服务器硬盘接口U.2 M.2 SATA SAS区别

一、硬盘接口

市面上常见的SSD固态硬盘，现在能见到的有SATA、mSATA、M.2、SATA Express (以下简称为SATA E) 、PCI-E及U.2等，每个接口下面又会有很多子类型， 这几种只是一部分，没提到的还有很多，如BGA封装的，针对外置设备的eSATA接口，企业级市场用的SAS 3.0接口，习惯独来独往的苹果甚至还定制了很多自家专属的硬盘接口。因为它们都是是专属的，所以重点说下平时最常见的。

它们的区别主要体现在数据通道、支持的协议类型、数据传输速率三方面。在传输速度上U.2是最快的，SATA以及Msata最慢，使用范围上，SATA通常用于老的台式机，而M.2则在超极本和台式机里十分常见。

二、四种数据协议

① 民用的IDE（已基本淘汰）

② AHCI （较普通，较慢）

③ NVME（较新颖 较快）

④ SCSI（服务器使用的）

不同硬盘（不同的接口类型）支持的不同的协议，传输速率就不同。

三、四种数据协议通道，比如SATA通道，PCIe通道

总线，指的是各种设备相互之间数据交流的公共线路，又称通道，比如SATA总线（SATA通道），PCIe总线（PCIe通道）。SATA通道在传输数据的时候，数据从SATA设备读入内存，然后读入CPU，而PCIe通道在传输数据的时候，数据直接从PCIe设备直接读入CPU。

四、接口分析

1、SATA 接口

SATA是硬盘接口的标准规范，接口速度是6Gbps，SATA 接口是最最常见的HDD/SSD硬盘接口，常用于旧式的台式机，是比较早，老旧的一种接口。使用AHCI协议。
SATA 接口是应用最多的硬盘接口，最大的优势就是太成熟了，6Gbps的带宽虽然比起新接口的10Gbps甚至32Gbps带宽差多了，但普通2.5寸SSD并没这么高的需求，500MB/s多的读写速度也够用了，而HDD硬盘发展太慢，速度一直没有质变，在HDD硬盘上6Gbps带宽更谈不上瓶颈。

SATA接口是常见的机械硬盘接口，但是有些固态硬盘也是会用到SATA类型物理接口的，这种接口的固态硬盘安装方法和普通的SATA机械硬盘安装方法类似，也是插在普通机械硬盘的插口上。
而SATA 6Gbps的缺点就是对新技术的支持是不够的，比如NVMe标准就不支持，而且体积相对比较大，不适应SSD日益小体积的发展趋势，6Gbps的带宽对新一代SSD来说也不够用了。

SATA接口的固态硬盘一般走的是SATA通道，遵循的是AHCI协议，传输速率一般上限是600M/S，这是SATA3版本的速度。SATA2版本的传输速率上限为300M/S，SATA1版本的传输速率上限是150M/S。

2、mSATA接口

SATA 接口不利于SSD小型化，半高SATA设备又有点不受欢迎，因此针对便携设备开发的mSATA(意思是mini SATA)接口应运而生，可以看作是标准SATA接口的mini版，物理接口跟mini PCI-E接口一样，所以二者容易混淆，但mSATA走的是SATA通道而非PCI-E通道，所以需要SATA主控。
mSATA是比较老的笔记本接口，一般是使用于超薄设备，但是由于是SATA通道，速度较慢，逐渐被M.2接口取代，比SATA稍先进一些，其传输速度同样也是6Gbps，在小型的笔记本电脑、商务本以及台式机上应用较多。

mSATA接口的优缺点：

mSATA在SSD小型化之初还是很火的，并且有两种尺寸的mSATA硬盘规格，分为MO-300A和MO-300B，前者又分为mSATA mini和mSATA，其中mini硬盘长宽是30×26.8mm，mSATA尺寸是51x30mm，单面厚度约为4.85mm，而MO-300B一般是30x30mm，比较少见。
但是mSATA接口是SSD小型化的一个重要过程，依然没有摆脱SATA接口的一些缺陷，比如依然是SATA通道，速度也还是6Gbps，SATA接口的潜力也就如此了，要想进一步发展还得寻找新的手段。

3、M.2/NGFF接口

M.2接口，原名是NGFF接口，它是为超极本(Ultrabook)量身定做的新一代接口标准，主要用来取代mSATA接口，具备体积小巧、性能主流等特点。并且M.2又有丰富的可扩展性，可以提高SSD容量。是Intel新推出的一种用于替代MSATA新的接口规范，简单的说，就是一种新的主机接口方案。与传统的MSATA接口相比，无论是规格尺寸还是传输性能，M.2接口都远胜MSATA。

M.2接口主要有B-key和M-key，B&M-key的M.2（此款没有前俩个主流）接口三种。M-KEY的是一个缺口，缺口在右；B-KEY的一个缺口，缺口在左；B&M-key是两个缺口（这种接口形式既可以用在B-key插槽，也可以用在M-key插槽，更可以用在B&M插槽）。客户可以根据自己的需求，来选择适合自己的M.2接口。

首先，我们先从速度上面看，B-key支持的是SATA或PCI-E x2通道，最大读取速度达700MB/S；M-key支持的是SATA或PCIe x4通道（NVMe协议），理论带宽可以达到4GB/s，是B接口的5倍之多。由此可见，M.2接口在市场上的受欢迎力度；

第二，我们是从体积上来对比，虽然mSATA接口体积足够小，但是与M.2接口相比，往往单面mSATA接口的体积都比M.2接口的整体体积小的多。

第三，对于M.2接口盘还有大小区分，例如常见的2280，还有22110、2260、2240之类的，这里第一个22是宽度22mm，后面的是长度数字。宽度相同，长度不同，用途也就不同，60、80规格主要是台式机主板用的，42规格主要是笔记本使用。当然对于一些ITX主板，一般也是以2242规格

M.2接口的固态硬盘，如果走的是SATA通道，那么一定是遵循的是AHCI协议，速率和SATA接口的固态硬盘没有多少差别；如果走的是PCIe通道，该接口在支持NVMe协议的情况下，传输速率也可以突破2000M/s。

M.2接口可直插，也可通过转接卡连接。M.2相比于SATA速度更快，性能更好，当然发热也比较大。虽然它的速度较SATA提升很大，但是明显的体现也只是在于大文件持续传输之类上，日常的游戏或者工作很难感受出来。

注

3.1、M.3接口

M.3接口和M.2一样，区别是盘体略宽一点，同时也并不能直接插到M.2接口上，需要用M.3转PCIe卡才能使用。

4、PCI-E接口

Intel 750硬盘是高性能PCI-E硬盘的代表

在SATA接口的SSD发展之初，PCI-E接口的SSD就出现了，其他SSD不论采用什么接口，都是从SATA向原生PCI-E走进，而PCI-E接口的SSD直接是一步到位，省去了中间过程。

分为两种版本，一种是PCI-E2.0，它的传输速度是10Gbps;另外一种是PCI-E3.0，传输速度达到了32Gbps，在台式机、笔记本上都有应用。

一般都是NVMe协议，支持3.0以上的速度。PCIe接口的固态硬盘，一般是插在PCIe插槽上，通常就是插显卡的那个插槽上，前提如果需要插显卡的话，主板得有两个显卡插槽，否则只能通过转接的方式外接了。如果主板上除了插装显卡外，还有多余PCIe插槽的话，就可以直接插PCIe接口的固态硬盘。跟显卡类似，PCI-E硬盘的规格也会根据长度、高度分为全高/半高、全长/半长等不同级别，最常见的PCI-E硬盘多是HHHL半高半长的，长度为167mm。

PCI-E接口的硬盘速度也逐渐从当初的PCI-E 2.0 x2走向了PCI-E 3.0 x4通道，速度也达到了32Gbps，而且PCI-E硬盘不能做启动盘的问题也解决了，旗舰级SSD大多会选择PCI-E接口。

5、SATA Express接口

M.2接口解决了mSATA接口的后继问题，SATA 接口在6Gbps速度之后，SATA接口要想继续提高速度，SATA-IO给出的解决方案是SATA Express(SATA E)接口。
为了提高接口带宽，SATA E接口放弃了SATA通道，走向了PCI-E通道，他们选择的是PCI-E x2通道，具体有PCI-E 2.0 x2或者PCI-E 3.0 x2两种选择，因此就有了10Gbps以及16Gbps两种，是10Gbps居多，主板逐渐开始提供16Gbps的SATA E接口，因为100系芯片组的南桥通道数量大幅提升了。 无论厂商选择PCI-E 2.0还是PCI-E 3.0方案，接口速度相对原来的6Gbps都有了明显的提升，带宽更不是瓶颈了。

实际使用的过程中，这种接口的固态硬盘其实是非常少的

6、U.2/SFF-8639接口

它是固态硬盘里传输速度最快的，达到32Gbps，也是现在比较先进的一种固态硬盘，台式机或笔记本里都会用到它。

U.2接口别称SFF-8639，U.2的设备端接口融合了SATA及SAS接口的特点，U.2不但能支持SATA-Express规范，还能兼容SAS、SATA等规范，主板一端是mini SAS(SFF-8643)接口，设备端的U.2线则是一端接在SATA电源上，一端接在U.2硬盘的数据口上。因此大家可以把它当作是四通道版本的SATA-Express接口，它的理论带宽已经达到了32Gbps，与M.2接口毫无差别。

U.2接口和SATA的也比较像，虽然外观与SATA是如此像，但是速度是有很大的区别的，U.2接口是NVMe协议，一般速度都是远超走AHCI协议的SATA的；

这种接口一般主板是没有的，也是需要转接卡或者转接线才能使用

U.2接口的优点是接口带宽达到了32Gbps，支持NVMe协议，甚至供电能力也提高了，这都有助于提高SSD性能，但U.2不好的地方在于它依然是新兴事物，很多主板并没有U.2接口，而且U.2接口的消费级硬盘少的可怜，开始销售的也只有Intel的750系列。

　　7、SAS接口

SAS接口跟SATA接口比较像，外观区别是两段金手指之间是相连凸起的，而且普遍也比SATA盘要厚一点。也和SATA盘一样是AHCI协议，但是读写速度略高，部分能到1800MB/s。一般电脑都没有这种接口，需要转接卡才能使用。

五、几点说明

1）U.2和M.2接口有什么区别？

从对比来看，M.2接口主要优点在于体积小巧、性能出色，比较广泛的用于笔记本、超级本等便携设备中。而U.2接口则具备速度更快，2.5英寸更好的与SATA3.0接口固态硬盘兼容，适合主流笔记本、台式电脑。但不足的地方在于，配备U.2接口SSD相对较少，尚等待成熟。

2）SSD 摔了会坏吗？

对于固态硬盘，很多人都对它有一种误解：就是它跟机械硬盘一样，很容易摔坏，必须得轻拿轻放。其实并不是，机械硬盘是由存储光盘组成，确实很容易造成损坏，但是固态硬盘是电路板加存储颗粒组成，只要不让它断裂或者颗粒被扣掉了，都能正常使用。一般从1米高的地方落下都不会造成损坏，当然如果怕外壳掉漆的话就别这样操作了。

3）固态硬盘接口哪种好

如果是预算非常足的话，推荐m.2或u.2接口的SSD，如果是预算中等则推荐选择PCI-E接口的，预算有限的话再考虑SATA。当兼容性要求很高的话就很推荐m.2，所以选择固态硬盘关键其实看预算，而不是说哪种接口就一定最好。

4）固态硬盘接口坏了能换吗

当接口损坏后是无法更换的，一般只能整块更换硬盘，如果是自己不小心弄坏的，只能够联系客服看看是否可以返厂维修，如果是非人为因素而损坏，则联系商家换货就可以了。

六、协议 总线 接口 支持利用图