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[开发工具]#SATA# 常用硬盘一览 之《协议、总线、接口》

现实生活中,硬盘的种类可谓是多种多样,有时候搞得头晕。今天,我们总结一下。并不会涉及很深的知识点,只是比较初浅的认识。

硬盘想要正常工作,离不开三个条件:数据协议做沟通、传输总线做媒介、物理接口来接入。

一 概览

1 协议

目前硬盘常用的协议有:IDE(淘汰)、AHCI、NVMe、SCSI。其中,前三者主要是民用场合,最后一种是服务器领域。

2 总线

目前硬盘常用的总线有:SATA、PCIe、SAS

3 接口

目前,常用的硬盘接口有如下接口:SATA、mSATA、SATA Express、M.2 (具体分为:B-key & M-key)、PCIe、U.2、SAS接口。

二? 总线速率

以下说明速率,均是理想运行速率。

2.1? SATA总线+AHCI 协议+多种接口

(1)?SATA总线+AHCI 协议+SATA接口

SATA 总线分为 SATA1.0、SATA2.0、SATA3.0.三代总线相应的传输速率如下表格所示:

代表产品:3.5寸机械硬盘、2.5寸机械硬盘、2.5寸固态硬盘

(2)?SATA总线+AHCI 协议+mSATA接口

mSATA固态硬盘

?mSATA 接口硬盘的存在,主要目的是为SATA 接口的固态硬盘,减小体积。但是该接口也根本上没有提升SATA3.0 的速率。很快被遗弃,被M.2接口顶替。

(3)?SATA总线+AHCI 协议+M.2 接口

?

?2.2? PCIe总线+AHCI/NVMe 协议+多种接口

(1)PCIe总线+AHCI/NVMe 协议+SATA Express 接口(实质为 PCIex2)

SATA Express 接口相对于SATA3.0接口翻倍。但是提升的速率还是有限。而且接口体积过于庞大。所以,该接口出现仅仅两年,就被淘汰了。

(2)PCIe总线+AHCI/NVMe 协议+M.2 接口

M.2接口

?(a)PCIe总线+AHCI 协议+M.2 接口

此种方式和普通SATA3.0 没有区别,速率同样限制在500+MB/s。 好处就是:体积比较小。速率由PCIe 的版本和link width 决定。

??(b)PCIe总线+NVMe 协议+M.2 接口

PCIe总线+NAMe协议+M.2 接口。速率由PCIe 的版本和link width 决定。

?

?

??2.3? PCIe总线+NVMe/SCSI协议+PCIe接口

?该组合,使用于超高性能后者企业级硬盘场合。

??2.4? SATA/SAS 总线+AHCI/SCSI协议+SAS 接口

?

???2.5? SATA/PCIe/SAS 总线+AHCI/NVMe/SCSI协议+U.2 接口

由SAS接口改变而来,

?

?PCIe 总线硬盘,主要应用的是PCIe3.0 、PCIe4.0。具体速率如下:

PCIe 版本

编码

宽度link width

速率

PCIe3.0

128b/130b

x1984.6MB/s
PCIe3.0

128b/130b

x43.938GB/s
PCIe3.0

128b/130b

x87.877GB/s
PCIe3.0

128b/130b

x1615.754GB/s
PCIe4.0

128b/130b

x11.969GB/s
PCIe4.0

128b/130b

x47.877GB/s
PCIe4.0128b/130bx815.754GB/s
PCIe4.0128b/130bx1631.508GB/s

?SAS3.0 总线硬盘,采用8b/10b编码,理论总线带宽是12Gbps,1.2GB/

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加:2022-05-09 12:56:36  更:2022-05-09 12:58:10 
 
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