固態(tài)硬盤的出現(xiàn)，徹底打破了機(jī)械硬盤多年來(lái)在電腦硬件領(lǐng)域的統(tǒng)治地位。相比于機(jī)械硬盤，固態(tài)硬盤更高的傳輸性能，讓普通用戶和發(fā)燒玩家的使用體驗(yàn)均得到了成倍的提升。

在這場(chǎng)存儲(chǔ)的革命中，為了實(shí)現(xiàn)更快的速度、更廣的使用環(huán)境和更好的體驗(yàn)，硬盤接口技術(shù)也在不斷進(jìn)化革新，從早期的IDE、SCSI接口到主流的SATA、SAS接口，再到M.2、PCIe接口。

一、IDE接口

IDE接口，又叫ATA接口、PATA接口、并口。最早是在1986年由康柏、西部數(shù)據(jù)等幾家公司共同開發(fā)。在九十年代初開始應(yīng)用于臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)，最初的設(shè)計(jì)只能支持兩個(gè)硬盤。ATA接口從誕生至今，共推出了7個(gè)不同的版本，分別是：ATA-1（IDE）、ATA-7（ATA 133）。這種接口比較老款，其最大的表現(xiàn)在于數(shù)據(jù)線是一條像布條的東西，傳輸數(shù)據(jù)慢，ATA-7理論帶寬也才1Gbit/s。從圖中可以看到ATA接口由三部分組成：電源接口、跳線接口（用于區(qū)別主盤和從盤）、數(shù)據(jù)接口。由于數(shù)據(jù)傳輸速度慢、線纜長(zhǎng)度過(guò)短、不支持熱插拔等原因，這種接口已經(jīng)被淘汰。

二、SCSI接口

ATA接口是應(yīng)用于PC的接口技術(shù)，與他同一時(shí)期用于服務(wù)器的接口是SCSI接口。

SCSI全稱為小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口。最早于1986年提出的SCSI Ⅰ最大傳輸速率為5MB/s，支持7個(gè)設(shè)備。后來(lái)的SCSI Ⅱ規(guī)定了兩種提高速率的選擇：

提高數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率，即Fast SCSI（1994年，最大支持7個(gè)設(shè)備），由于頻率提高一倍，達(dá)10MB/s（10MHz）；

提高速度的選擇是傳輸頻率提高一倍的同時(shí)也增大數(shù)據(jù)通路的寬度，由8位增至16位。即Wide SCSI，其最大同步傳輸速度為20MB/s (時(shí)鐘頻率為10MHz，1996年，最大支持15個(gè)設(shè)備)。

大概在1995年左右出現(xiàn)了第三代SCSI，SCSI有太多的型號(hào)，這里就不一一介紹了，感興趣的同學(xué)可以下去查閱以下。SCSI-3的典型特點(diǎn)是將總線頻率大大地提高，并降低信號(hào)的干擾。由于設(shè)計(jì)的局限性，以上兩種硬盤接口已經(jīng)被SATA和SAS取代。

三、SATA接口

SATA接口（串口硬盤），以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?。這個(gè)硬盤接口大概是在2003年出現(xiàn)的，可以算是最為主流的硬盤接口形態(tài)。由于存在時(shí)間很長(zhǎng)，SATA接口兼容性極強(qiáng)，幾乎所有種類的主板都有SATA接口。市面上固態(tài)硬盤SATA接口在性能標(biāo)準(zhǔn)上，一般采用SATA Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，理論最高速度為6Gbps。大部分基于SATA接口的固態(tài)硬盤的讀取性能正常會(huì)在500MB/S以上。

SATA數(shù)據(jù)接口（7針）電源接口（15針）

在SATA接口的基礎(chǔ)上，后面又衍生出了兩款產(chǎn)品。

四、mSATA接口

mSATA接口是早期為了適應(yīng)于超極本這類超薄設(shè)備而基于SATA開發(fā)的?？梢钥醋鱏ATA接口的mini版。

物理形態(tài)上有兩種尺寸：全高（30mm50mm）和半高（30mm25mm）。

mSATA接口，SSD小型化的一個(gè)重要過(guò)程。不過(guò)mSATA并沒(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。

五、SATA-e接口

另一個(gè)和mSATA一樣由SATA接口發(fā)展而來(lái)的是SATA-e接口，SATA + PCI-Express的混合體，理論帶寬達(dá)10Gbps，比SATA3.0高了4Gbps，它能兼容SATA標(biāo)準(zhǔn)的老硬盤，也能使用SATA-Express接口的高速SSD。由于SATA接口在傳輸速率上的局限性，mSATA和SATA-e在推出后不久也就銷聲匿跡。

六、SAS接口

SATA接口常見(jiàn)于PC，與之對(duì)應(yīng)的服務(wù)器端接口是2005年由SCSI進(jìn)化而來(lái)的SAS接口。

sas是新一代的 SCSI 技術(shù)，全稱為串行連接SCSI(Serial Attached SCSI) 。SAS結(jié)合了SATA和SCSI的優(yōu)點(diǎn)。

SAS 的接口可以向下兼容 之前介紹的SATA。具體來(lái)說(shuō)，二者的兼容性主要體現(xiàn)在物理層和 協(xié)議層的兼容。

在物理層，SAS 接口和 SATA 接口完全兼容，SATA 硬盤可以直接使用在 SAS 的 環(huán)境中，從接口標(biāo)準(zhǔn)上而言，SATA 是 SAS 的一個(gè)子標(biāo)準(zhǔn)，因此 SAS 控制器可以直接操 控 SATA 硬盤，但是 SAS 卻不能直接使用在 SATA 的環(huán)境中，因?yàn)?SATA 控制器并不能 對(duì) SAS 硬盤進(jìn)行控制；

在協(xié)議層，SAS 由 3 種類型協(xié)議組成，根據(jù)連接的不同設(shè)備使用相應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中串行 SCSI 協(xié)議(SSP)用于傳輸 SCSI 命令；SCSI 管理協(xié)議(SMP)用于對(duì)連接設(shè)備的維護(hù)和管理；SATA 通道協(xié)議(STP)用于 SAS 和 SATA 之間數(shù)據(jù)的傳輸。因此在 這 3 種協(xié)議的配合下，SAS 可以和 SATA 以及部分 SCSI 設(shè)備無(wú)縫結(jié)合。

七、M.2接口

在SATA和SAS接口之后，目前正火的是2013年誕生的M.2接口。M.2接口又叫NGFF(Next Generation Form Factor)接口。

M.2常見(jiàn)規(guī)格：2242、2260、2280，其中22表示硬盤的寬度為22mm，42、60、80分別表示不同長(zhǎng)度。PCB板越長(zhǎng)可容納的內(nèi)存顆粒越多，容量也就越大。目前比較主流的是2280。

M.2接口按照插槽來(lái)劃分可以分為BKey和MKey

從圖中金手指上的缺口可以看到這他們?cè)谖锢硇螒B(tài)上的的區(qū)別。

其中B key支持SATA通道PCI-E X 2通道，Mkey支持PCI-E x 4通道，在PCI-E*4通道上可以支持NVME協(xié)議，理論帶寬32Gbps。

當(dāng)前臺(tái)式機(jī)上的NGFF插槽主要是M模式的，筆記本上B模式比較常見(jiàn)。

Key怎么定的

同是M.2接口，為什么會(huì)有PCI-E和SATA之分？

購(gòu)買M.2接口的SSD的時(shí)候，除了區(qū)分不同插槽外，還要注意分辨他的上層協(xié)議。

據(jù)上層協(xié)議的不同，M.2接口內(nèi)部又可以簡(jiǎn)單劃分為走傳統(tǒng)的SATA AHCI協(xié)議的接口和走PCIe 通道NVMe協(xié)議的接口。

假如你買了一個(gè)M.2接口的SSD，它走的是SATA通道，那么他的上層協(xié)議依然是傳統(tǒng)的ACHI，最大讀寫性能和走SATA3.0接口的SSD沒(méi)有任何區(qū)別！

八、PCIe接口

圖中是金士頓HyperX Predator的固態(tài)硬盤，PCIe接口下數(shù)據(jù)直接通過(guò)總線與CPU直連，省去了內(nèi)存調(diào)用硬盤的過(guò)程，傳輸效率與速度都成倍提升?？梢赃@么理解PCIe通道的汽車就像是在高速上行駛，而SATA通道的汽車就像是在崎嶇山路上行駛。很顯然，PCIe SSD的傳輸速度會(huì)遠(yuǎn)大于SATA SSD。