NVMe 与 SSD：2022 年的详细信息、用例和功能

NVMe vs SSD，哪个更快？哪一款比较便宜？当您从头开始构建计算机时，您应该选择哪一个？ 

存储设备是每台计算机的重要组件。它们存储并跟踪设备的文件、数字数据和媒体。如果没有存储设备，计算机将根本无法运行。这就是为什么在计算机硬件内实现的原因。

我们对计算机感兴趣的人总是想知道该选择哪些硬件。如果您是我们中的一员，您就会知道其中的挣扎，并且知道在找到最佳选择之前您永远无法安定下来。虽然 共享主机或 VPS 当您处理基于互联网的任务时可能会很有帮助，但您不能忽视物理存储设备。存储设备有许多不同的类型，具有不同的功能和优缺点。这仅仅意味着你有太多的选择，正如一位智者曾经说过的，“有太多选择就等于没有。”

在本文中，我们将详细探讨 NVMe 与 SSD，以便您可以选择最适合您的！

什么是SSD？

在您了解 SSD 是什么之前，我们不能谈论 NVMe 与 SSD。 固态硬盘 （固态硬盘）是用于存储设备的新一代技术。它们可以加速计算机的各个方面，从启动到游戏。为什么？因为它们使用基于闪存的存储器。基于闪存的内存的速度远远超过机械硬盘驱动器 (HDD)。尽管如此，HDD 时代还远未结束。

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HDD 与 SSD 服务器 – 全面比较

那么，我们来谈谈SSD和NVMe的区别。 HDD 使用来回收集数据的读/写磁头。这就是您的硬盘有时会出现故障的原因。相信我；我知道这种感觉。缓慢的性能、响亮的声音以及最有价值数据的损坏可能会让您发疯。

然而，SSD 的工作方式完全不同。它们受益于 NAND 闪存芯片，可以提供快速的访问时间。

在了解 NVMe 与 SSD 之间的差异之前，您应该知道 SSD 技术诞生于 20 世纪 50 年代初期。然而，直到 20 世纪 90 年代末，它才供公众使用。它们的价格高得离谱（大约是 5 位数），并且最多只能容纳 20MB 的数据。这就是为什么它们只用于军事和航空航天任务。 SSD 的使用寿命也很短（最多 10 年），这使得它们在当时并不可靠。

SSD 在 NVMe 与 SSD 之间的竞争中获胜的原因之一是其访问时间。 SSD 的访问时间以纳秒为单位，几乎是即时的。这是由 NAND 和控制器的运行方式决定的。每个 NAND 闪存单元网格（也称为块）可保存 256KB 至 4MB 的数据。再加上 SSD 控制器知道块的确切地址，这一点就创造了奇迹。当您的计算机发送文件请求时，它会立即出现。

另请阅读: 如何使用 Linux 命令行测试磁盘速度？

不同类型的 SSD

我们最近对 NVMe 与 SSD 进行了比较。尽管我们使用 SSD 已经有一段时间了，但 NVMe 是技术上的新进步。 SSD 有不同的类型，每种都有其独特的功能和风格

2.5英寸SATA固态硬盘	M.2 SATA 固态硬盘	M.2 NVMe 固态硬盘	PCIe固态硬盘
最广泛的兼容性范围	M.2 外形规格	M.2 外形规格	适用于不支持 M.2 外形尺寸的主板
2.5 英寸外壳外形尺寸	M.2 2280为标准尺寸	结构紧凑且易于安装	更快、更可靠的 RAID NVMe 驱动器
薄的	没有显着的速度提升	显着提升，即时访问数据	更多可用芯片组 PCIe 通道
SATA 带宽	SATA 带宽	PCI Express 带宽	当所有插槽均使用时更多 M.2 驱动器

• 2.5英寸SATA固态硬盘

我知道您渴望了解 NVMe 与 SSD。我保证我们会尽快实现这一目标。首先，让我们了解一下 2.5 英寸 SATA SSD 以及 NVMe 与 SATA。

串行高级技术附件 (SATA) SSD，尤其是 2.5 英寸 SSD，是最常见的 SSD 类型。它们与大多数电脑兼容，甚至是最旧的电脑。他们的 SSD 外壳外形尺寸为 2.5 英寸。

这就是为什么笔记本电脑受益于将硬盘安装到更小的空间中。然而，这并不理想，因为带有标准 3.5 英寸外壳的全速 7200RPM HDD 成本要低得多。

此外，2.5 英寸 SSD 以及 HDD 都受益于 SATA 带宽和连接器。这使它们具有我们首先谈到的兼容性。 SATA 标准可让您从 SSD 获得大部分优势；但是，您会受到速度限制的约束。这是比较 NVMe 与 SSD 的决定性因素。

2.5 英寸驱动器是一项创新，使我们能够创建更小的存储驱动器。您还应该注意，2.5 英寸 SSD 的外壳是空的，而 HDD 则使用所有空间。这就是为什么我可以有把握地说，距离终点还有很长的路要走。 SSD SATA 相对于 SSD 来说还有很多改进的地方。

• M.2 SATA 固态硬盘

当您搜索 NVMe 与 SSD 时，不能跳过 M.2 外形规格。它们是新型 SSD 中最令人印象深刻、不可避免的部分之一。它们有各种尺寸，其中 M.2 2280 是标准尺寸。

前两位数字（即 22）显示 M.2 驱动器的宽度（以毫米为单位）。但是，接下来的两位数字（即 80）代表 M.2 驱动器的长度（以毫米为单位）。将 M.2 SSD 视为薄型 USB 驱动器，以便更好地了解它们。有些人甚至说它们像一根口香糖。

尽管 M.2 驱动器有不同的尺寸，但在购买时并没有终极指南可供参考。它们与具体情况相关，这意味着您应该检查您的计算机支持的外形规格。这样，您就可以确保您购买的产品适合您的主板。

我们并不是要给出 NVMe 与 SSD 问题的最终答案，但让我先告诉你一些事情。与 2.5 英寸和 3.5 英寸外形相比，M.2 外形尺寸取得了巨大进步。然而，当与 SATA SSD 进行检查时，速度并没有显着提升。此外，许多 M.2 驱动器本身使用 SATA 带宽。更糟糕的是，它们可能被标记为 NVMe，但由于您的主板而仅限于 SATA。继续阅读以了解什么 NVMe 与 M.2 看起来像。

• M.2 NVMe 固态硬盘

这是您在 NVMe 与 SSD 之间的困境中得到一定答案的地方。 NVMe 代表非易失性内存 Express。 Express 是此处的关键字，因为它代表 NVMe 驱动器中实现的带宽。 NVMe SSD 不使用 SATA 带宽，而是使用计算机的 PCI Express (PCIe) 带宽。 PCI Express 卡在大多数计算机中使用 PCI Express 带宽。它们被你的显卡、声卡等使用。

此外，NVMe SSD 受益于 上述 M.2 外形规格。然而，SATA 带宽不再绑定 NVMe SSD。这就是它们相对于所有不同类型 SSD 的优势。现在您知道当我们说 NVMe 是 NVMe SSD 与 SATA SSD 的赢家时我们的意思了。

正因为如此，它们可以极其紧凑，同时受益于尖端技术。它们安装起来毫不费力，并为您提供最快、最可靠的存储性能。

• PCIe固态硬盘

PCI Express SSD 是另一种类型的固态硬盘。由于 NVMe SSD 的兴起，它们在市场上的地位较低。现在您已经更好地了解了 NVMe 与 SSD，您应该知道这些 SSD 以 PCIe 扩展卡的形式出现。这就是为什么它们对于不支持 M.2 外形尺寸的主板来说是真正的选择。此外，如果您不想使用芯片组 PCIe 通道进行快速存储，则可以使用 PCIe SSD。也许您的所有 M.2 插槽均已使用，但您需要更多 M.2 驱动器，或者 M.2 驱动器可能因其高度而无法安装。您甚至有可能需要对 NVMe 驱动器进行 RAID，以使其达到最高速度和可靠性。如果这些情况听起来很熟悉，那么您就需要 PCIe SSD。

如果您有兴趣了解市场上最好的主板选项及其与您的硬件的兼容性，请查看我们关于此主题的深入指南，您可以找到正确的 这里.

NVMe 用例

既然您知道 NVMe 与 SSD 之间的区别，最好了解 NVMe 的用例。在很多情况下，每一纳秒都很重要。金融、电子商务和软件销售代理在与客户实时互动时从骨子里感受到了这一点。使用人工智能、机器学习、大数据和高级分析的应用程序也关心时间的碎片。此外，DevOps 使数十亿用户能够在更短的时间内运行更多的迭代。在所有这些情况下，NVMe 都能发挥作用。

NVMe over Fabrics (NVMe-oF)

NVMe 与 SSD 的复杂性并没有就此结束。这只是开始！ NVMe 不仅仅是使用 Express 带宽的快速闪存存储。您还可以将其视为允许高效数据传输的端到端协议。这种数据传输发生在服务器和存储系统之间。

NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 提高了 NVMe 的性能并减少了延迟。这种延迟的减少会影响以太网、InfiniBand 和光纤通道等网络中的结构。

此外，NVMe-oF 可以提供更高的 IOPS。再加上减少了从主机软件堆栈通过 Data Fabric 到存储阵列的延迟，这就像一个魅力。

光纤通道 NVMe (NVMe/FC)

到目前为止，您不仅了解了 NVMe 与 SSD，还了解了许多 NVMe 用例。然而，仍有很多东西需要学习。企业关心其基础设施的可靠性、性能和可维护性。因此，他们主要围绕光纤通道构建基础设施。其另一个优点是其基于光纤的分区和名称服务支持。

一些应用程序以前使用 FCP（具有底层光纤通道连接的 SCSI 协议）。这些应用程序（包括数据库）可以在使用 NVMe/FC 协议时运行得更快。然而，一些企业可能担心升级会造成破坏。毕竟，当您运营企业时，您的担忧将比 NVMe 与 SSD 更重要。好消息是，通过 NVMe/FC 的流量可以与 FCP 流量共存。不过，这仅适用于它们位于同一光纤通道结构上的情况。

NVMe over TCP (NVMe/TCP)

如您所知，NVMe/FC 可以帮助您实现 NVMe-oF。然而，其先决条件是在以太网上运行并将 NVMe 命令和数据封装在 TCP 数据报内。 NVMe/TCP 也是如此。我知道这一切听起来比您搜索 NVMe 与 SSD 时想要的更复杂，但请耐心等待。

不过，与 iSCSI 相比，NVMe/TCP 允许大量队列和队列路径。它们用于数据传输并导致吞吐量的巨大增加。此外，它们还显着降低了延迟。此外，NVMe over TCP 不依赖于特殊硬件进行部署。任何以太网网卡或交换机都可以正常工作。这降低了部署和维护成本。

此外，您还可以从云端或本地的 NVMe/TCP 中受益。由于基于云的服务的日益普及，这可能是一个显着的优势。这是 NVMe 在 NVMe 与 SSD 之战中获胜的另一个重要因素。这种灵活性有助于提供块存储解决方案的基于云的服务提供商。云的更好性能、灵活性和更低的 TCO，再加上简单性和成本效益只会导致一件事：iSCSI 被 NVMe/TCP 取代。

企业并不是在寻找 NVMe 与 SSD 竞争的结果。他们正在寻找更多的方式。对于企业来说意义重大的一件事就是性能优化和成本降低的结合。同时支持 NVMe/FC 和 NVMe/TCP 是实现这一目标的方法。这使用户可以自由选择用于其部署的协议。毕竟，他们知道什么最适合他们对现代 SAN 基础设施的需求。同时使用它们或在两者之间切换应该始终摆在桌面上。

是NVMe SSD吗？

现在我们已经了解了 NVMe 与 SSD 以及 NVMe 的用例，让我们看看 NVMe 是否是 SSD。嗯，SSD 通过集成电路存储数据。 NVMe 的情况并非如此。 NVMe 基本上是一种开放式逻辑设备接口规范，您可以使用它立即访问非易失性存储介质。这就是为什么它比 SSD 更先进、更快。它提供更好的加密和行业标准安全性。虽然 NVMe 并非完美无缺，但它的读/写速度比 SSD 快 25 倍。它也有缺点，例如更昂贵并且即使在待机模式下也会消耗更多电量。

NVMe 比 SSD 快多少？

当我们想要了解 NVMe 与 SSD 速度时，我们应该首先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。但是，M.2 SSD 的情况并非如此。 M.2 SSD 具有锁定功能，以避免将卡连接器插入不兼容的插槽。他们通常使用 B、M 和 B+M 3 个键。

如果M.2 SSD使用B键，连接到Socket 2，并且支持NVMe协议，那么它至少比SATA SSD快三倍。如果M.2 SSD使用M键，连接到Socket 3，并且支持NVMe协议，那么它至少比SATA SSD快七倍。这就是为什么当我们讨论游戏时 NVMe 是 NVMe vs SSD 的赢家。

固态硬盘性能 层级

现在我们已经了解了有关 NVMe 与 SSD 的所有信息，现在是我们比较 SSD 性能等级的时候了。 正如我们之前看到的，我们有不同类型的SSD，每种都有自己的特点。这意味着虽然 SSD 总体上速度很快，但我们将面临速度的变化。从入门级 SSD 到高科技 SSD，它们分为不同的级别。

• SATA 固态硬盘

现在您已经知道了 NVMe 与 SSD 的胜者以及 NVMe 比 SSD 快多少，让我们来详细了解一下。在最佳情况下，标准 SATA SSD 的速度上限约为 550MB/s。这相当于每秒大约半 GB，这听起来不错。请注意，它是以顺序读取和写入速度来衡量的。
但是，不要抱有太高的希望，因为正如我们所说，这是最大的。并非所有 SATA SSD 都相同。甚至可以肯定地说，它们中的大多数都依赖于旧的架构和制造工艺。这导致它们的性能严重下降。然而，这也使它们的成本更加低廉。

这也意味着您将无法从尽可能高的速度中受益。尽管如此，如果您到目前为止一直在使用 HDD，那么 SATA SSD 是绝佳的升级产品。它们为您的 PC 启动、加载游戏等提供更高的速度。虽然 NVMe 是 NVME 与 SSD 的赢家，但您不能忽视 SATA SSD 的神奇之处。 SSD 的大部分功能都可以为您提供，但您无需为 NVMe 倾家荡产。

• NVMe 第 3 代 SSD

当我们比较 NVMe 与 SSD 时，NVMe Gen3 SSD 是我们开始了解为什么 NVMe 占主导地位的地方。它们的起始速度约为 1.5GB/s，上限为 3.5，以顺序读/写速度进行测量。

尽管这些是真正的交易，但你不会看到巨大的改进。您将无法看到速度上的显着差异。这里我给大家打个比方，以便大家更好的理解。

想象一下你有一辆汽车。您购买了市场上最快、最可靠的一级方程式发动机。然后将其安装在您的汽车上。您期望的行驶速度约为 476.5 公里/小时。然而，实际上，您的轮胎在将脚踩在踏板上的几秒钟内就会烧毁。同样的事情也发生在这里。

尽管从技术上讲，NVMe 是 NVMe 与 SSD 竞赛的胜利者，但现实生活中情况有所不同。速度没有大幅提升的主要原因也是同样的。您计算机的其他组件很可能不支持该速度。您的 CPU 可能会开始成为加载时间的瓶颈。此外，支持该存储速度的应用程序并不多。所以，即使理论上可以达到 476.5km/h 左右，你也不会！

此外，请记住，瓶颈的发生是因为，正如我们之前所说，这些是顺序文件传输速度。这意味着当您正在读取/写入非常大的文件时。然而，当您运行应用程序时，文件的大小很可能是随机的；因此，它们不是按顺序保存的。这降低了该过程的速度。

这并不意味着当我们争论 NVMe 与 SSD 时 SSD 可以有丝毫机会。尽管如此，您仍将在启动、大文件传输、视频编辑、游戏和渲染任务中受益于 NVMe SSD。在 HDD 上编辑 4K 素材简直就是一场噩梦。 NVMe SSD 可以让您进行更流畅的编辑。您还将受益于高质量的实时预览。

• NVMe 第 4 代 SSD

NVMe 与 SSD 引发了一场激烈的争论；然而，不同的 NVMe 世代也有各自的战争。第 4 代 NVMe SSD 基本上更多的是第 3 代。在写入速度方面，它们的上限约为 7GB/s。尽管 NVMe 第 5 代（PCI Express 5.0）将解决所有这些问题，但另一个问题出现了。

NVMe SSD 的速度不断提高，以至于需要专用散热器。原因是它们会变得太热而无法以最佳性能运行。一般的经验法则是，除非您着迷或有义务，否则您不应该选择 Gen4。例如，PlayStation 5 需要 NVMe 第 4 代 SSD。他们应该有 5.5GB/s 才能升级内部存储。

为什么 BIOS 中未检测到我的 NVMe？

如果您已经系好安全带并在 NVMe 与 SSD 的斗争中选择了 NVMe，那么您仍然可能会遇到问题。由于 M.2 SSD 的使用量不断增加，BIOS 无法检测到 NVMe 是一个常见问题。不过，这主要是由于 NVMe 安装不正确造成的。如果是这种情况，只需关闭计算机电源，断开 M.2 SSD，将其安装回原处，然后用螺丝刀将其固定。

但是，由于不同的原因也可能会发生此问题。启用的 CSM 或安全启动、过时的磁盘管理应用程序、使用相同带宽的其他端口或对多个驱动器使用相同的驱动器号，所有这些都可能导致此问题。根据您计算机的型号，不会出现此问题。它同样可以出现在华硕、技嘉、微星、戴尔、三星等电脑上。

磁盘管理是执行与存储相关的任务的实用程序。您的计算机主要受益于安装新驱动器。如果您的磁盘管理工具已过时，可能会导致新驱动器消失。此外，安全启动还可以管理启动加载程序、与操作系统相关的文件和 ROM 之间的干扰。这就是为什么当您安装新驱动器时，它可能会阻止检测，从而可以躲避针对系统的攻击。

此外，还有一个 UEFI 固件，可为旧版 BIOS 提供兼容性。它称为兼容性支持模块（CSM）。启用 CSM 时，它可能会阻止现代驱动器授权 UEFI。造成此问题的另一个原因是 PCIe 和 SATA 插槽与 M.2 驱动器共享端口。这意味着当您安装其他驱动器时，您可能会禁用 M.2 SSD。

值得一提的是，如果您希望计算机检测到您的现代设备，请保持 BIOS 更新。另外，请确保没有两个驱动器使用相同的驱动器号。这将使其中之一消失。

如果 BIOS 无法检测到 NVMe 硬盘驱动器的问题已解决，但现在您的计算机无法检测到 M.2 SSD，请确保您的 M.2 驱动程序已更新。

如何修复 NVMe 未显示在 BIOS 中的问题？

NVMe 未出现在 BIOS 中并不像在 NVMe 与 SSD 之间进行选择那么大问题。当您发现 NVMe 未显示在 BIOS 中时，有不同的解决方案。您可以配置 M.2 SSD、禁用系统的安全启动或将 PCIe 设置设置为 M.2。

• 配置M.2 SSD

1. 启动计算机并不断按 F2 或删除按钮以访问 BIOS。请注意，该键可能会根据您的主板而有所不同。
2. 接下来，转到存储配置。
3. 在 SATA 配置部分下，点击将 SATA 配置为。
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. 重新启动计算机并不断按 F2/Delete 进入 BIOS。
2. 接下来，转到“安全”选项卡并单击“安全启动”。
3. 从菜单中选择禁用。
4. 然后，转到“保存并退出”选项卡。
5. 按“保存更改”，然后选择“是”。确保不要选择“保存更改并退出”。
6. 再次转到安全选项卡。
7. 之后，选择删除所有安全启动变量并选择是。
8. 最后，选择“确定”重新启动计算机。

• 将 PCIe 设置设置为 M.2

1. 开机后不断按 F2/Delete 进入 BIOS。
2. 单击高级设置。您也可以按 F7 在 BIOS 中访问它。
3. 之后，在板载设备配置部分下，搜索 PCI Express 插槽带宽。
4. 如果尚未将其值设置为 M.2 模式，请将其值更改为 M.2 模式。
5. 按 F10 保存所做的更改并退出。

结论

在本文中，我们专门讨论了 NVMe 与 SSD 以及不同类型的 SSD。我们还探讨了 NVMe 用例和 SSD 的性能层。此外，我们还学会了如何处理 BIOS 无法识别 NVMe 驱动器的情况。然而，这还没有结束。

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常问问题

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NVMe 比 SATA 更​​快吗？

是的，当然！ NVMe 的读/写速度比 SATA 快近 14 倍。与 SATA 带宽相比，它提供了显着的速度提升。 SATA 的上限约为 500MB/s，而 NVMe 的上限可达 7GB/s。

SSD 有哪些不同类型？

SSD 有四种不同类型。它们中的每一个都有其自己的特点。适合您需求的产品对其他人来说可能不是最佳选择。

• 2.5英寸SATA固态硬盘
• M.2 SATA 固态硬盘
• M.2 NVMe 固态硬盘
• PCIe固态硬盘

各代 SSD 有何不同？

SSD 共有近五代不同代。它们中的每一种都比前一种更快、更安全、更可靠。然而，最近的一些也并非没有缺点。您需要有散热器才能使它们保持最佳性能。与此同时，您不会获得太大的速度差异。