从硬盘接口说硬盘发展，你所不知道的进步

中山狐

经常有朋友理解为，性价比就是市面上能买到最便宜的东西。那么，你将会错过一切新技术。

诺基亚1120，大品牌，通话时间长，铃声大，而且支持双卡双待，关键是，价格非常便宜

然而，触控没有；3D游戏没有；微信可能也没有；前置摄像头拍照美颜一步到位没有；指纹解锁没有

光看价钱，你可能会错过很多

同样，硬盘一直都是整个电脑硬件系统里面的背锅侠，那么，这么多年来真的一点发展都没有吗？非也

1.Ultra DMA33

家贫，家里没有286，386，486之类的高档货，98年3月才有第一台电脑，AMD的K6处理器

当年的AMD和Intel的芯片组是通用的，而硬盘是当时的大品牌，昆腾火球，5400转高转速，3.2GB大容量

那时刚好是第一代Utlra DMA接口出现，Ultra DMA33，简单理解就是，接口理论最大速度是33MB/s，接口是四十针

至于测试数据？无，当年我们会跑superpi就已经上天了，谁有空去跑那种东西啊？Hdtune那时都没出世好不？

2.Ultra DMA66

Ultra DMA66，也就是理论速度达到66MB/s，同样是IDE接口，但是排线是80针的

第一款支持该接口的芯片组是VIA的694X，当年super7平台，奔腾3平台，K7平台都非常不错，奈何树大招风，被Intel办了

那些年，硬盘厂家是很多的，我最早接触的是corner，挂了；我一台机器的昆腾，挂了

第二台机器用的是IBM硬盘，13.6G，7200转。后来IBM的硬盘业务卖给了日立，日立后来改名HGST，混迹与低端品牌机，笔记本（比方说某船）

3.Utlra DMA100

数据线是一样的，接口速度再一次进化

当年40G属于主流容量。

不得不说，那个时代的硬盘发展挺快的。接口速度升级，单盘容量升级，速度也是不断提升。当然了，转速很难。虽然有万转，万五转的SICI接口硬盘，但是那个是属于服务器，而且牺牲了容量和价格

SICI接口和IDE是不一样的，SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

4.Ultra DMA133

貌似当年支持这个接口的硬盘，常见的就是迈拓

资料不全，我也无法确认全部，昆腾是被迈拓收购的，迈拓是给希捷收购的

自此基本上硬盘就剩下希捷和西部数据两家

IBM卖给日立，远走东洋，价格不错，性能一般般

三星价格，性能都无优势。当年我们大学流行一句话，硬盘用三星等于少了一条内存

东芝仅仅用过笔记本硬盘，而且时间不长就挂了，不发表

富士通以前见过客户的洋垃圾笔记本用，由于年代久远，不发表

同时，Utlra DMA133，可以说是并口硬盘的夕阳

5.SATA2
严格来说，SATA1.0压根就没有硬盘设备，2002年以及指定了2.0标准

而市面上买到，用到的，其实是sata2.5的设备

早期的sata硬盘很乱

同一个型号会有ide和sata两个版本

同时，早期的sata硬盘，为了兼容性，还有D型口作为供电

当然了，只能二选一，D型口和扁形的sata电源接口只能二选一

值得一说的是，早在478针奔腾四时期，865芯片组已经支持SATA接口

而865主板里面最会玩的，莫过于conroe865PE，这主板估计是史上唯一能四核处理器搭配DDR第一代内存的主板。从cpu支持列表可以看到，不仅仅支持常见的775针奔腾D，775针酷睿都没问题。关键是，第一代的四核cpu，Q6600同样支持

可以看到，当年的SATA2接口的主板和硬盘，速度明显是打折扣

当然了，这个对于机械硬盘来说不算事情，毕竟，哪怕是最快的单碟1TB的ST，速度也就是200MB左右

基本上来说，这三款硬盘已经是代表市场上面常规的机械硬盘最高水平

至于当年号称比起SSD更快的万转猛禽硬盘，基本上这几年无动静了，成绩大家可以看到

和ST的单碟1TB差不多，已经失去了当年的光环

6.SATA3

P67，H67芯片组已经有SATA3的原生支持，而H61是没有的

P67当然是支持SNB架构1155针的cpu，除了上面那一块

P67变形金刚，唯一一块能支持1156针cpu的主板，也是唯一1156平台有原生SATA3支持的主板

SATA3接口SSD里面，M6P也是其中的佼佼者

当然了，对于不少人来说，SSD还是太“昂贵”，于是Intel推出了智能响应技术

Z68就能支持这个技术了。简单来说，就是通过小容量（40GB左右，大SSD也只能用部分容量）的SSD作为机械硬盘的缓存，比起机械硬盘快，但是远远不如纯SSD

Z68，Z77时期有兴趣的朋友多，现在SSD便宜了。甚至增加一个120GB SSD做系统盘，几乎不影响整机预算了，因此智能响应技术实用的不多

这技术，不少笔记本都支持

然而，要跳过硬盘支持的话，只能玩SSHD混合硬盘，虽然名字不一样，实现方式不一样，其实本质的原理和目标是一致的

你以为换个名字，把SSD和机械硬盘用胶水粘到一起我就不知道吗？？

其实我早就看穿这一切

7.M.2

M.2接口有三种模式，sata3兼容模式，性能和sata3一样；10Gbps，基于pci-E 2.0 2X带宽模式，常规的Z97都支持；基于pci-E 3.0 4X，带宽是32Gbps的Ultra M.2，华擎的Z97，X99，Z170均支持

基于sata3模式的浦科特M6G 120GB，基本上和同档次的sata3接口120G成绩不相上下

M6M是MSATA接口的，速度也是和sata3差不多

速度比起真M.2接口差远了

那么，基于pci-E 2.0 2x的有多块？理论接口速度是10Gbps，实测大约是700MB/s，别以为装在pci-E槽的就是pci-E全部带宽用上

M6E不过是为了没有M.2接口的用户用上M.2接口SSD而已
那么，真正需要Ultra m.2的有那些

Z97时代的三星941就已经超过了1G的速度

而支持NVMe的951速度更加快

NVMe简单来说，就是更低延迟--不需要读取寄存器，而AHCI每条命令则需要读取4次寄存器，一共会消耗8000次CPU循环，从而造成2.5μs的延迟。而且，NVMe面向的是真正的pci-E带宽，直接访问的是cpu，绕过可PCH芯片

NVMe另外一个特征是更高的传输速度--了解过SSD的主控参数，应该知道会有队列深度这个参数。理论上，IOPS=队列深度/ IO延迟，故IOPS的性能，与队列深度有较大的关系（但IOPS并不与队列深度成正比，因为实际应用中，随着队列深度的增大，IO延迟也会提高）。市面上性能不错的SATA接口SSD，在队列深度上都可以达到32，然而这也是AHCI所能做到的极限。但目前高端的企业级PCIe SSD，其队列深度可能要达到128，甚至是256才能够发挥出最高的IOPS性能。而NVMe标准下，最大的队列深度可达64000。此外，NVMe的队列数量也从AHCI的1，提高了64000。

这个技术需要Z170芯片组支持

8.SATA-Express

Z170有原生的SATA-Express接口的支持，然而，请恕我孤陋寡闻，除了看过新闻，没有接触过真正的SATA-Express设备

这个接口的理论带宽是10Gbps，然而走线麻烦，需要占用两个SATA3接口再加一个小口

只能在新闻看过跑分，实物摸不着

9.pci-E
首先，不是插在pci-E槽的就是pci-E带宽的

2010年就有OCZ pci-E接口，240GB SSD的表示，方案不够强大，换个接口一样无用

前面的M6E不过是一个转接卡而已。真正意义的pci-E接口SSD，应该是Intel 750

有意思的是，intel 750是有两种接口的，上图是pci-E，还有一种是U.2接口

10.U.2接口
U.2接口又称SFF-8639接口，是由固态硬盘形态工作组织（SSD Form Factor Work Group）推出的接口规范。U.2不但能支持SATA-Express规范，还能兼容SAS、SATA等规范。所以可以简单认为U.2接口是四通道版本的SATA-Express接口，其理论带宽高达32Gbps与Ultra M.2接口无异。

仔细看看，跟SATA3接口不一样的

取消了中央分隔部分。同时为了防止反接损坏设计，U.2同样拥有不对称的防呆口，而且非常合理的在防呆位置布置了多个数据触点使空间利用率得到大幅度提升。

跑分已经超过了2.3GB/s，很夸张的速度。需要注意，这个和pci-E版本的跑分一样

U.2接口现在没有原生的，需要主板有U.2 kit才能用

现在有这个组件的主板，屈指可数

要尝新的话，只能下点功夫了

不知不觉，从98年玩电脑至今，硬盘接口都走过了十代。很多人都以为，硬盘还是那么慢，那么嘈。新的SSD，带来的不是开机速度。更重要是4k随机读写，深层随机读写性能的数十倍的超越

而现在，可以说，SATA3接口已经成为了发展的碍脚，那么，Ultra m.2，SATA-express,PCI-E,U .2，哪一个是真命天子呢？

让我们拭目以待吧。

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