硬盘接口进化简史

Jacktang

硬盘接口进化简史 [复制链接]

讲一讲接口的故事，很多人就要问了，接口不就两种么？SATA和M.2接口。话，这么说是没错的，但是如果更详细一点，为什么会有这两种接口呢？估计有很多人都不知道，接口也是有故事的。
　　【迭代更新：接口小型化的趋势】
　　随着计算机小型化的深入发展，接口也在不断转换着，常见的手机接口已经由各种各样的接口在走向统一
　　

　　曾经有一盒这样的万能接口，是让人期待的事情。但是，因为出门在外的不方便，和手机充电器制造的不规范，接口逐渐由花式接口转向了Micro USB，而逐渐又由Type-C取代。
　　在硬盘方面，也是一样的，IDE、SATA、mSATA、ngff（即为M.2）、U.2等等接口随着计算机发展不断更新。在于小型化与便捷化背道而驰的接口随着新技术的产生自然被淘汰。
　　【开始的开始：IDE】
　　有点年龄或者接触东西比较多的DIYer可能会在家中某个角落发现一块老旧的硬盘，没错。就是老式宽带子的硬盘，在今天的电脑城里，很多有点年纪的修电脑师傅还在叫SATA盘是串口盘（IDE盘则为并口盘，如图）
　　

　　但是电子产品的生命力大家都应该知道，飞快的发展速度让技术在使用几年十几年之后就落伍了，IDE也不例外，在133MB/s的带宽速度达到瓶颈时。新技术也得到了应用——SATA。
　　PS：IDE的版本比较复杂，总计7个版本，这里由于时间久远以及实际作用几乎没有，所以不讲了。
　　【SATA】
　　在IDE接口将要达到瓶颈时，2001年SATA技术和今天的5G技术一样，被确立了下来。
　　对比IDE，SATA可以说是比IDE熟悉的要多，如果你打开电脑观看这一篇文章，相信99%的人电脑里面都会用到SATA接口的硬盘。如果你用过早期的产品，你就会发现在主板参数上有SATA2.0的身影。而如今的主板上的SATA接口均为3.0，2.0的速度已经达不到我们对于速度的渴望。
　　硬盘接口进化简史
　　正如上图所示，SATA接口共有三种版本（这里指的是7针数据+15针电源普通SATA接口），而这种翻倍上升的带宽也为我们带来了更好的体验。但是，当HDD机械盘还没被带宽制约时，异军突起的NAND闪存芯片被逐渐应用市场，高速的SSD固态盘的出现让我们发现，SATA3 的6Gbps的带宽已成为新的瓶颈。主控八通道的带宽理论值基本上已经爆表了，在研究新的接口同时，却产生了分歧，而小型化在笔记本方面可以说是迫在眉睫，因为笔记本根本没那么大空间接纳SATA大容量固态，现在的SATA固态基本是拆光驱位加托盘加上去的。
　　【mSATA】
　　

　　是不是很像现在的新接口M.2啊。确实，M.2出现的初衷就是替代mSATA。通过直通CPU占用两个通道（lane）来提高速度
　　【SATA Express】
　　

　　既然要加大带宽，又得考虑兼容旧接口，那这种奇怪的SATAe（xpress）接口就出现了，在支持NVMe协议的情况下，兼容了SATA协议。但是，问题出现了，在小型化的时代，你搞出个这么大的玩意，可以说和笔记本说拜拜了。而且这玩意并没有自带供电，所以很尴尬地没有推广。
　　【M.2】
　　如果问现在在价格充裕情况下，买一块固态盘的话，M.2是首选。SATA协议的固态，在发送数据到CPU的路上，要先经过内存，然后再到CPU。厂商在巡视一圈之后，盯上了已成熟很久的PCI，在PCI技术上延伸，占用几个lane来达到直通CPU的条件。这里就不多提M.2了，因为M.2在未来会专门构筑。但是M.2其实是特殊的SATAe的一种。
　　

　　三种不同规格的M.2
　　【U.2】
　　U.2（SFF-8639），和M.2不一样的是，这东西刚开始就是4个lane，而且可以做出更大容量的，当然价格嘛，呵呵。但是，更加不友好的是，固态贵，但是支持它的主板更贵。所以体验的解决办法就是转接卡咯
　

　　

　　

　　【PCI-E】
　

　　猜猜这是什么？显卡？NO，这是固态。大容量的走PCIe接口的固态，价格也是十分感人。
　　【总结】
　　以前有人问我，你说我这块盘能用多久。我说，你不祖传可以用到下一代。
　　还是那句话，固态的历史是比较短的，比起机械几十年的历史，固态的历史可能只有机械的十分之一不到，但是其发展速度不容忽视。在美国七十年代的科幻小说里，他们想象在一百年或者几十年之后，短途星际旅行成为家常便饭，但是使用的电脑仍然是CRT（俗称大屁股显示器）显示器，可以从中看出，计算机技术，已经超脱了科幻小说家的想象。所以新技术的成熟带来的成本低廉以及良品率的提高