这是少数民族和民族好爱国者联合推出的信息存储设备系列科普文章。作为国内较早的存储设备制造商和领导者，我要感谢爱国者为本文提供的一系列支持，包括但不限于技术知识指导、市场上难以找到的老物件以及作者拆解介绍使用的最新产品。

我们希望通过最简单通俗的描述，带领大家了解信息存储设备的基本原理，知道那些复杂的参数，如何选购适合自己的存储设备，如何更好的使用，更安全稳定的保存我们的数据，以及未来我们可以使用哪些技术。虽然这个系列是与爱国者共同赞助的，但所有内容都不涉及任何品牌指导或所需的商业营销。

上一章我带你从微观的晶体管到宏观的闪存颗粒，让你详细了解固态硬盘的原理和结构。然后在本章中，我们会介绍一些购买和使用固态硬盘时需要了解的参数，如何测试固态硬盘的实际性能和速度，以及相关的性能参数代表了什么。

固态硬盘的参数解读

在介绍每个参数之前，我先给大家推荐一个比较好用的检查硬盘信息的软件(机械硬盘和固态硬盘都可以轻松使用)——Crystal Diskinfo。看名字大家应该能猜到是和CrystalDiskMark同一家公司的软件，完美继承了其软件的特点:界面简洁，功能简单易用，二次皮肤。

CrystalDiskInfo的界面

可以看出，无论是之前介绍的固态硬盘还是机械硬盘，都可以读取更详细的信息，基本涵盖了我们下面要介绍的参数。

固态硬盘的大小

不同于机械硬盘基本统一为SATA接口，只有少部分企业在使用一些特殊接口。固态硬盘在接口方面可以用混乱来形容，不同接口对应的协议和最终速度也不一样。不过等SSD和机械HDD一样成熟了，这种现象就会逐渐消失。比如现在M.2接口逐渐成为SSD接口的主流，估计以后SSD领域也会像Type-C一样统一。

目前，固态硬盘的尺寸就像接口一样多种多样。为了与以前的硬盘通用，早期的固态硬盘通常被设计成与2.5英寸的机械硬盘一样大，并使用SATA接口。

爱国者2.5英寸SATA固态硬盘和机械硬盘的尺寸对比

大多数使用SATA接口的固态硬盘都设计为与机械硬盘具有相同的大小和接口。如果你手头刚好有SATA固态硬盘，我强烈建议你尝试拆开它。大部分固态硬盘的外壳都没有螺丝，直接用卡扣固定。拆开后你会发现只有一小块存储和电路，其余都是空:

拆开SATA固态硬盘，实际存储部分只有一小块。

有些商家甚至在空空上放一些海绵或者重物，让整个固态硬盘的手感更好。外壳纯粹是为了兼容笔记本或台式机的2.5寸硬盘。

因为SATA接口和SATA/AHCI协议接口的速度上限限制在700MB/S左右，所以所有新的固态硬盘都会选择使用M.2接口或者直接插入PCIe插槽。

主板上的M.2连接器

我们在购买NVMe固态硬盘或者安装在电脑主板上时，通常会看到类似于22XX 4位数的参数，表示固态硬盘的大小。

22=22mm，即SSD的宽度为2.2cm，后两位数字为SSD的长度，通常为20、42、60、80等常见长度，单位为毫米。我们在购买的时候，一定要先查看自己设备的M.2接口预留了多少空个房间，以免太长时间装不进去。

M.2接口通常标有长度数字。

至于2220长度的SSD，估计大部分人都没见过，用的比较早。如果你现在在笔记本或者其他地方发现这个接口，大部分时候其实是给WiFi模块用的。

MSATA SSD将在一些设备上使用。虽然它的缝隙和NVMe SSD一样，但是宽度很宽，所以接口不通用。

金士顿金士顿的mSATA SSD，图片来源:亚马逊

固态硬盘接口协议

在介绍机械硬盘结构原理的章节中，我们了解了接口、协议和总线的联系和区别。本章我们在介绍SSD接口的时候，可以稍微复习一下相关知识，同时展开介绍。

让我们简单回顾一下:

总线：计算机设备里各个部件之间交换数据（传输电信号等）的通道，这个通道每秒能传输的数据量就叫做带宽。协议：双方交换数据的规则，比如如何识别对方的身份、如何建立断开连接、编码解码方式（也就是电信号怎么传输接收）等等。接口：让两个设备之间可以通过特殊的形状物理连接起来。

机械硬盘一般使用SATA总线或者，然后使用SATA/AHCI协议与设备的其他部分进行通信，但是放在固态硬盘上事情就有点复杂了。在这一节的开头，我们也提到了固态硬盘的接口协议仍然有很多种，这也使得很多用户购买了不适合自己或者速度没有达到设备极限的固态硬盘，浪费了额外的时间和性能。

比如M.2接口的B键固态好像只能走SATA协议。

先说公交车。目前我们民用存储设备常用的总线有SATA总线、PCIe总线、企业SAS总线(如果你用的是一些服务器主板，可能会有一些)。我们了解到，SATA总线一般用于机械硬盘，速度上限相对较低，而SAS总线广泛用于企业级。所以，除了SATA总线用于低速固态硬盘外，现代NVMe固态硬盘普遍使用PCIe总线。

这三种总线的速度分别是上面的PCIe总线和下面的SATA和SAS总线。图片来源:维基百科

目前只有几种民用协议，如SATA/AHCI协议、MVMe协议、SCSI协议(也是企业服务器广泛使用的协议)。是的，我们经常看到的NVMe SSD中的NVMe就是指这种硬盘所使用的协议。高效的协议能让总线全效率运行，总线带宽满满，这也是NVMe SSD能跑这么快的原因。

与简单的总线协议不同，固态硬盘的接口要复杂得多。最基础的就是我们常见的SATA接口，以及为笔记本等便携设备扩展的mSATA接口、M.2(NGFF)接口、SATA Express(SATAe)接口、PCIe接口，甚至还有不常见的SAS接口和U.2、带SAS总线的AIC接口等。这些接口每一个都经过前面的三种总线和协议，大概是这样的:

对应机械硬盘和固态硬盘不同接口的总线协议

最近怎么样？你觉得复杂吗？没关系。接下来，我将向您展示如何从具有不同接口的固态驱动器开始，并简单地记住它们的关系。

在一一介绍之前，我先说一下大概情况。不像机械硬盘，物理速度上限低，不需要考虑协议和总线速度。对于固态硬盘，尤其是现代高端固态硬盘，不同接口协议的总线已经开始限制固态硬盘的速度。

在这里，我们不得不再次强调一下之前说过的木桶效应。SSD的最终速度取决于接口协议总线最慢的部分。但是通常厂商都会保证速度和协议符合要求后再推出相应的SSD，所以我们在使用的时候，通常只需要保证它所需要的总线速度足以全速运行即可。

SATA/mSATA/SATAe接口固态硬盘

SATA接口是大多数人只是使用的SSD的唯一接口类型，即使现在在机箱中也是如此。固态硬盘在刚开始普及民用的时候被认为是比较贵的数码产品，每GB甚至比机械硬盘贵几十倍。

2013-2020年每SSD价格趋势

结果那时候很少有人用固态硬盘，而且那时候固态硬盘的速度也没有现在快，SATA总线的上限还没有突破，所以主板厂商不会专门为固态硬盘设计接口。当时的SSD只能继续使用SATA接口和SATA3.0协议。

同时，那个时候的电脑机箱通常只为机械硬盘的硬盘空间而设计，所以我们上面也提到过，固态硬盘的存储颗粒即使只有很小的一颗，也要用2.5寸或者3.5寸硬盘那么大的外壳来覆盖。

外壳内部的主要部分非常小。

固态硬盘的全面普及在笔记本中是最早的。以前笔记本放机械硬盘的做法是在主板上焊接SATA接口，然后在主板上留一个2.5寸的机械硬盘。但是固态硬盘只有很小，不需要像机械硬盘那么高的电源。不需要用SATA做电源部分，占接口的一半，也不需要留2.5寸机械硬盘那么大的位置。另外，当时超极本、超极本等轻薄设备概念兴起，于是主板厂商设计了mSATA接口。

笔记本上的MSATA界面，图片来源:Reddit用户

和我们现在看到的M.2接口很像，但还是SATA协议和总线。你可以理解为迷你版的SATA接口。毕竟mSATA是mini SATA的缩写。这时候厂商终于可以把固态做成合适的大小了。

不过到现在为止，基本没有笔记本使用这个接口，都是使用更新的M.2接口。如果新笔记本有这个接口，一般是无线网卡而不是固态硬盘。相反，很多移动固态硬盘还在用mSATA接口转USB。毕竟大部分人对移动硬盘的速度要求不高，能超越SATA速度的USB3.2/USB4还没有普及，所以厂商不需要使用对硬件要求更高的协议和接口。

笔记本上常见的Intel无线网卡一般都有蓝牙。这个型号是AX200。

此外，英特尔还推出了名为SATA Express的接口。他可以插上两个SATA直接去走SATA协议，或者他可以用整个接口去走PCIe*1/2。不过这个接口还是太大了，限速也不高。只生产了几块对应的主板，连支持的设备都没有，就这么死了。

随着固态硬盘速度的提高，这两种接口已经远远不能满足固态硬盘速度的提高，所以厂商必须设计一种固态硬盘专用的接口，并且可以直接与最快的PCIe总线进行通信。

M.2(NGFF) /PCIe接口固态硬盘

专门用于固态驱动器并可以与最快的PCIe总线通信的接口是当今常见的M.2接口。M.2是一个我们经常听到的名字，但它实际上被称为NGFF(Next Generation Form Factor)，翻译成中文就是下一代接口。后来改名为M.2，可能是因为我觉得这个接口不可能是下一代。“2”表示二代，“M”表示我们下面提到的M.KEY，表示接口的形状，中间的点表示是不同的参数。

M.2接口作为目前和未来的主流接口，自然具有向后兼容性。它可以使用SATA协议或NVMe协议。由于支持的协议众多，接口复杂，M.2接口通过接口的缝隙来确定协议类型。因为不同的缝隙就像钥匙，所以叫钥匙。M.2接口有那么多ABCDEFGHJKLM的键，如果键不匹配就无法插入对应的接口(真的，键就是那几个......)但是不用担心太复杂，因为我们日常只能看到两种:M键和B键。

m.2key的不同用法图片来源:维基百科

如果我们看看我们的NVMe固态硬盘，我们会发现缺口都在右边，这是M键。如果插槽右侧有相应的突起，则可以插入。通常，他们只是使用NVMe协议乘坐PCIe巴士。

B键的缝隙在左边，通常只有SATA总线插入相应的插槽后才能使用。另外，还有同时有两个缺口的固态硬盘，这就是b。