SATA vs. M.2：实现更快速计算的连接器

数据存储能力数十年来一直是顶尖的技术关注点。1999年，IBM 推出了Microdrive，当时这是市场上最小的硬盘驱动器，并拥有最大的存储容量——高达340 MB。随着数据存储技术的快速发展，标准技术连接器也不得不被创新以变得更小更快。到2003年，硬盘驱动器存储设备（HDD）开始使用SATA接口连接器，因为其行业认可度高且数据传输速度快。第一代SATA连接器的速度约为150 MB/s，这在当时已是非常优秀的表现。

什么是SATA？ 

随着存储容量的增加、形态因子的缩小，以及用户不断创建和消费更多数据，笔记本电脑和台式电脑中的SATA连接器和接口必须跟上速度需求。2004年发布的SATA第一个修订版有效地将速度翻倍，原生传输速率达到300 MB/s。到了2008年，SATA速度再次翻倍。同年，第一款1 TB的3.5英寸硬盘驱动器问世，向科技领域展示了数据存储容量和速度正在不断攀升。这无需多言，SATA成为了消费级计算机中用于连接硬盘驱动器以及后来的固态硬盘的标准总线接口。

什么是PCIe？

2009年，串行ATA国际组织（Serial ATA International Organization）宣布了一项新的连接标准——Mini-SATA，通常简称为mSATA。这是一种与外围组件互连扩展接口（Peripheral Component Interconnect Express，简称PCIe）扩展连接器略有不同的变种。PCIe连接器和Mini卡最初在2005年被引入，通常用于显卡、网卡和声卡，主要用在电脑主板上——但它们的应用范围基本止步于此。mSATA连接器首次被用作苹果MacBook Air的SSD连接器，但并没有使用太久。在对小型Mini PCIe SSD进行了一些创新和设计改进之后，mSATA很快被Mini PCIe v2标准取代——也就是我们今天所称的M.2。 

M.2 是什么？

M.2 标准突然取代了 mSATA，它允许不同的计算机模块宽度和长度，并具备更先进的接口功能。M.2 连接器功能非常多样化，可以集成多种功能，例如Wi-Fi、蓝牙、卫星导航、近场通信（NFC）、混合数字广播、无线千兆联盟（WiGig）、无线广域网（WWAN），当然还有固态数据存储。

NVMe 与 SATA：关键区别

在存储驱动器的总线协议方面，M.2连接器主要分为两种类型。第一种是M.2 SATA协议，这意味着它们的通信方式与旧的SATA驱动器相同，只是形状有所不同，而且具有更高的队列速度。第二种是PCIe M.2连接器，它使用NVMe接口协议，这种协议要比传统的SATA接口快得多。正如SATA过去使用过IDE、AHCI和RAID一样，PCIe通过NVMe与处理器进行交互。NVMe能够充分利用现代CPU的低延迟性能，并基本使SATA和AHCI变得过时。

M.2 驱动器：一种更常见的解决方案

就在两年前，虽然 M.2 接口已经明显可用，但实际应用却很少，因为像 mSATA 或甚至 SATA 等传统组件仍被广泛使用。这可能也是因为 M.2 固态硬盘（SSD）当时还相对较新，通常在速度和价格方面无法与 SATA SSD 竞争。然而，M.2 现在在消费者产品中变得越来越常见，例如主板、平板电脑，以及任何需要大量存储的小型设备。这主要因为 M.2 PCIe SSD 比传统的 SATA SSD 便宜了很多，同时速度也显著提升。截至目前，这款 M.2 PCIe 固态硬盘由Kingston（金士顿）生产，其读取和写入速度分别达到 1400 MB/s 和 1000 MB/s。这比五年前称霸存储行业的标准硬盘驱动器快了 20 倍以上！

由于M.2非常多功能化，它采用了几种不同的尺寸标准，也就是所谓的“键”。目前，M.2插槽主要有四种广泛使用的键类型：A、B、E 和 M。然而，实际上有12种不同的键ID——其中大多数被保留供未来使用。键ID实际上只是用于表示连接器上的物理块位置的简写。这个物理块的作用只是用于区分各种设备中的信息分配。以下是便于参考的M.2键类型图表。

M.2 的另一个重要特性是模块长度和宽度的灵活性。这通常在模块零件编号的命名法中有所体现。请查看这个非常有用的指南，了解TE Connectivity如何命名其 M.2 连接器的零件编号。

M.2 的长度和宽度多样性非常有价值，因为可以在各种特定应用技术中使用相同的连接器家族。例如，理论上你可以在设计中使用具有“B Key”的 M.2 连接器以支持多个连接应用，因为这种钥匙类型能够兼容广泛的不同接口，即使模块本身可能具有不同的长度。   无论您的应用为何，M.2 PCIe 连接器都极具多功能性，并将在技术应用中变得越来越普遍。它们正常规地被集成到不同技术中，并且是消费产品闪存数据存储连接的未来发展方向。