用的连接用于显卡还是 NVMe 固态硬盘。在其他情况下，可能存在可用的 PCIe 通道，但仅特定类型的连接能全速使用 NVMe 设备，例如 M.2 连接。