1固态硬盘发展趋势

进入2016年以来，固态硬盘行业在技术和产品层面呈现出两大明显变化和趋势。

一个是在固态硬盘核心器件闪存颗粒制造技艺上，由传统2D平面堆叠向3D立体堆叠进行转变，各大闪存厂商纷纷加紧研发具有各自厂商特色和不同规格的3D堆叠技术。

同时TLC颗粒凭借着3D堆叠技术的成熟和应用，稳定性、读写性等相关性能有着相当的提升，进一步凸显出TLC制造成本低的优势，而MLC闪存颗粒就此作古，继SLC后悲壮的退出历史舞台。

3D 堆叠技术

另一个巨变，便是人们对于便携、读写速度的极致追求以及NVMe协议的大范围实施，促使众多厂商纷纷研制基于新标准NVMe的PCIe固态硬盘，进一步加速SATA接口固态硬盘的衰败，可以在预见的未来，有着读写限制的SATA固态必将退出历史舞台。

那么NVMe协议到底是什么？PCIe、AHCI以及M.2等专有名词到底该如何理解？今天，小Z就从NVMe出发，来聊一聊固态硬盘那些接口和协议。

2指令协议、逻辑协议、物理接口释义

指令协议、逻辑协议、物理接口的释义

在聊NVMe以及常见的诸多名词之前，我们先得捋一捋PCIe、AHCI、M.2以及SATA等之间的关系，以及了解固态硬盘存储数据的基本流程。

整个固态硬盘存储基本流程其实很简单，数据经过计算机等设备的物理接口，此时进入物理存储层；接着通过闪存转换层，由物理信息转换成逻辑代码，并被计算机识别，整个存储过程结束。而在存储过程中，存在着一系列协议和指令，去引导相关设备进行工作，其中指令协议就起到总体指挥调配的作用，而逻辑协议则是作用于逻辑层中。

通过了解基本的固态硬盘存储流程，我们知道在固态存储过程中，指令协议，逻辑协议或是逻辑接口起到了非常关键的作用，它们的先进或落后，直接影响到存储速度和稳定性，以及和计算机的直接交互和应用。

下面是小Z总结的常见消费级指令协议、逻辑协议以及物理接口旗下的名词配对关系。物理接口逻辑协议指令协议

SATAAHCIATA

M.2/PCIe

PCIe/U2NVMeNVMe

接下来，我们就一一释义这些我们常见却又不好理解存储名词。

3NVMe是什么？

NVMe是什么？

NVMe，全称为Non-Volatile Memory Express，我们拆开翻译，Non-Volatile Memory中文译名为非易失性存储器。

熟悉存储的都知道，存储器根据断电后是否能够存储数据为标准分为易失性和非易失性，我们常用的优盘、闪存卡等存储产品就是非易失性存储器，当然固态硬盘产品也是非易失性存储器了。而此处的Express，就是类似于PCIe中那个e，指的是通道或是规范。

NVMe是基于非易失性存储器的传输规范

一般常识性的理解，NVMe是一种基于非易失性存储器的传输规范，NVMe规范由包含90多家公司在内的工作小组所定制，Intel是主要领头人，小组成员包括美光、戴尔、三星、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等公司。

intel主导

此规范目的在于充分利用PCI-E通道的低延时以及并行性，还有当代处理器、平台与应用的并行性，在可控制的存储成本下，极大的提升固态硬盘的读写性能，降低由于AHCI接口带来的高延时，彻底解放SATA时代固态硬盘的极致性能。

就存储整个流程来说，NVMe不仅仅是逻辑上的协议接口，还是一种指令标准，一种指定协议，它的出现彻底颠覆了存储行业长期以来以ATA为核心底层的存储逻辑，掀起了一场实至名归的存储革命。

4NVMe和PCIe是绝配

NVMe和PCIe是绝配

NVMe标准的诞生，就是基于PCIe通道的无延时特性，直接连接计算机CPU，使得固态硬盘不会因为通道转换导致的延时而丢失相当的性能，特别是在固态硬盘自身性能接近极限速度的今天，降低延时，提高通道带宽，是从另一个维度极大的提高固态硬盘读写性能。

NVMe和PCIe是绝配

所以，PCIe通道是NVMe协议下绝佳的伴侣。

说到这里，部分网友朋友们会疑惑了，在NVMe协议全面实施之前，AHCI协议一统天下的时候，曾经有不少厂商推出了类似于PCIe接口的M.2固态硬盘，但在读写速度上却没有特别惊人的表现，这又该如何理解呢？

AHCI协议下的PCIe固态性能同SATA固态

其实，这是部分商家为了满足许多用户对于小体积产品的需求而研发的，基于AHCI协议的固态硬盘。此类产品，虽然在物理接口上采用的是PCIe口，但是主控却并不支持NVMe协议，最终只能实现和普通SATA接口一致的读写速度，我们也可以将这个理解成物理转接卡，在性能上没有任何差异。

5SATA、PCIe及M.2的纠结和小结

SATA、PCIe及M.2的纠结

上文说到，在NVMe没有普及前，市场上就出现了PCIe通道的M.2固态硬盘，实际上却只有相同品质下的SATA通道的性能。

其实从这段话中，我们就可以知道SATA、PCIe及M.2之间的关系了。

SATA是一种物理接口类型，执行的AHCI协议标准，是目前最为廉价和常见的固态硬盘接口，缺点便是有着6Gbps的极限读写限制，无法满足专业领域对于无延时、极致读写的要求。

SATA/PCIe/M.2不纠结

PCIe实际上是通道协议，在物理表现上就是主板上那些PCIe接口。这些通道协议，属于总线协议，能够直接连接CPU，因而几乎没有延时，成为NVMe标准的绝佳伴侣。而在AHCI标准时代，受制于协议，几乎无法发挥PCIe的实际性能，同时根据传输速度不同，PCIe还可分为X2/X4/X8。

M.2接口，在固态硬盘领域，更多的是用于和传统的SATA固态硬盘进行区分的名词。根据主控执行的协议不同，M.2接口又分为NVMe协议以及AHCI协议的固态硬盘。根据协议不同，M.2固态硬盘在性能上也会有着相当的差异。

小结：

说了这么多专有名词，有没有一种脑袋眩晕的感觉？

实际上，在我们日常接触到的消费级固态硬盘中，根据固态硬盘的体积形态区分，有普通SATA接口和M.2接口；而在M.2接口阵营里，根据主控协议不同，又可以分为NVMe协议的M.2固态和AHCI协议的M.2固态，其中AHCI协议的M.2固态在性能上和普通SATA几乎没有什么区别。

我们可以根据各自的需求，比对产品性能进行挑选，至于这些名词具体有什么作用，并没有什么意义。