SSD的传输总线、传输协议、传输接口

前言:关于SSD,有众多总线类型、协议类型、接口类型,每个接口还包括不同型号,在这里花点时间全部整理一下,整理日期2017-08-08。

1.传输总线

总线就像一条公路,公路上的车好比总线上的电信号;公路的大小和车流量就决定了公路的车流量,故总线的位宽大小和传输频率决定了一次传输中能够提供的最大速度。常见的总线类型有:

1.1 PCIE

  PCIE是一切的根,所有外设都是由PCIE演化而来。

  给出PCIe 2.0和PCIE 3.0标准速率,实际速率却很难达到这个理论值。

1.2 SATA

1.3 PATA(ATA)

IDE盘

1.4 SCSI

  服务器领域中使用的传输总线,已经很少人用了。

1.5 SAS

  民用领域由PATA到SATA,服务器领域由SCSI到SAS。

  SAS控制器可以兼容SATA的设备,但是SATA控制器不能兼容SAS设备。

  SAS 1.0达到3Gbps,每一代翻2倍。

1.6 FC

  FC接口很稀缺,是基于网络传输协议下诞生的接口。

  起源于SCSI,但速度远远超过SCSI,最新FC通道速度可以达到16Gbps。

2.传输协议

  传输规范、传输标准,也就是数据传输的方式。

2.1 IDE

(1)PATA(并行ATA)

(2)PATA只支持数据部分进行CRC校验

(3)IDE盘不支持热插拔

(4)需要设置主从盘跳线

2.2 AHCI

  Serial ATA Advanced Host Controller Interface,串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口

  IDE速度太低,协议老旧,所以有了AHCI;但AHCI是为了机械硬板而产生的产物,现在SSD已经普及,所以不再说明。

2.3 SATA

  • 协议特性

(1)简介:Serial Advanced Technology Attachment即为Serial ATA,串行高级技术附件。SATA接口是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口。

(2)优势:串行接口结构简单,支持热插拔,传输速度快,执行效率高。

  与传统ATA相比,具备了更强大的纠错能力,很大程度上提高了数据传输的可靠性。

  还节省空间,有利于机箱内部的散热,线缆之间的串扰也得到了有效控制。

  对数据和指令封包进行循环冗余校验(CRC),使得单bit和双bit的错误都能被检测出来。

  SATA不需要设置主从盘跳线。

  • 支持的接口类型

  主要有5中接口形式:SATA、Half-slim、mSATA、mini-mSATA、B-key M.2、1.8寸 micro-SATA等。

  • SATA接口pin脚定义

  说明:SATA 3.1之后,没有3.3V,第3脚为休眠脚。

2.4 NVMe

  一种建立在M.2接口上的类似AHCI的一种协议,是专门为闪存类存储设计的协议。

  具体优势包括:

  ①性能有数倍的提升;

  ②可降低延迟超过50%;

  ③NVMe PCIe SSD可提供的IOPs十倍于高端企业级SATA SSD;

  ④自动功耗状态切换和动态能耗管理功能大大降低功耗;

  ⑤支持未来十年技术发展的可扩展能力。

3. 传输接口图例

  传输接口也就是一个插口。

SAS

PATA(IDE)

SATA & Half-slim

  左边:SATA;右边:half-slim(半高SATA)。

mSATA & mini-mSATA

  左边:m-SATA;右边:mini-mSATA(半高mSATA)。

  正反面都有pin脚,且pin脚数一样。

1.8寸 micro-SATA

M.2

  M.2(NGFF) B+M

  根据接口样式:M.2分为M、B、B+M接口样式。

  其中,B key支持SATA协议;M key支持PCIE协议。

U.2

PCIE

  分为:PCI、PCIEx1、PCIEx4  x8  x16等。

  下图为PCIEx4:

ZIF

VPX

  VPX 无标准,信号自定义,是定制化的 

DOM

  USB DOM

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