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一直以来，硬盘都被视为限制PC整体性能提升的瓶颈所在。为了进一步提升硬盘接口的数据传输速率，从2000年开始SATA接口逐步取代老旧的PATA接口，并发展成为目前应用最广泛的硬盘接入端口。SATA接口也从当初的SATA 1.0发展至SATA 3.0，接口速率则由最早的1.5Gbps提升到目前主流的6Gbps。同时近几年来固态硬盘快速发展，大有取代传统机械硬盘的趋势。随着固态硬盘性能的不断暴涨，SATA 3.0接口仅6Gbps的理论传输速率已经成为了阻碍SSD性能发挥的桎梏，如何才能进一步提升存储性能呢？

最简单的方式就是采用PCIe SSD，现在PCIe SSD普遍采用的是PCIe 2.0 x2通道，理论传输速率达到10Gbps，比起SATA 6Gbps明显快了很多。而部分使用PCIe 3.0 x4通道的PCIe SSD，理论传输速率更是可以达到32Gbps。近期随着Intel最新的Skylake平台上PCIe通道数的大幅度增加，以及PCIe SSD价格的不断下调，现如今选配PCIe SSD的时机已经成熟。

多种板型组成 PCIe SSD的外观

我们这里所说的PCIe SSD并非专指采用PCIe接口的固态硬盘，而是泛指通过PCIe通道与CPU进行数据交换的固态硬盘。PCIe SSD的接口是一种表现形式，它可能是PCIe传统接口，以类似显卡的插卡式出现；也可能采用M.2或者U.2接口。PCIe SSD的关键在于采用原生PCIe或者桥接主控，这将决定它是否能使用PCIe总线。其具体的部件，如主控芯片、NAND闪存芯片、缓存芯片等等和SATA接口的固态硬盘则是大同小异。另外还有一种PCIe SSD产品，则是一个M.2接口的PCIe SSD插在PCIe转接卡上通过插槽与主板进行连接，供没有M.2插槽的主板使用。

插卡式的PCIe SSD是非常容易识别的，而M.2接口的固态硬盘则不一定都是采用原生的PCIe主控。一些采用SATA3主控的M.2接口SSD，其实就是披着M.2外衣的SATA SSD，在性能上与普通的SATA接口产品没有明显差异。那么如何识别一款M.2 SSD使用的是SATA 6Gbps还是PCIe通道呢？遗憾的是没有太好的办法，两类M.2 SSD在外形、缺口位置上基本一致，最好的识别方法就是查询M.2 SSD所使用的是PCIe主控还是SATA主控芯片。

性能的关键 常见PCIe SSD主控介绍

目前主流的原生PCIe主控并不多，根据是否支持NVMe可以分为两大类。其中不支持NVMe的主要有Marvell的88SS9183-BNP2主控和三星的S4LNO53X01主控，采用这两款主控的代表产品分别为浦科特的M6e和三星的XP941。而支持NVMe的主控则越来越多，例如三星的UBX主控、Intel的CH29AE41AB0主控、群联的PS5007主控等。

Marvell 88SS9183主控

Marvell 88SS9183是一款早期的原生PCIe主控芯片，基于双核32bit ARM V5处理器设计，其中一颗核心负责闪存接口传输，另一颗核心则负责PCIe接口传输。它采用PCIe 2.0 x2规范，最大带宽为10Gbps。因此这款主控只属于PCIe SSD中的主流产品，其代表产品是浦科特的M6e。

Marvell 88SS9293主控

Marvell 88SS9293主控是Marvell 88SS9183的升级版本，采用PCIe 2.0 x4规范，支持8通道，最高持续读写速度分别达到1400MB/s和1000MB/s。该主控在理论上能够支持NVMe标准，但其实际产品金士顿HyperX Preadator、建兴CX1-JB均不支持NVMe。它在性能上比Marvell 88SS9183略强。

三星S4LNO53X01主控

三星S4LNO53X01主控支持PCI-E 2.0 x4接口，理论最高带宽达到1560MB/s，但是并不支持NVMe标准，软件接口方面还是仅支持AHCI。它在性能上强于Marvell 88SS9293和Marvell 88SS9183，属于中端PCIe SSD主控，代表产品为三星XP941。

群联 PS5007主控

群联PS5007主控是一款中高端的原生PCIe SSD主控，该主控采用28nm制程工艺，8通道设计，能够支持MLC、TLC、3D NAND等不同闪存颗粒，支持NVMe 1.2标准。群联公司一般都是为通路厂家提供打包的成熟SSD方案，因此该主控常见于通路厂家的PCIe SSD产品上。其代表产品目前有影驰HOF和索泰SONIX两款。其实测性能还是无法和Intel、三星的旗舰产品相匹敌，且没有价格优势，因此暂不推荐此类产品。

三星UBX主控

三星UBX主控是新一代的高端原生PCIe SSD主控，采用五核心处理器，支持八通道。这款主控芯片支持NVMe标准，采用PCIe 3.0 x4规范设计，最大带宽达到32Gbps。其代表产品为三星950 PRO，实测最大连续读写速度可以达到2300MB/s和1400MB/s左右，性能非常强悍。

Intel CH29AE41AB0

CH29AE41AB0是Intel为企业级产品而研发的一款高端原生PCIe SSD主控，但也用在了其消费级750产品上。它的处理器频率达到400MHz，支持极高规格的18通道读写。这款主控芯片同样支持NVMe标准，采用PCIe 3.0 x4规范，最大带宽达到32Gbps,属于目前顶级的PCIe SSD主控产品。

从前文的介绍中我们已经大概知道了NVMe是新一代中高端原生PCIe SSD主控所必备的一项新标准，下面再次让我们简单回顾一下NVMe究竟是什么。由Intel主导的Non-Volatile Memory Express非易失性存储器标准即NVMe规范是专门针对NAND闪存和下一代存储设备所提出的规范。相对AHCI协议，NVMe技术规范可以进一步降低访问延迟，提升效率。比如NVMe取消了AHCI命令执行时对寄存器的读取访问，相比之下AHCI 需要4次读取、消耗8000个CPU循环并带来大约2.5微秒的延迟。同时NVMe还可以减少命令的尺寸以及I/O操作的数量，使得带宽和CPU 开销能得到节约。同时NVMe还将赋予SSD更好的高队列深度随机读写性能，它最高可支持多达64K的I/O队列，且每个队列最高可包含64K个命令。而使用AHCI协议的SSD只能支持1个I/O队列，每个队列只能容纳32个命令。

暂未使用TLC PCIe SSD NAND所用闪存简介