关于后端:SSD存储中的规格接口和协议

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SSD Form Factor- 形状规格

决定了硬盘的尺寸规格形态。

SATA

长宽:宽 30mm,长 51mm。
厚度:单面颗粒厚度为 4.85mm。
线缆:SATA 硬盘须要两根线缆,一条用于和主板之间传输数据,另一条须要电源供电。

M.2

长宽:宽度在 12、16、22、30mm,长度在 16、26、30、38、42、60、80、110mm,比方最常见的 ”M.2 2280″ 就示意宽 22mm 长 80mm 规格的盘。
厚度:单面颗粒厚度在 2.75mm,双面颗粒厚度在 3.85mm。

Interface- 接口

SATA (Serial Advanced Technology Attachment)

SATA interface 只能用 SATA SSD。

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

PCIe 通道

PCIe 能够有多条通道(lane)并行传输数据,每个 PCIe 通道蕴含两条铜线,一条用于向 CPU 发送数据,另一条用于承受数据,PCIe lane 是全双工的所以要留神辨别单向和双向带宽。
比方 GPU 往往须要 16 通道能力达到最佳性能,最近几代 PCIe 的显卡能够在至多 8 个 PCIe 通道的状况下对渲染程序提供最佳性能。
PCIe 有两类通道,CPU PCIe 通道间接与 CPU 相连,而一般的 PCH PCIe 通道还是须要通过 DMI (Direct Media Interface) 连贯到 CPU(须要 CPU 有专门反对的 CPU PCIe 通道),因为这个总带宽无限,还会连 USB、网卡之类的,所以链路可能会饱和使得性能降落。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/584802526

PCIe 插槽

主板的 PCIe 插槽上有 x1、x4、x8、x16 配置,决定的是 PCIe 连接器的物理尺寸,插槽的配置数不肯定等于通道数,有可能有 x16 的插槽然而只有 8 个通道。

PCIe 带宽

从 PICe 1.0 到 5.0,每一代带宽都会翻倍。PCIe 的接口带宽须要应用每通道带宽乘以通道数,留神每通道带宽是要算无效数据传输效率,而不是数据传输速率。
具体地,PCIe1.0-2.0 每传 8 个 bit 无效数据须要用 10bit(编码方案 8b/10b),而 PCIe 3.0-5.0 是 128b/130b,PCIe 6.0-7.0 是 1b/1b。所以,理论吞吐量 = 传输速率 * 编码效率。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/646920500

下层软件协定

AHCI、SCSI

以前的协定,对于协定分类能够看:
https://www.zhihu.com/question/592159651/answer/3010648376

NVMe (Non-Volatile Memory Express)

NVMe 就是专门为高速 PCIe 接口上的 NAND、闪存等非易失性存储设计的(尽管实践上也能够不必在 PCIe 接口上),从而冲破 SATA 接口的速度限制。

命令集

NVMe 简化了命令集,相比于 IDE 和 SCSI,所须要的 CPU 指令数缩小了一半。

Queue 和 Queue Depth

最大反对 64K-1(65535)个 queue,最大反对 64000QD。

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