SSD固态硬盘彻底打破了温彻斯特结构机械硬盘多年来在计算机硬件领域的统治地位。SSD的传输性能是HDD机械硬盘的数倍，让普通用户和发烧友的体验倍增。
在这场存储革命中，为了实现更快的速度、更多的使用环境、更好的体验，SSD的接口也在不断的进化和创新。比如主流SSD有SATA接口、M.2接口、U.2接口、PCIe接口和mSATA接口（很多SSD也在使用SAS接口）等，下面笔者就重点介绍这四种常用接口。
SATA接口
作为使用最广泛的硬盘接口，SATA3.0接口最大的优势在于其成熟度。普通的2.5寸SSD和HDD使用这个接口，理论传输带宽为6Gbps。虽然与新的接口和带宽相比有一定的差距，但普通的2.5英寸SSD可以满足大部分用户日常的应用需求，500MB/s左右的读写速度就足够了. 对于读写速度在100MB/s左右的HDD机械硬盘来说，6Gbps的带宽远不是瓶颈。我们只能抱怨HDD硬盘发展太慢，存储速度没有发生质的变化。
虽然SATA3.0接口规范已经发布了一段时间，但它“老旧而明智”。大部分用户对SSD的性能要求并不苛刻，购买时也会考虑性价比因素。因此，SATA3.0接口将在很长一段时间内成为主流大众的选择。
PCIe接口
在传统的SATA硬盘中，我们在进行数据操作时，会先将数据从硬盘中读取到内存中，然后将数据提取到CPU中进行计算，计算完再反馈到内存中，最后写入硬盘；而PCIe接口则不同。数据通过总线直接连接到CPU，省去了从内存调用硬盘的过程，传输效率和速度加倍。简单来说，我们可以将两个频道理解为两辆相同的汽车。PCIe通道车就像在高速行驶，而SATA通道车就像在崎岖的山路上行驶。显然，PCIe SSD 的传输速度会比 SATA SSD 高很多。
PCIe SSD是众多PCIe接口SSD中的佼佼者。采用PCI-E2.0x4接口，半高设计，主控为，读写速度分别达到/s和/s，是高端固态硬盘产品中速度最快的产品，其读写速度远超SATA接口的SSD产品。
虽然 PCIe SSD 有很多好处，但并不适合所有人。由于闪存颗粒和主控质量较高，PCIe SSD的整体成本相对较高，比传统SATA接口固态硬盘的价格要贵一些。另外，由于PCIe占用总线通道，入门级和中端平台CPU通道较少，不适合PCIe SSD。
只有Z170、X99这样的顶级平台，才能充分发挥PCIe SSD的性能。总的来说，如果你是组装专业的工作室机器，或者是铁杆发烧友，或者是财大气粗的土豪，那么PCIe SSD绝对是正确的选择！
M.2接口
M.2 接口是 Intel 为取代 mSATA 而推出的新接口规范。其实对于台式机用户来说，SATA接口已经足够满足大部分用户的需求了，但考虑到超极本用户的存储需求，英特尔急切推出了这一新的接口标准。虽然，我们已经在华硕、技嘉、微星等发布的新9系主板上看到了这个新的M.2接口，而且现在很流行。
与 mSATA 相比，M.2 有两个主要优势。首先是速度优势。M.2接口有两种：2（B key—ngff）和3（M key—nvme），支持SATA、PCI-E X2接口，如果使用PCI-E×2接口标准，最大读取速度可达700MB/s，写入速度可达550MB/s。其中3个可支持PCI-E×4接口，理论带宽可达4GB/s。
二是规模优势。虽然mSATA的固态硬盘足够小，但是mSATA还是没有M.2接口固态硬盘的优势。M.2标准SSD可以像mSATA一样单面排列NAND闪存颗粒，也可以双面排列。单面布局总厚度仅为2.75mm，双面布局厚度仅为3.85mm。
mSATA 的大小更不利。51mm*30mm的尺寸让mSATA在面积上不占优势，4.85mm的单面布局厚度相比M.2来说太厚了。此外，即使在相同大小的情况下，M.2 也能提供更高的存储容量
M.2接口，原名NGFF（Next Form）ibms硬盘接口，宽度22mm，单面厚度2.75mm，双面闪存布局只有3.85mm厚。M.2接口产品扩展性丰富，最长可达110mm，可增加SSD容量。此外，M.2接口可以同时支持SATA和PCI-E通道，后者更容易增加带宽。如果是使用SATA通道的M.2接口固态硬盘，读写速度在550MB/s左右。
其实上面介绍的PCIe SSD产品是有双接口的。将其从PCIe转接卡上取下即可转为M.2接口的SSD，读写速度也可以达到/s和/s。
AHCI相关知识：
NVMe 的一大优势是低延迟。这主要是因为精简的存储堆栈，NVMe 可以在不读取寄存器的情况下发出命令。AHCI 的每个命令都需要读取 4 个不可缓存的寄存器，导致大约 2.5µs 的额外延迟。低延迟和良好的并行性的优点是可以大大提高SSD的随机性能，在任何队列深度都可以发挥出色的速度。
NVMe 还大大提高了 SSD 的 IOPS 性能。因为在制定AHCI规范的时候，并行的思想并没有完全融入规范中，所以可以使用NCQ功能来优化传输能力，但是接口并不能让SSD真正最大化其应有的并行性。
此外，对于移动设备用户来说，使用 NVMe 存储设备可以极大地帮助电池续航。NVMe 增加了自动电源状态切换和动态能量管理功能。设备可以从能态0空闲50ms后快速切换到能态1，闲置500ms后进入能耗更低的状态2。虽然切换能耗状态会造成短暂的延迟，但是这两种状态下的功耗在空闲时都可以控制在非常低的水平，所以在能耗管理方面，相比主流的SATA接口也有很大的优势固态硬盘。
