NVMe vs SSD：细节、用途和功能对比 2022

NVMe 还是 SSD，哪个更快？哪个更便宜？从头开始组装电脑时，应该选哪一个？ 

存储设备是每台计算机的核心组件。它们存储和管理设备的文件、数据和媒体内容。没有存储设备，计算机根本无法运行。这就是为什么存储设备被集成在计算机硬件中。

我们这些对计算机感兴趣的人总在琢磨该选什么硬件。如果你也是其中一员，你就知道这种纠结——总想找到最佳方案才肯罢休。不过 共享主机或 VPS 处理网络任务时，物理存储设备同样不可忽视。存储设备种类繁多，各有不同的特点、优缺点。选择太多有时反而成了困扰——有句话说得好：选项太多等于没有选项。

本文将深入对比 NVMe 和 SSD 的各个方面，帮你找到最适合的选择。

What Is SSD?

在了解 SSD 是什么之前，我们无法讨论 NVMe 和 SSD 的区别。 SSDs 固态硬盘(SSD)是新一代存储技术。它们能加快你的电脑各个方面的性能，从启动速度到游戏运行。为什么？因为它们采用闪存技术。闪存的速度远远超过机械硬盘(HDD)。不过，机械硬盘(HDD)的时代远未结束。

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HDD vs SSD 服务器 - 完整对比

来看看 SSD 和 NVMe 的区别。HDD 使用来回移动的读写磁头来采集数据。这就是为什么你的 HDD 时不时就会出现故障。我懂那种感受。性能缓慢、噪音大、最关键的数据还可能损坏，确实让人很无奈。

不过，固态硬盘的工作原理完全不同。它们使用 NAND 闪存芯片，提供极快的访问速度。

在比较 NVMe 和 SSD 之前，你需要了解 SSD 技术诞生于 20 世纪 50 年代初。不过，直到 20 世纪 90 年代末才向公众开放。那时价格贵得离谱（动辄数万美元），而且最多只能存储 20MB 数据。因此它们只被用于军事和航空航天任务。SSD 的使用寿命也很短（最长 10 年），这使得它们当时很不可靠。

SSD 在 NVMe 与 SSD 的对比中胜出的一个方面是访问速度。SSD 的访问时间以纳秒计，几乎是即时的。这是因为 NAND 和控制器的工作方式。每个 NAND 闪存单元网格（也叫块）存储 256KB 到 4MB 的数据。加上 SSD 控制器知道每个块的确切地址这一点，就产生了奇迹。当你的计算机请求一个文件时，它立刻就被取出来了。

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不同类型的 SSD

NVMe 和 SSD 的对比是最近才出现的。虽然我们已经用了很久的 SSD，但 NVMe 是技术的新进展。SSD 有多种类型，每种都有自己独特的特性。

2.5-Inch SATA SSD	M.2 SATA SSD	M.2 NVMe SSD	PCIe SSD
最广泛的兼容性范围	M.2 form factor	M.2 form factor	Go 用于不支持 M.2 接口的主板
2.5 英寸外形尺寸	M.2 2280 是标准尺寸	小巧易安装	更快更可靠的 RAID NVMe 驱动器
Thin	没有明显的速度提升	显著提升，数据访问即时	更多可用的芯片组 PCIe 通道
SATA bandwidth	SATA bandwidth	PCI Express 带宽	所有插槽都用上时可装更多 M.2 驱动器

• 2.5-Inch SATA SSD

我知道你迫不及待想了解 NVMe 和 SSD 的区别。我保证我们会尽快讲到。首先，让我们了解一下 2.5 英寸 SATA SSD 以及 NVMe 与 SATA 的关系。

Serial Advanced Technology Attachment（SATA）SSD，特别是 2.5 英寸的，是最常见的 SSD 类型。它们与大多数 PC 兼容，即使是最老的 PC 也行。它们的外形尺寸是 2.5 英寸。

这就是笔记本电脑选择它们的原因，可以将硬盘装进更小的空间。不过这并不理想，因为一个标准 3.5 英寸外形的 7200RPM HDD 便宜得多。

此外，2.5 英寸 SSD 和 HDD 都支持 SATA 带宽和接口。这就是我们之前说的兼容性。SATA 标准为你提供了 SSD 的大多数优势，但你也受到了它速度限制的制约。这是 NVMe 和 SSD 对比中的一个决定性因素。

2.5 英寸驱动器是使我们能够创建更小存储设备的创新。你还应该注意到 2.5 英寸 SSD 的外壳是空的，而 HDD 占满了整个空间。所以我可以安全地说，还有很长的路要走。在 SSD SATA 和 SSD 的改进方面还有很多工作要做。

• M.2 SATA SSD

当你在查找 NVMe 和 SSD 的对比时，不能跳过 M.2 接口。它们是新型 SSD 最令人印象深刻、最不可或缺的部分之一。它们有各种尺寸，其中 M.2 2280 是标准的。

前两位数字（即 22）表示 M.2 驱动器的宽度，单位为毫米。而后两位数字（即 80）代表 M.2 驱动器的长度，单位为毫米。可以把 M.2 SSD 想象成细长的 USB 驱动器来更好地理解它们。有些人甚至说它们像一根口香糖。

虽然 M.2 驱动器有各种尺寸，但购买时没有绝对的指南。它们是具体情况具体分析，这意味着你应该检查你的计算机支持什么接口。这样你才能确保买的东西适配你的主板。

我们不是来给 NVMe 和 SSD 的问题下最终定论的，但先让我告诉你一件事。M.2 接口相比 2.5 英寸和 3.5 英寸接口是巨大进步。不过，与 SATA SSD 相比，它们在速度上没有明显提升。而且，许多 M.2 驱动器本身就使用 SATA 带宽。更糟的是，它们可能被标记为 NVMe，但由于你的主板限制，实际上只能用 SATA。继续阅读来了解 NVMe vs. M.2 looks like.

• M.2 NVMe SSD

This is where you get somewhat of an answer to your dilemma of NVMe vs SSD. NVMe stands for Non-Volatile Memory Express. Express is the keyword here because it represents the bandwidth implemented in NVMe drives. Instead of using the SATA bandwidth, NVMe SSDs use your computer’s PCI Express (PCIe) bandwidth. PCI Express cards use PCI Express bandwidth in most computers. They are used by your graphics card, sound card, etc.

此外，NVMe SSD 受益于 前面提到的 M.2 规格。SATA 带宽不再限制 NVMe SSD。这正是它们相比其他各类 SSD 的优势所在。现在你明白了，为什么我们说 NVMe 在 NVMe SSD 对比 SATA SSD 中胜出。

因此，它们可以非常紧凑，同时采用最新的技术。安装毫不费力，为你提供最快、最稳定的存储性能。

• PCIe SSD

PCI Express SSD 是另一种固态硬盘。由于 NVMe SSD 的出现，它们在市场上的地位有所下降。现在你对 NVMe 和 SSD 有了更深的了解，你应该知道这些 SSD 采用 PCIe 扩展卡的形式。这就是为什么它们对于没有 M.2 接口支持的主板来说是真正的解决方案。另外，如果你想避免使用芯片组 PCIe 通道来实现快速存储，可以使用 PCIe SSD。如果你的所有 M.2 插槽都已满载，但你需要更多的 M.2 驱动器，或者 M.2 驱动器由于高度问题无法安装，PCIe SSD 就派上用场了。甚至，如果你需要对 NVMe 驱动器进行 RAID 配置以获得最佳性能和可靠性，PCIe SSD 也能帮助你。如果你的情况与上述任何一种相符，那么 PCIe SSD 就是你需要的。

如果你想了解市场上最好的主板选项以及它们与你硬件的兼容性，可以查看我们的深度指南，点击这里就能找到 here.

NVMe 使用场景

既然你已经了解 NVMe 和 SSD 的区别，接下来应该看看 NVMe 的应用场景。有些工作每纳秒都很关键。金融、电商和软件销售代理在与客户实时互动时感受最深。使用人工智能、机器学习、大数据和高级分析的应用同样对时间敏感。DevOps 能让数十亿用户在更短时间内完成更多迭代。在这些场景中，NVMe 都能派上用场。

NVMe over Fabrics (NVMe-oF)

NVMe 和 SSD 之间的差异不仅仅如此。这才刚刚开始！NVMe 不只是采用 Express 带宽的高速闪存存储。你还可以把它看作一个端到端协议，实现高效的数据传输。这种数据传输发生在服务器和存储系统之间。

NVMe over Fabrics（NVMe-oF）提升了 NVMe 的性能，降低了延迟。这种延迟降低对整个网络中的各种网络结构都有效，包括以太网、InfiniBand 和光纤通道。

此外，NVMe-oF 还能提供更高的 IOPS。结合主机软件栈通过数据结构体到存储阵列的延迟降低，性能表现出色。

NVMe over Fiber Channel (NVMe/FC)

到目前为止，你已经了解了 NVMe 和 SSD 的区别，也掌握了 NVMe 的多个应用场景。但还有很多值得学习的地方。企业关注基础设施的可靠性、性能和可维护性。因此，他们通常基于光纤通道来构建基础设施。这种方案的另一个优势是支持基于光纤的分区和名称服务。

某些应用之前使用 FCP（基于光纤通道连接的 SCSI 协议）。这些应用（包括数据库）在使用 NVMe/FC 协议后会运行得更快。不过，一些企业可能担心升级会带来中断。毕竟，当你在运行企业级系统时，关切的焦点会远超 NVMe 与 SSD 的选择。好消息是，通过 NVMe/FC 的流量可以与 FCP 流量共存。前提是它们在同一光纤通道结构上。

NVMe 优于 TCP（NVMe/TCP）

如你所知，NVMe/FC 可以帮助你实现 NVMe-oF。不过前提是在以太网上运行，并将 NVMe 命令和数据封装在 TCP 数据报中。NVMe/TCP 也是如此。我知道这听起来比你搜索 NVMe vs SSD 时期待的要复杂，但请先听我解释一下。

相比 iSCSI，NVMe/TCP 支持大量队列和队列路径。这些用于数据传输，能显著提升吞吐量。延迟降低也很明显。另外，NVMe 和 TCP 的部署不需要专门硬件。任何以太网网卡或交换机都能正常工作。这降低了部署和维护成本。

此外，您可以选择在云端或本地部署 NVMe/TCP。随着云服务日益普及，这种灵活性成为了显著优势。这也是 NVMe 在 NVMe 与 SSD 对比中胜出的重要原因。这种灵活性对提供块存储解决方案的云服务提供商格外有利。更强的性能、云端灵活性和更低的总体拥有成本，再加上简洁易用和成本效益的优势，结果只有一个：iSCSI 正被 NVMe/TCP 取代。

Enterprises are not looking for the result of NVMe vs SSD competition. They are looking for way more. One thing that is of great significance for enterprises is the combination of performance optimization and cost reduction. Supporting both NVMe/FC and NVMe/TCP is the way to achieve this. This gives the users the freedom to select the protocol for their deployment. After all, they are the ones who know what best suits their needs in terms of modern SAN infrastructure. Using them concurrently or switching between the two should always be on the table.

Is NVMe SSD?

既然我们已经了解了 NVMe 和 SSD 的区别以及 NVMe 的应用场景，现在来看看 NVMe 是否属于 SSD。SSD 通过集成电路存储数据。NVMe 则不同。 NVMe 是一个开放的逻辑设备接口规范，让你能够快速访问非易失性存储介质。正因如此，它比 SSD 更先进、更快速。它提供更好的加密和业界标准的安全防护。虽然 NVMe 不是完美无缺的，但它的读写速度比 SSD 快 25 倍。不过它也有缺点，比如成本更高，即使在待机模式下也会消耗更多功率。

NVMe 比 SSD 快多少？

要比较 NVMe 和 SSD 的速度，首先要了解它们的协议和结构。SATA SSD 采用 AHCI（高级主机控制器接口）协议，数据传输速度接近 600MB/S。M.2 SSD 则不同。M.2 SSD 设有防插反设计，防止接头插入不兼容的插槽。它们通常有 B、M 和 B+M 三种卡槽类型。

如果 M.2 SSD 采用 B key、连接到 Socket 2 并支持 NVMe 协议，其速度至少是 SATA SSD 的三倍。如果 M.2 SSD 采用 M key、连接到 Socket 3 并支持 NVMe 协议，其速度至少是 SATA SSD 的七倍。这就是为什么在讨论游戏性能时，NVMe 在 NVMe 与 SSD 的对比中胜出。

SSD Performance Tiers

既然我们已经了解了 NVMe 和 SSD 的差异,现在该比较一下 SSD 的各个性能层级了。 As we saw earlier，我们提供多种 SSD 类型，各具特色。这意味着虽然 SSD 总体速度快，但不同型号之间会有性能差异。从入门级 SSD 到高端型号，我们按性能分为多个等级。

• SATA SSDs

现在你已经看到 NVMe 和 SSD 的对比结果，以及 NVMe 快出多少。让我们深入细节。标准 SATA SSD 的最高速度约为 550MB/s。也就是每秒大约半个 GB，表现还不错。需要注意的是，这个数字指的是顺序读写速度。
不过别期望太高，就像我们说的，这是最大值。并非所有 SATA SSD 都一样。甚至可以说，大多数使用的是过时架构和制造工艺。这导致性能明显下降。但正因为如此，它们的成本要低得多。

这意味着你无法获得最高的速度。不过，如果你一直在使用 HDDs，那么 SATA SSDs 是一个很好的升级选择。它们能显著提升你的电脑启动速度、游戏加载速度等。虽然 NVMe 在 NVMe 对比 SSD 的测试中胜出，但 SATA SSDs 的表现也不容小觑。SSDs 具备大部分功能，同时你不必为购买 NVMe 花费过多预算。

• NVMe Generation 3 SSDs

NVMe Gen3 SSDs 是我们开始看到为什么 NVMe 在 NVMe 与 SSD 对比中更胜一筹的地方。它们的顺序读写速度从约 1.5GB/s 起步，最高达 3.5GB/s。

虽然这些都是真材实料，但你不会看到质的飞跃。网速也不会有明显的提升。让我打个比方，这样你就能更好地理解。

想象一下，你买了一辆车。你花大价钱买了市面上最快、最可靠的引擎，是由一级方程式赛车打造的。然后你把它装在自己的车上。你期望能以476.5km/h的速度行驶。但现实中，你一踩油门，轮胎几秒钟就会烧毁。同样的事情也会发生在这里。

虽然在 NVMe 对 SSD 的性能对比中，NVMe 技术上胜出，但现实情况并非如此。看不到明显速度提升的主要原因是一样的：你的其他硬件组件跟不上这个速度。你的 CPU 可能会成为加载时间的瓶颈。此外，支持这种存储速度的应用程序并不多。所以，即使理论上能达到 476.5km/h，实际上你也达不到。

另外要注意的是，瓶颈之所以出现，是因为这些都是顺序文件传输速度。也就是说，当你读写一个很大的文件时会产生。但在实际应用中，文件通常是随机大小的，不会按顺序保存。这会降低处理速度。

这并不是说 SSD 在 NVMe 对 SSD 的对比中有任何胜算。不过，NVMe SSD 在启动、大文件传输、视频编辑、游戏和渲染任务中确实能给你带来优势。在 HDD 上编辑 4K 视频简直是噩梦。NVMe SSD 能让编辑过程更流畅。你还能享受到高质量的实时预览。

• NVMe Generation 4 SSDs

NVMe 和 SSD 的对比引发了很多讨论。不过，NVMe 的不同代次之间也有明显差异。第 4 代 NVMe SSD 本质上只是第 3 代的小幅升级。从写入速度来看，它们的上限约为 7GB/s。虽然 NVMe 第 5 代（PCI Express 5.0）会彻底改变局面，但新的问题随之出现。

NVMe SSD 的速度在不断提升，已经需要专用散热器来管理。原因很简单：它们会产生大量热量，影响峰值性能。一般来说，除非你有特殊需求或被迫升级，否则没必要选择 Gen4。比如 PlayStation 5 就需要 NVMe Generation 4 SSD。为了支持内部存储升级，它们应该提供 5.5GB/s 的速度。

为什么 BIOS 中检测不到我的 NVMe？

如果你选择了 NVMe 而不是 SSD，仍然可能遇到问题。NVMe 无法被 BIOS 识别是常见问题，这通常是因为 M.2 SSD 使用越来越广泛。不过大多数情况下，这是因为 NVMe 安装不正确。遇到这种情况时，关闭计算机电源，断开 M.2 SSD 连接，重新安装，然后用螺丝刀固定好。

不过，这个问题也可能由其他原因引起。启用 CSM 或安全启动、磁盘管理应用过时、其他端口占用相同带宽，或多个驱动器使用同一个盘符，都可能导致这个问题。这个问题与你的电脑型号无关。华硕、技嘉、微星、戴尔、三星等各品牌的电脑上都有可能出现。

磁盘管理工具处理存储相关的操作。它的主要用途是帮助你安装新的驱动器。如果磁盘管理工具过时了，可能导致新驱动器无法识别。安全启动则负责协调启动引导程序、操作系统文件和 ROM 之间的交互。这就是为什么在安装新驱动器时，安全启动有时会阻止检测，以此防止针对系统的攻击。

此外，UEFI 固件提供了对传统 BIOS 的兼容性支持，称为兼容性支持模块（CSM）。启用 CSM 可能会阻止现代驱动器授权 UEFI。这个问题的另一个原因是 PCIe 和 SATA 插槽与 M.2 驱动器共享端口。这意味着当你安装其他驱动器时，可能会禁用你的 M.2 SSD。

值得注意的是，如果你想让电脑识别现代设备，需要保持 BIOS 更新。另外，确保没有两个驱动器使用相同的驱动器盘符。否则其中一个会无法显示。

如果 NVMe 硬盘无法被 BIOS 识别的问题已解决，但现在电脑无法识别 M.2 SSD，请确保 M.2 驱动程序已更新到最新版本。

NVMe 没有出现在 BIOS 中怎么办？

NVMe 在 BIOS 中不显示不是主要问题，真正的挑战是在 NVMe 和 SSD 之间做选择。如果你的 NVMe 在 BIOS 中不显示，有几种解决方案。你可以配置 M.2 SSD、禁用系统的安全启动，或将 PCIe 设置调整为 M.2。

• Configure M.2 SSD

1. 启动计算机，按住 F2 或 Delete 键进入 BIOS。不同主板可能使用不同的快捷键。
2. 接下来，进入存储配置。
3. 在 SATA Configuration 部分，点击 Configure SATA as。
4. 然后，按 Enter 键选择 IDE。
5. 最后，按 F8 保存新的 BIOS 设置并退出。

• 禁用安全启动

1. 重启计算机，不断按 F2 或 Delete 键进入 BIOS。
2. 接下来，进入 Security（安全）标签页，点击 Secure Boot。
3. 从菜单中选择 Disabled。
4. 然后进入 Save & exit（保存并退出）标签页。
5. 按 Save Changes（保存更改），之后选择 Yes。注意不要选择 Save Changes & Exit。
6. 再次进入 Security 标签页。
7. 然后选择 Delete all secure boot variables（删除所有安全启动变量），并选择 Yes。
8. 最后选择 OK 重启您的电脑。

• 将 PCIe 设置为 M.2

1. 启动后持续按 F2 或 Delete 键进入 BIOS。
2. 点击 Advanced Settings。您也可以在 BIOS 中按 F7 访问。
3. 之后在 Onboard Devices Configuration（主板设备配置）部分中，查找 PCI Express slot Bandwidth。
4. 如果还未设置为 M.2 mode，请将其值改为 M.2 mode。
5. 按 F10 保存所做的更改并退出。

Conclusion

在本文中，我们专门讨论了 NVMe 与 SSD 的区别，以及不同类型的 SSD。我们还探讨了 NVMe 的应用场景和 SSD 的性能等级。此外，我们还学习了如何处理 BIOS 无法识别 NVMe 驱动器的问题。不过，这还不是全部。

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FAQ

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NVMe 比 SATA 更快吗？

是的，完全同意！就读写速度而言，NVMe 的速度几乎比 SATA 快 14 倍。它相比 SATA 带宽提供了显著的速度提升。SATA 的上限约为 500MB/s，而 NVMe 可以达到 7GB/s。

SSD 有哪些不同的类型？

好吧，有四种不同类型的 SSD。每一种都有自己的特点。适合你需求的那种可能不适合别人。

• 2.5 英寸 SATA SSD
• M.2 SATA SSD
• M.2 NVMe SSD
• PCIe SSD

SSD 的不同代次有什么区别？

SSD 已经推出了近五代产品。每一代都比上一代更快、更安全、更可靠。但最新的几代也有缺点。你需要配置散热器才能让它们保持最佳性能。不过，性能提升并不显著。