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搞懂M.2 SSD NVMe标准和版本

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阅读次数 98      发表日期 2021-10-30 17:31
讲到现在性价比超级好的M.2 SSD,我们总是强调M.2只是一种接口,它也兼容速度不怎么样的SATA标准,大家喜爱的高速M.2 SSD其实是基于PCIe通道的,千万不要买错。这种说法其实引入了一个麻烦,因为真的有直接使用PCIe插槽的SSD,那才是“纯种”的PCIe SSD。对于高速M.2 SSD的规范,更合理的说法是大家常见但并不太理解的一个词,NVMe。
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NVMe的全称为“非易失性内存主机控制器接口规范”(non-volatilememory express),它可不只是基于高速灵活的的PCIe通道那么简单,而是一种指令数量精简为ATA时代一半、可以直通CPU和内存、支持多核并行、IO队列深度高得多的规范。形象地说,就是一条笔直且更宽阔,路口、交通灯等各种交通限制还少得多的数据通道。
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就像SATA有第一代、SATA2、SATA3一样,NVMe也是有标准的,且差异巨大。比如第一代NVMe的最高传输速率只有1000MB/s左右,很显然是针对PCIe 1.0标准的。至于现在的SSD,则一定要选择NVMe 1.3/1.4标准的产品。
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这两种较新的标准分别在2017、2019年正式面世,最大的差别就是分别可支持最高PCIe 3.0×4和PCIe 4.0×4。看看发布时间,有些小伙伴大概会发现一些问题,没错,第一代PCIe 4.0通道的SSD之所以被锁死在5GB/s,就与NVMe 1.4刚刚发布,主控芯片甚至可能是在NVMe 1.4发布前偷跑的,因此并不成熟有关。
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至于具体差别,NVMe 1.4标准提供了更灵活的分区(IO Determinism)、针对无缓存设计的“持久性内存区域”(Persistent Memory Region。PMR),更灵活的访问能力“多路径访问共享命名空间”(Multipathing),目的都是一个,就是优化延迟、提供更好的性能一致性,进而提升性能,这也是如今成熟的NVMe 1.4 SSD可以轻易跑到7GB/s的原因。
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了解历史,再看看今天,性急的主控厂商已经正式发布了PCIe 5.0的SSD主控,但支持更高速度的NVMe新版本,不管是1.5或是2.0都还没正式发布。参考NVMe 1.4与PCIe 4.0 SSD的情况,小编都不禁对第一代PCIe 5.0 SSD有些担心了。
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来源:CFAN


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