這裡麵包含了兩個層次的問題，第一個是介面協議速度。第二個是整個硬碟實際的傳送速度。SATA最慢，PCI-E最快，M.2要看實際走那個通道。而實際上還要看處理器對於磁碟儲存通道的支援能力如何，如果晶片組支援處理器直連快取，那麼速度只取決於固態硬碟主控器和快閃記憶體晶片本身的能力。

目前固態硬碟常用的介面主要有3種：

SATA 3.0 - 外形尺寸是2.5寸硬碟的標準尺寸，與2.5寸機械硬碟可以互換。mSATA - 介面尺寸與筆記本內建無線網絡卡相同，不過mSATA SSD的外形尺寸比無線網絡卡更大。M.2 - 初期稱為NGFF介面，是近兩年新出的介面，為專門為超小尺寸而設計的，使用PCI-E通道，體積更小，速度更快。SATA 3.0介面，目前最常見的SSD介面

SATA介面從最初的SATA1.0進化如今的SATA3.0，普通2.5英寸SSD以及HDD機械硬碟都使用這種介面，理論傳輸頻寬6Gbps（換算理論速度750兆/秒），現在絕大部分電腦中有這樣的硬碟介面，所以都可以更換原來的機械硬碟，電腦速度一下子就快很多，比加記憶體好使多了。電腦主機板上只要有SATA介面，就能換這種固態硬碟。

M.2介面

如圖中看到的，現在新的電腦主機板上都有M.2的介面。在大家心目中，M.2就是新一代高速固態的代表，為什麼M.2能夠引領SSD新的速度革命？原因在於M.2介面可以走PCI-E通道，想想顯示卡就用的是PCI-E通道，那個速度得有多快！

目前M.2介面細分為兩種：Socket 2（B key）和Socket 3（M Key）。

B Key使用SATA通道，M Key使用PCI-4通道。雖說長得一模一樣，但效能卻是差之千里。

Socket 2走SATA通道、PCI-E 2.0 通道，最大理論讀寫速度分別達到700兆/秒、500兆/秒。這個跟普通2.5英寸SSD效能差不多，但是，體積縮小了很多很多。Socket 3專為高效能儲存設計，PCI-E 3.0 x 4通道，頻寬可達到32Gbps，理論速度是4000兆/秒，當然這個是理論速度。M.2固態硬碟如何區分SATA和PCI-E介面。

上圖為128GB與256GB M.2固態硬碟外觀對比，你能看出哪個是PCI-E SSD哪個是SATA SSD嗎？相信很多朋友都看不出。下面來科普一下。

M.2是Intel帶領制定的新一代SSD介面標準，具有體積更小，介面更快的特點。不過，M.2固態硬碟還分通道，目前M.2固態硬碟分PCI-E與SATA兩種通道。

●為什麼同為M.2介面固態硬碟還會有PCI-E和SATA之分？

這是因為兩者所走的通道不同，M.2有兩種介面定義：Socket 2和Socket 3。

Socket 2支援SATA、PCI-EX2通道的SSD，Socket 3專為高效能儲存設計，支援PCI-EX4。

比如上圖中的影馳鎧甲戰將M.2 256GB 走的是PCI-E通道，而影馳鐵甲戰將M.2 128GB走的是SATA通道，由於走的路不一樣，性質也就截然不同了。

●有M.2介面的主機板都能使用M.2 SSD？

答案是否定的，不同主機板的M.2介面所支援的通道是不同的，有的僅支援PCI-E通道，例如華碩Z97-A，其規格說明裡關於M.2的描述有標明。而有的則相容 SATA和PCI-E兩種通道，例如技嘉Z97X-UD3H。那麼問題就來了，如果把影馳鐵甲戰將M.2 128GB安裝在華碩Z97-A上就會無法被識別。

而如果相容兩種通道的主機板就不會有這樣的問題，所以在買M.2固態硬碟的時候，還需要了解下介面相容性。要弄清楚自己的主機板上的M.2介面是支援哪種通道的。

●什麼決定M.2 SSD所走的通道？

主控決定了接入M.2介面的SSD是走PCI-E通道還是SATA通道。例如影馳鎧甲戰將M.2 256GB的主控是Marvell88SS9183-BNP2主控，這是一款PCI-E控制器；而影馳鐵甲戰將M.2用的是傳統的SATA控制器。若接入 同時相容兩種通道的M.2介面，比如技嘉Z97X-UD3H，都可以被識別出來，只是一個走的的是PCI-E通道另一個走SATA通道，擁有的頻寬不一樣。

●PCI-E和SATA的 M.2固態硬碟效能差別有多大呢？

走的通道不一樣，速度自然有差別，就好比同一輛車，在高速公路和在崎嶇山路上的速度有巨大差別一樣。下圖是SATA SSD影馳鐵甲戰將M.2 128GB的效能情況。

SATA3.0通道的理論頻寬是6Gb/s.理論極限傳輸速度600MB/s,所以跟市面所有的SATA介面SSD一樣，鐵甲戰將M.2的最高讀取速度不會超過600MB/s。而主機板M.2介面走PCI-E通道的理論頻寬為10Gb/s。影馳鎧甲戰將M.2 256GB的連續讀取達到678.80MB/s的超高傳輸速度，超過了SATA3.0的極限傳輸速度。

（值得一提的是現有走PCI-E通道的固態硬碟，速度都在1500兆/秒，更厲害的是，如果固態支援Nvme協議，速度就能殺到2000-3000兆/秒。如下圖是三星最新的SM961固態硬碟的效能情況。）

以上就是關於SATA、M.2、以及PCI-E介面SSD的區分了，電腦主機板上只要有SATA介面的就只能用SATA 3.0的固態硬碟了，而走SATA通道的M.2 SSD體積輕便能夠靈活接入各種超極本當中，而PCI-E SSD則是追求的極致效能和品質。

結論：M2 SSD如果是走SATA通道的話，其實跟SATA通道本身的是差不多的，也就是跟普通2.5英寸SSD效能差不多。如果是PCI-E通道的，速度會快一些。最終是PCI-E通道的M.2固態優於SATA的。

不同介面之間剪不斷的關係

題目中提到的M.2，SATA，PCIe的關係其實並不是並列關係，具體關係如下圖：

M.2介面有兩種規格，一個是Socket2，一個是Socket3。其中，Socket 2支援SATA和PCIe X2介面SSD。而Socket 3則可以支援PCIe x4介面。雖然SATA SSD和PCIe SSD都有M.2介面，但是介面模樣還是有所區別，如下圖左，是M.2 SATA介面SSD的模樣，下圖右則是M.2圖PCIe 介面SSD的模樣。

我們可以知道，M.2介面有兩種協議，SATA和PCIE。現在市面上的PCIe SSD其實都是NVMe over PCIe的，而我們所說的SATA SSD，則是AHCI over SATA SSD.

注意：我們上面提到了四個關鍵詞，AHCI，SATA，NVMe, PCIe，我畫了一張圖，方便大家有一個全域性的認識。SATA/ACHI Vs PCIe/NVMe

經過第一部分的闡述，要對比SATA SSD和PCIe SSD的效能，最終歸根到底是對比SATA SSD和NVMe SSD之間的差異。

從上面順序讀寫速度對比結果來看，SATA SSD最大讀取只有500多MB/s，而NVMe SSD的讀取速度可以超過2.5GB/s，這樣的話，NVMe SSD的順序讀是SATA SSD的的5倍之多。

PCIe/NVMe SSD Vs PCIe/ACHI SSD

PCIE除了和NVMe協議搭配之外，PCIe最早是和ACHI協議搭配的，效果如何呢，我們再來看一組資料。

NVMe SSD 相對 AHCI/PCIe SSD 在讀寫效能上有 2~3 倍的提升。經過兩組資料的對比，可以證明 NVMe/PCIe 是目前最強的組合。

結語

我們先釐清了SATA，M.2，NVMe，PCIe, AHCI這一大堆名詞之間的錯綜複雜的關係，然後透過實驗對比，說明NVMe和PCIe搭配，也就是我們目前市場通常所說的PCIe SSD才是效能之王。不過，一分價錢一分貨，速度快，必定價格就高。這也是PCIe SSD至今無法在大眾視野中得到普及。

先說結論：

論效能的話PCI-E≥M.2≥SATA

其實除了這三個常見的介面之外，在現在的主機板至少還能找到mSATA、SATA Express還有U.2介面，不過mSATA基本只存在比較老的主機板上，因為現在M.2完全可以代替它，SATA E介面本來是打算用來代替SATA 6Gbps，然而尷尬的它根本就裝置在用，從誕生到消失就沒有用過……U.2介面目前消費級產品只有Intel在推，多數用在伺服器和企業級應用上，現在最新的主機板上也沒多少個有U.2介面的了。

硬碟常見介面

SATA 6Gbps介面

SATA 6Gbps介面是目前最最常見的硬碟介面，現在消費級市場上所有的硬碟和大部分SSD都是這種介面，介面及線纜如下所示：

從左到右分別是主機板的SATA介面、硬碟介面及線纜

這是用850pro 256GB跑出來的，基本上是SATA介面的極限了

SATA口是目前最為成熟的介面，然而對於SSD來說也是一個過時的介面，因為它的速度上限基本上就是560MB/s左右，現在的SSD基本隨便都能跑到這個速度，而且SATA介面只支援AHCI協議，它是為大延時的HDD而準備的，SSD其實應該使用更為先進的NVMe協議。

M.2介面

M.2是目前高效能SSD最常見的介面

M.2介面可支援SATA通道與PCI-E通道，現在大多數主機板上面都有會M.2介面，筆記本則大多數都配備M.2介面的SSD，因為體積小、便於安裝現在開始逐漸流行起來。

常見的M.2介面大概有三種，走SATA通道的，走PCI-E 3.0 x2通道的，走PCI-E 3.0 x4通道的，速度分別是6Gbps、16Gbps和32Gbps，當然在一些舊主機板上還會有走PCI-E 2.0 x2的M.2介面，頻寬只有10Gbps，這是少數。

這是M.2介面的960pro，走的PCI-E 3.0 x4通道，效能比SATA高不知道哪裡去了

PCI-E介面

直接插PCI-E介面的SSD基本上都是高階貨，當然也有不少是M.2 SSD加轉接卡轉變過來的，消費級的PCI-E SSD基本上都是PCI-E 3.0 x4的，頻寬和那些M.2 SSD是一樣的，不過由於PCI-E SSD大多數配有散熱器，SSD的效能更為穩定，而且Intel的PCI-E SSD基本都帶有伺服器血統，效能與穩定性都很好。伺服器用的PCI-E SSD是有走PCI-E 3.0 x8甚至x16的，效能相當強，價格也十分貴。

因為筆者從事IT行業的原因，經常會接觸到於不同介面的固態硬碟，對於這方面還是有深入的瞭解。從問題而言，顯然對於固態硬碟的介面表述不是很清楚，在這裡筆者和朋友們來詳細談一下這個問題：

一、固態硬碟的介面要區分物理介面和系統層面的傳輸協議

1、sata介面，硬體層面看是硬碟的物理介面，從系統層面看，sata介面本質是傳統硬碟和主機板的資料傳輸協議。sata介面專門為機械硬碟設計的，由於sata介面理論傳輸頻寬6Gbps，所以sata介面固態硬碟速度最高一般只能達到500m/s左右，對於固態硬碟而言存在瓶頸。

2、m.2介面，硬體層面看是有別於傳統sata介面的硬碟物理介面。而在系統層面，存在sata協議和NVME協議，採用sata協議的m.2固態走的是sata匯流排，理論傳輸頻寬也是6Gbps，而NVME協議的m.2介面走的是Pci-e匯流排，最高支援最高32Gbps.而m.2介面的sata協議固態硬碟雖然形態和普通sata硬碟不同，但本質並沒有太大差別，速度和效能相差都不大。這一點朋友們一定要注意。

3、Pci-e介面，硬體層面看是Pci-e介面的硬碟物理介面，而在系統層面則是採用了NVME協議的硬碟介面，Pci-e介面固態走的是Pci-e匯流排，和採用NVME協議的m.2介面本質都是相同的。由於NVME協議是專門為固態硬碟設計，採用NVME協議的固態有高速和低延遲的優點。適合對於磁碟讀寫速度要求較高的使用者。

二、關於固態硬碟介面和速度的重要知識點：

1、固態硬碟介面既要了解物理介面，又要了解固態和主機板介面的傳輸協議，這一點非常重要，固態硬碟的物理介面和傳輸協議要和主機板的介面相相容，才能保證可以正常、高效的使用。

2、而對於固態硬碟和主機板介面的傳輸協議可以通過了解具體是走sata匯流排還是Pci-e匯流排，來簡單判斷。

3、sata介面傳輸協議的最高傳輸頻寬6Gbps,一般採用此介面的固態的順序讀寫速度最高只能達到500m/s左右，對於固態硬碟顯然有一定的瓶頸。而NVME協議的固態硬碟最高支援32Gbps，而主機板介面一般有Pci-e*2和Pci-e*4型別，最高支援16Gbps和32Gbps的傳輸速度。採用此介面的大容量的高速固態硬碟順序讀寫速度一般最高可以突破3000m/s,而且4k讀寫更為強悍，延遲也十分低。

4、固態硬碟的速度主要取決於固態硬碟自身的效能以及介面的傳輸協議，而不直接取決於物理的介面。固態硬碟的效能一般主要受快閃記憶體顆粒、主控、快取和產品做工等方面的影響，一般效能相差不多的固態，具體的速度主要取決於介面的傳輸協議。對於NVME介面協議m.2固態硬碟安裝要特別注意主機板m.2介面是16Gbps還是32Gbps，否則會影響速度。

5、固態硬碟的速度還取決於主機板BIOS的設定、驅動、以及系統等因素。