出自：微星GAMING

這幾天關於Z590主機板的訊息已經發了不少，除了支援11代酷睿處理器外，相比Z490系列晶片組最大的提升就是原生支援PCI-E 4.0，這意味著至少有一路M.2將達到每秒7000MB甚至更快的傳輸速度，比之前型號快了2倍！

不過今天咱們的話題可不是給大家灌輸PCI-E 4.0的M.2有多香，趁著春節假期將至咱們來回憶回憶這些年主機板上硬碟介面的演變過程吧，感覺也是一段很有意思的歷史呢。

IDE-用起來挺麻煩

首先引入眼簾的是IDE介面，下圖中的主機板為微星K7N2 DELTA白金版，這是一款基於NFROCE2晶片組的主機板，沒錯那時候的老黃還在做晶片組，而且與AMD的合作非常的成功。

上圖底部的2個黃顏色的長條狀介面即IDE口，IDE主要採用並行DMA傳輸模式，主要有ATA66/100/133等速率，這個數值和SATA的150/300/600概念是一樣的，其中西數以ATA100多，邁拓則比較激進的採用ATA133規範，但實際上無論哪種都達不到介面速度上限，因為07年的7200.10串列埠盤才剛做到平均68MB。

當時主流的硬碟均為IDE介面，因此該介面主要也就是用來連線硬碟和光碟機等裝置。一個IDE口可以連線2個裝置，並需要透過裝置尾部的跳線帽連設定主盤從盤。電源介面上IDE用的是大D口，不支援熱插拔噢！但是U1S1這口插的很穩固而且不容易壞。

兩種IDE資料線外觀對比

IDE的資料線非常寬，介面處為40針但高速線有80線芯，因此整個資料線掛在機箱裡後非常難看，且會擋住機箱正面的進氣，到後來出現了一種用塑膠管包裹的IDE線，這種線基本上就是把資料線拆成細線幷包裹起來，以減少對機箱進氣的影響。總的來說IDE介面和裝置在效能上和當時SATA口基本沒什麼區別，就是接口占地大以及線太寬影響散熱了。

SATA——老兵不死

SATA全稱Serial ATA即串列埠硬碟，SATA的出現主要在Nforce2、865PE等“新“型號上，部分主機板採用第三方晶片橋接。早期的SATA介面速度為150，起步就比IDE的ATA133來得高，並在後期發展出了SATA2和SATA3，對應速度也提升至300和600並引入了NCQ技術。

上圖中的主機板為K8N SLI筆記本，晶片組風扇旁藍色的即SATA口，在當時IDE+SATA也是很主流的配置。SATA口占地面積比IDE小很多，這導致當時有不少旗艦型號佈置了多達8個SATA，聽起來是不是比當今主流主機板還多？

SATA口的好處尺寸小巧，特別是資料線非常的細，對機箱內空氣流動影響極小，並支援熱插拔。此外從SATA2開始引入了NCQ技術，NCQ是讓磁頭尋道更加科學化，加快尋道速度，實際上NCQ需要硬碟和主機板均支援。

英睿達首款3D NAND SSD MX300

2011年SATA3出現後接口速度提升至6G頻寬左右，與此同時基於SATA協議和介面的固態硬碟開始逐漸普及化，包括美光M4、三星830、浦科特M5P等都是經典產品，不能忘記的還有經典的SF2281主控。時至今日SATA口的固態硬碟依然在熱銷。

M.2——時代之子 速度至上

大約在2014年，M.2介面開始出現在Z97等主機板上，但是和現在主機板上的M.2相比，早期的M.2介面大多隻支援SATA協議。M.2是一種物理介面形式，內部可以走SATA協議或NVME協議，區別是前者與SATA口速度一致，後者則走PCI-E x4通道，並且PCI-E技術規格越高速度也就越快。

大約從Intel Z170/H170晶片組開始，板載M.2開始引入NVME技術，規格為PCI-E 3.0x4，而同期的B150只支援SATA協議。從200系列晶片組開始B250也正式引入NVME協議，而微星的Z270 GAMING M7甚至做到了3條PCI-E 3.0x4 M.2，是不是和現在的主流型號比也毫不遜色呢。

M.2 NVME的引入可以說大大加快了儲存介面的速度，SATA介面與協議一直沒有跳出6G頻寬限制，而基於PCI-E 3.0x4的M.2可以達到32G，峰值速度從SATA的600MB上升到3500MB，速度快了5.8倍之多。而隨著PCI-E 4.0的實用化，這一差距拉開到12倍以上！

並且隨著晶片組的升級，現在比較高階的Z490、Z590、X570等完全可以做出3個M.2甚至4個M.2，大大提升儲存裝置的接駁能力，真正兼顧速度與容量的需求。

再議PCI-E 4.0 M.2

上面說到M.2速度問題，在介面通道不變的情況下，升級PCI-E版本就能獲得更好的效能，PCI-E 4.0的效果正是如此，介面規格同為x4通道的情況下PCI-E 4.0能提供2倍於PCI-E 3.0的速度。在M.2口上輕鬆突破3500MB的上限並來到7500MB的理論值，速度越快，在載入大型程式、大檔案和遊戲時的時間越短。

MEG B550 UNIFY-X 4路M.2

Z490戰斧導彈採用PCI-E 4.0規格介面

關於這個問題之前也說過很多次了，市面上大多數Z490不支援PCI-E 4.0，而微星絕大多數Z490能支援PCI-E 4.0的奧秘就在於PCB佈線、插槽介面乃至切換器都提前做了準備，只要11代酷睿一到即可切換至PCI-E 4.0，所以沒啥好擔心的呢。

最後可能有小夥伴會說為啥沒介紹SCSI和SAS介面那，其實那2個東西偏伺服器市場的，不是消費級平臺的就不多說啦。