文章轉載于中關村線上 PCI-E與SATA SSD如何選？一分鐘看懂
1.為什麼固态硬碟要采用PCI-E接口
計算機發展至今已60年有餘，随着人們對存儲速度要求的不斷提升，存儲媒體從最初的打孔卡到現在的SSD，發生了翻天覆地的變化。現如今越來越多的中高端SSD開始選擇PCI-E接口來進行SSD與主機闆的對接，以提升讀寫速度。
作為一名普通使用者，我們應該選擇高端的PCI-E SSD還是SATA SSD？二者有何差別？是以在本篇文章中筆者将詳細介紹PCI-E通道 SSD與PCI-E通道固态硬碟的優劣，讓大家在裝機選擇SSD時做到心中有數，按需購買。
為什麼要采用PCI-E通道？
那麼為什麼固态硬碟要舍棄SATA 3.0接口而要采用PCI-E接口呢？我們先來了解一下兩種接口硬碟的工作原理：在傳統SATA硬碟中，當我們進行資料操作時，資料會先從硬碟讀取到記憶體，再将資料提取至CPU内部進行計算，計算後寫入記憶體，存儲至硬碟中；而PCI-E就不一樣了，資料直接通過總線與CPU直連，接近最大的傳輸速度，最大的資料量，省去了記憶體調用硬碟的過程。簡單的說，我們可以把兩種通道了解成兩輛相同的汽車，
PCI-E通道的汽車就像是在高速上行駛，而SATA通道的汽車就像是在崎岖山路上行駛
，你說哪個速度快？
上圖為不同接口固态硬碟速度表
從上圖中我們可以看到，目前主流的SATA 3.0通道的最大傳輸速度為6Gbps，實際速度最大為560MB/s，SATA通道已經無法滿足固态硬碟日益增長的讀寫速度，是以PCI-E固态硬碟應運而生。
但是有些讀者可能有疑問，為什麼我的固态硬碟是M.2接口的，但是速度并不快呢？M.2最初叫做NGFF，全名是Next Generation Form Factor。這個接口很特殊，同時支援SATA和PCI-E兩個通道，很容易讓人誤解。其實并不是所有的M.2固态硬碟讀寫速度都很快，如果是采用SATA通道的M.2接口固态硬碟，讀寫速度不會超過550MB/s。還要注意的是，
主機闆廠商的M.2接口有的選擇了CPU原生的PCI-E通道，有的是通過PCH南橋擴充出來的，這可能對固态硬碟的速度産生影響
。
2.PCI-E協定與速度優勢
AHCI與NVMe協定
說完接口，我們再來聊兩種固态硬碟的協定。就好像IDE總要走到頭，AHCI似乎也出現了瓶頸。現在所用的SATA接口與AHCI标準其實是為高延時的機械硬碟而設計的，目前主流固态硬碟依然繼續使用它們，早期固态硬碟性能不高時可能還不覺得有什麼問題，但是随着固态硬碟的性能逐漸增強，這些标準已經成為限制固态硬碟的一大瓶頸，專為機械硬碟而設計的AHCI标準并不太适合低延時的固态硬碟。
NVMe的一大優勢就是低延遲。這主要是因為流線型的存儲堆棧，NVMe無需讀取寄存器就可以發出指令。AHCI的每個指令都需要讀取4個不可緩存寄存器，進而導緻大約2.5μs的額外延遲。低延時和良好的并行性的優勢就是可以讓SSD的随機性能得到大幅度提升，在任何隊列深度下都能發揮出極佳的速度。
NVMe對固态硬碟的IOPS性能提升也比較大。因為在制定AHCI規範時，并行性的想法沒有完全加入到規範内，利用NCQ功能可以對傳輸能力進行優化，但是接口并不允許SSD真正最大限度地發揮其應有的并行性。此外，對于移動裝置使用者來言，使用NVMe儲存設備可以對電池續行起到很大幫助。NVMe加入了自動功耗狀态切換和動态能耗管理功能，裝置從能耗狀态0閑置50ms後可以迅速切換到能耗狀态1，在500ms閑置後又會進入能耗更低的狀态2。雖然切換能耗狀态會産生短暫延遲，但閑置時這兩種狀态下的功耗可以控制在非常低的水準，是以在能耗管理上，相比起主流的SATA接口固态硬碟也擁有較大優勢。
速度對比
下面我們看一下兩種固态硬碟速度對比：
左圖為SATA固态硬碟，右圖為PCI-E固态硬碟
兩者的
AS SSD
跑分速度差距明顯，無論是連續讀寫、還是4K測試，PCI-E固态硬碟都遠遠領先SATA固态硬碟，綜合得分PCI-E固态硬碟高出SATA固态硬碟三倍有餘。
3.普通使用者裝機時應該如何選擇
說了這麼多，有些讀者可能有些迷糊，為了幫助大家了解，筆者将各種接口以及速度對比繪制成表格，這樣就可以一目了然。
不同接口固态硬碟協定
4.選購建議:
看到這你可能會發現PCI-E有很多好處，但并不是每個人都适合購買。因為PCI-E SSD閃存顆粒和主要的原因，PCI-E的SSD價格都非常昂貴。比如512GB SATA協定的SSD價格在800元左右，而同樣容量的PCI-E協定的SSD售價卻高達2000元。并且于PCI-E會占用總線通道，入門以及中端平台CPU通道數較少，都不太适合添加PCI-E固态硬碟，隻有Z270，或者X99這樣的旗艦級平台，才能充分發揮PCI-E固态硬碟的性能。