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SATA 和 M.2 固态硬盘常见问题

回答了您所有的固态硬盘相关问题

金士顿固态硬盘是消费者和机构客户进行性能升级的理想选择。 金士顿固态硬盘提供多种型号和容量,延长了 PC 的使用寿命,相比机械硬盘提供了更快的速度、更高的性能和可靠性。

金士顿固态硬盘提供 2 年、3 年或 5 年保固,免费技术支持和金士顿®品牌享誉业界的品质保证,同时还具有数据安全功能以及面向未来的性能,完全可以让客户高枕无忧。

如果您对金士顿固态硬盘有任何疑问,请继续阅读以寻找答案。 如果这里没有涉及您的问题,请访问下面列出的产品页面或联系金士顿代表。

常见问题

固态硬盘 101

SSD 是固态硬盘的缩写。它采用 NAND 闪存或 DRAM 内存芯片制造,可以取代机械硬盘 (HDD) 中的磁盘及其它机械结构设计。

这是一个很难回答的问题,因为两台系统不可能是相同的,性能可能受操作系统、加载的驱动程序、正在使用的应用程序、处理器的速度和配置以及众多其他因素的影响。有几个测试网站和杂志对比测试了固态硬盘和机械硬盘,发现固态硬盘的速度要快很多。例如,如果我们对比随机读取性能,固态硬盘比高性能机械硬盘的速度快 20000%。

值得一提的是固态硬盘不受硬盘物理特性限制的影响。机械硬盘采用的是圆型磁盘设计(像 CD 光盘一样),磁头读写内圈数据的速度与外圈相比要缓慢许多。而固态硬盘在整个存储空间内的读写速度都是一致的。机械硬盘的性能还会受到数据碎片的影响,而固态硬盘即使数据未连续存储也不会对性能产生较大影响。

IOPS(每秒输入输出)是一个衡量单位,用于表示存储装置(HDD 或 SSD)每秒能够处理的事务数量。不应将 IOPS 与读取/写入速度混为一谈,它主要指关于服务器的工作负载。

固态硬盘采用 NAND 闪存作为存储介质。NAND 闪存的缺点之一是闪存单元终将损耗殆尽。为了延长产品的使用寿命,固态硬盘的内存控制器采用各种先进的算法,以便将存储数据平均分布至所有闪存单元。这样可以防止任意单元或单元组“使用过度”。平均损耗技术的使用十分广泛和有效。

• 为了增加性能和耐久性,某些固态硬盘制造商会保留硬盘的一些存储容量,将其与用户区分开并专门用于控制器。这种操作被称为预留空间 (OP),可以增加固态硬盘的性能和使用寿命。所有最新的金士顿固态硬盘都具备预留空间功能,存储容量包括 120GB、240GB、480GB、960GB、1.92TB 和 3.84TB。进一步了解预留空间

USB、SD 卡和固态硬盘中使用的 NAND 闪存都有寿命结束限制,这意味着不可能无止境地向里面写入数据。基于闪存的产品最终都会损耗殆尽,但是通过平均损耗和预留空间等功能,固态硬盘的使用寿命一般都会比所在系统的寿命长。我们以 TBW(写入 TB 数)来评估硬盘耐用性,根据硬盘存储容量的不同,可以写入数百 TB 甚至几 PB 的数据。固态硬盘的性能在使用寿命期间将保持不变。进一步了解 TBW

S.M.A.R.T. 表示自我监测、分析与报告技术,这是 ATA 标准的一部分。SMART 属性可用于评估固态硬盘的“健康状况”,启用后可以警告用户(管理员、软件程序等)即将发生的固态硬盘故障。进一步了解 S.M.A.R.T.

可以。金士顿固态硬盘可用于 USB、e-SATA、Thunderbolt 和 Firewire 外接盒。请注意,如果用户选择通过 ATA 安全命令启用密码,将无法通过外接盒访问固态硬盘。

固态硬盘对比传统硬盘

机械硬盘所使用的存储技术起源于 20 世纪 50 年代中期 – 在高速旋转磁盘上存储数据。主要通过移动磁头,在旋转的“磁盘”上进行数据写入与读取。机械硬盘是一种机械装置,使用了大量的活动机械结构,因此较容易发生机械性的故障,同时也容易因为热、冷、冲击及震动等环境条件而产生数据损毁的问题

虽然固态硬盘市场日益扩大,越来越受欢迎,但它毕竟仍是一项较新的事物。与任何新技术一样,让销量增加到能够降低生产成本的水平只是一个时间问题。在过去几年间,固态硬盘和机械硬盘之间的价格差距已经明显缩小。

唯一对机械硬盘有利的因素是每 GB 价格。目前销售的机械硬盘存储容量为 500GB 和更高,出售的固态硬盘的存储容量为 120 GB 和更高。金士顿目前提供 120GB 至 3.84TB 不等的固态硬盘。

如果首要需求是 TB 级的大容量存储,那么机械硬盘将是最佳选择;然而如果性能更加重要,那么非固态硬盘莫属。常见情况就是,使用固态硬盘作为引导硬盘,存放操作系统和应用程序,然后使用机械硬盘存放数据文件。

可以。金士顿提供固态硬盘升级套装,内含将笔记本电脑或台式机传统硬盘更换为金士顿固态硬盘所需的全部配件,还有便于传输操作系统和重要数据的软件。请注意,仅含固态硬盘的 SKU 不包含软件。如果需要将机械硬盘克隆到新固态硬盘,您将需要套件。

不需要,固态硬盘完全不必进行碎片整理。碎片整理会缩短固态硬盘的使用寿命。如果您的系统设置为自动执行磁盘整理,在使用固态硬盘时请务必取消或关闭磁盘整理功能。某些操作系统会自动执行碎片整理,因此使用金士顿固态硬盘时应禁用该功能。

M.2 固态硬盘解释

M.2 由 PCI-SIG 和 SATA-IO 标准组织开发,并在 PCI-SIG M.2 和 SATA 修订版 3.2 规范中定义。最初称为下一代外观尺寸 (NGFF),然后于 2013 年正式更名为 M.2。许多人仍把 M.2 称为 NGFF。

M.2 小型外观尺寸适用于许多插卡类型,例如 Wi-Fi、蓝牙、卫星导航、近场通信 (NFC)、数字无线电 (WiGig)、无线千兆联盟 (WWAN)、无线广域网 (WWAN) 和固态硬盘 (SSD)。

M.2 拥有固态硬盘专用的外观尺寸。

所有 M.2 固态硬盘都可快速安装到系统板上的 M.2 插槽。M.2 外观尺寸引入通过更小的空间占用提供更高性能的方式,同时也是未来固态硬盘技术前进的方向。此外,不需要使用电源或数据线也可省去线缆管理。和 mSATA 固态硬盘一样,M.2 固态硬盘只需插入插槽即可完成物理安装。

对于某些空间有限的嵌入式应用,M.2 规范提供不同的 M.2 固态硬盘厚度 – 3 种不同的单侧版本(S1、S2 和 S3)及 5 种双侧版本(D1、D2、D3、D4 和 D5)。特定平台可能有具体要求,因为有限的空间小于 M.2 接头。

Main System Board

金士顿 M.2 固态硬盘遵守双侧 M.2 规范且适合大多数接受双侧 M.2 固态硬盘的系统板;如果需要为特定嵌入式应用使用单侧固态硬盘,请咨询您的销售代表。

有许多笔记本电脑和主板支持 M.2 固态硬盘。请在购买 M.2 固态硬盘之前,通过系统规格和用户手册核对兼容性。

对基于固态硬盘的 M.2 模块,最常见的尺寸有 22mm(宽) x30mm(长)、22mm x 42mm、22mm x 60mm、22mm x 80mm 和 22mm x 110mm。插卡的命名与上面的尺寸相关:前 2 位数定义宽度(全部是 22mm),其余的位数定义长度,范围从 30mm 到 110mm 不等。因此,M.2 固态硬盘规格有 2230、2242、2260、2280 和 22110。

下图显示 2.5 英寸固态硬盘和 2242、2260 及 2280 M.2 固态硬盘:

Size range image

存在不同长度原因有 2 个:

  1. 不同的长度使得固态硬盘有着不同的容量;越长的固态硬盘,可以安装更多的 NAND 闪存芯片,以及控制器和 DRAM 存储芯片。2230 和 2242 长度支持 1-3 个 NAND 闪存芯片,2280 和 22110 支持高达 8 个 NAND 闪存芯片,在最大的 M.2 外观尺寸中可达到 2TB 固态硬盘容量。
  2. 系统板中的插槽空间会限制 M.2 尺寸:一些笔记本可以支持 M.2 用于缓存目的,但只有少量的空间用于安放 2242 M.2 固态硬盘(2230 M.2 固态硬盘尺寸更小,但在能够使用 2242 M.2 固态硬盘的大多数情况中不需要)。

不,并不相同。M.2 同时支持 SATA 和 PCIe 存储接口选项,而 mSATA 仅支持 SATA。从物理角度讲,它们的外观也不相同,不能插入相同的系统接口中。

Module image

M.2 2280(上方)与 mSATA 对比。 注意,卡键(或卡槽)会阻止其 插入不兼容的插槽中。

设计 M.2 外观尺寸是为小型外观尺寸卡(包括固态硬盘)提供多种选项。固态硬盘之前只能依赖 mSATA 提供最小型的外观尺寸,但 mSATA 无法以合理的成本扩展到 1TB 容量。新的 M.2 规范使一切问题迎刃而解,能够支持不同的 M.2 固态硬盘卡尺寸和容量。M.2 规范使系统制造商能够标准化常见的小型外观尺寸,并在需要时扩展到更高容量。

不需要,SATA 和 PCIe M.2 固态硬盘将使用操作系统中内置的标准 AHCI 驱动程序。但您可能需要在使用前在系统 BIOS 中启用 M.2 固态硬盘。

在某些情况下,M.2 固态硬盘可以与主板上其他设备共享 PCIe 插槽或 SATA 端口。请审核主板文档了解其他信息,同时使用两个共享端口可能会禁用其中某个设备。

M.2 规范为 M.2 卡和插槽接口定义了 12 种卡键或卡槽;其中许多保留供今后使用:

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特别针对 M.2 固态硬盘,有 3 种常用的卡键:

  1. B 卡键边缘接头可以根据您的设备支持 SATA 和/或 PCIe 协议,但仅能支持 PCIe 总线上最高达到 PCIe x2 性能(1000MB/秒)。
  2. M 卡键边缘接头可以根据您的设备支持 SATA 和/或 PCIe 协议,并且只要主机系统支持 x4,那它便可支持 PCIe 总线上最高达到 PCIe x4 的性能 (2000MB/秒)。
  3. B+M 卡键边缘接头可以根据您的设备支持 SATA 和/或 PCIe 协议,但仅能支持 PCIe 总线上最高达到 x2 性能。

不同的卡键类型通常标记在 M.2 固态硬盘标签上或边缘接口(或称金手指)附近,同时也会标记在 M.2 插槽上。

Key image

请注意 B 卡键 M.2 固态硬盘的边缘针数数量 (6) 与 M 卡键 M.2 固态硬盘的数量 (5) 不同;这种非对称布局可防止用户反向放置 M.2 固态硬盘并尝试将 B 卡键 M.2 固态硬盘插入 M 卡键插槽,反之亦然。

如果支持适当的固态硬盘协议(SATA 或 PCIe),M.2 固态硬盘上的 B+M 卡键便可兼容各种主板。一些主板上的接口可能设计为仅适合 M 卡键固态硬盘,而其他主板可能仅适合 B 卡键固态硬盘。B+M 卡键 SSD 正是为解决这个问题而设计;但是,将 M.2 固态硬盘插入某个插槽并不能保证该硬盘能够工作,因为这取决于 M.2 固态硬盘与主板之间是否存在共享协议。

您始终可以通过阅读主板 / 系统制造商的信息来确认支持哪种长度,许多主板都支持 2260、2280 和 22110。许多主板都将提供多点固定螺栓偏移,从而能够固定 2242、2260、2280 甚至高达 22100 的 M.2 固态硬盘。主板上的空间大小将限制可插入插槽并使用的 M.2 固态硬盘大小。

不同的插槽类型是 M.2 规范的一部分,用于支持给定插槽中的特定设备类型。

插槽 1 设计用于 Wi-Fi、Bluetooth®、NFC 和 WI Gig

插槽 2 设计用于 WWAN、固态硬盘(缓存)和 GNSS

插槽 3 设计用于固态硬盘(包括 SATA 和 PCIe,高达 x4 性能)

不能,M.2 固态硬盘不支持热插拔。请在系统关闭电源时安装和卸载 M.2 固态硬盘。

M.2 SATA 固态硬盘与 M.2 PCIe 固态硬盘

性能通常很接近;速度还取决于使用固态硬盘的主机系统内部的特定控制器,以及每个固态硬盘的内部布局和控制器。当使用 2.5 英寸、mSATA 或 M.2 固态硬盘外形设计时,SATA 3.0 规范支持高达 600MB/秒。

如果主机系统不支持 PCIe 协议,那 PCIe M.2 固态硬盘很可能在 BIOS 中不可见,并且因此而与系统不兼容。类似地,将 SATA M.2 固态硬盘安装到仅支持 PCIe M.2 固态硬盘的插槽中时,SATA M.2 固态硬盘将无法使用。

PCIe M.2 固态硬盘将只能工作在主板内 PCIe x2(2 通道功能)速度上。如果购买的主板支持 PCIe x4 速度,那支持 x4 的 M.2 固态硬盘在该环境中将按照预期速度工作。另外,某些系统板对 PCIe 所能达到的总通道数做出限制,限制 PCIe M.2 x4 固态硬盘只能有 2 条通道,甚至没有。

M.2 是物理外观尺寸。SATA 和 PCIe 是指存储接口,主要不同之处在于 M.2 固态硬盘的性能和所使用的协议(语言)。

M.2 规范设计适用于 SATA 和 PCIe 两种接口的固态硬盘。M.2 SATA 固态硬盘可以使用与典型 2.5 英寸 SATA 固态硬盘相同的控制器。M.2 PCIe 固态硬盘使用专为支持 PCIe 协议而专门设计的控制器。M.2 固态硬盘只能支持一种协议,但某些系统的 M.2 插槽可以支持 SATA 或 PCIe。

不能。M.2 固态硬盘可以支持 SATA 或 PCIe,但不能同时支持两者。另外,制造商将专门设计系统板插槽以便支持 SATA、PCIe 或在某些情况下同时支持。查看系统手册验证支持的技术非常重要。

PCIe 接口更快,当 SATA 3.0 规范的最大速度限制在约 600MB/秒时,PCIe 第 2 代 x2 通道已经能够高达 1000MB/秒,第 2 代 x4 通道能够高达 2000MB/秒,第 3 代 x4 通道能够高达 4000MB/秒。

金士顿固态硬盘 – 您需要了解的全部内容

金士顿固态硬盘是采用 NAND 闪存制造的。

金士顿固态硬盘与 OS 无关,可在支持标准 SATA 接口的任何系统中使用。

无需使用额外的驱动程序。

用户可将金士顿固态硬盘安装在支持 SATA II 或 III 接口的任何系统中。(SATA 3Gb/秒和 6Gb/秒)

可以,A、E、DC、KC、HyperX、S、V 和 UV 系列固态硬盘可用于 RAID 配置;不过,金士顿建议为服务器上的 RAID 使用 E 和 DC 系列固态硬盘。进一步了解 RAID

基于 SAS(串行连接 SCSI)的系统和控制器同时支持 SATA 设备的情况非常普遍。金士顿建议用户查阅系统或控制器文档,以确认是否同时兼容 SATA 和 SAS 硬盘。如果兼容,那么便可以顺利使用金士顿固态硬盘。

• 所有金士顿固态硬盘都使用智能高效的垃圾回收流程,可以延长硬盘的使用寿命,对闪存耐久性只有稍许影响,用户不会察觉到。进一步了解固态硬盘垃圾回收功能

金士顿固态硬盘集成了先进的平均损耗技术,整合了块拣选算法,能够延长闪存耐久性并优化固态硬盘使用寿命。这种独特的平均损耗技术可以确保各个闪存块都具有十分均匀的消耗速率,即最常写入的块和最少写入的块之间不会超过 2% 的损耗差。