NVMe SSD 与传统 SATA SSD 对比

引言

本文假设您熟练掌握在电脑中安装新硬盘以及在新硬盘上安装 Windows 操作系统。

本文的目的是比较数据存储技术，特别是传统的 SATA SSD 与新的 NVMe M.2 SSD。本文无意比较具体的硬件品牌和型号。我的资源有限，因此只研究了一种 SATA SSD 和两种 NVMe SSD 的速度，以及一种 NVMe SSD 连接到 PCIe 总线所需的适配器的影响（如果主板没有 NVMe M.2 连接器）。事实上，这两种 SSD 的速度差异巨大，即使测试是在有限的硬件组件上进行的，也可以得出有用的结论。

背景

大约一年前，我的旧台式机已经老旧，我攒钱更换了它。新电脑配备了 Intel SSDPEKKF010T8 1TB NVMe SSD 作为系统驱动器。电脑主板有一个 NVMe M.2 连接器。该驱动器似乎速度极快，但直到后来我才意识到这项新 SSD 技术。的全部潜力。

这是主板上的微小 NVMe M.2 连接器

那么，NVMe SSD 究竟是什么？

NVMe M.2 是最新的 SSD 技术。它速度太快，无法连接到 SATA 总线，因此直接插入计算机的 PCI Express 总线。它非常小巧，用于台式机的版本尺寸为 80 毫米 x 22 毫米。厚度仅为 3 毫米。它差不多是一块口香糖的大小。这是一个例子，三星 970 PRO

您的电脑可以配备最新版本的 SSD 吗？嗯，这取决于。要能够从 NVMe SSD 启动，您的 BIOS 必须提供启用从 NVMe M.2 驱动器启动的选项。如果没有，您的 BIOS 可能无法“看到”驱动器。

[编辑：显然并非所有电脑都是如此。可能至关重要的是，您的存储控制器列表必须显示 NVMe 控制器，如下图所示。/编辑]

另一种检查方法：如果您打开设备管理器并展开存储控制器，您会看到 NVMe 的条目，那么您应该也是幸运的

那么成本呢？

嗯，这可能会让您惊讶。成本已经大幅下降。高端 NVMe SSD 的价格现在与同等容量的 SATA SSD 差不多。我预计随着销量增长，成本可能会进一步下降。如果您想确认，可以查看亚马逊等网站上的价格。

我的主板没有 NVMe 连接器？

检查您的 BIOS 是否可以从 NVMe 启动，如果可以：您的 PCIe 3.0 总线上是否有空闲的 X4 连接器？（下图所示）

如果可以，您就很幸运了：您可以购买一个插入 PCIe 3.0 X4 连接器的适配器。在我拥有电脑一年后，更快的 NVMe 设备变得可用，我决定升级。我用三星设备替换了 Intel NVMe 设备（它为我服务了一年，效果很好），前面已展示。这给我留下了一个仍然可以完美工作的备用 Intel 设备。我的 PCIe 3.0 总线上有一个空闲的 X4 连接器，所以我购买了一个 PCIe 3.0 到 NVMe 的适配器。我购买的设备由 QNINE 制造，名为：M.2 NVME SSD to PCI Express 3.0 Host Controller Expansion Card。下图展示了它

正如您所见，此适配器可容纳 30 毫米、42 毫米、60 毫米或 80 毫米长的 SSD。请注意，此适配器只是一个“傻瓜式”直通适配器。它没有任何电子元件，只有一个孤零零的电容器。它不进行任何处理，所以不要像亚马逊上的一些评论者那样寻找它的驱动程序：-)

注意：当我更换 Intel SSD 时，我在新的三星驱动器上干净地重新安装了 Windows 10 - 1909，因此原始 Intel SSD 的驱动程序已经消失了。

顺便说一句：在为 UEFI 安全启动正确分区新驱动器后，完整、最精简的 Windows 操作系统的实际安装（更新前）大约需要 8 分钟。我没开玩笑！

于是我将备用的 Intel NVMe M.2 安装在适配器上，并将适配器插入 4X PCIe 3 插槽。当我第一次启动电脑时，Windows 花了一两分钟才识别出适配器中的 Intel SSD。我怀疑 Windows 是在网上搜索 Intel 设备的驱动程序，因为当我尝试手动安装驱动程序时，它告诉我驱动程序已是最新版本。

现在我有一个不错的设置：一个用于系统驱动器的快速 NVMe，另一个用于我的数据驱动器。我的电脑中还有一个传统的 Samsung SATA SSD，我只用它来保存 Macrium 映像。这还为我提供了一个测试不同驱动器相对速度的平台。

终于：测试结果

请注意，这些结果适用于我的特定设置，驱动器安装在一台一年但速度很快的戴尔 XPS8930 台式机上。根据您的硬件配置，您的测试结果可能会有所不同。

所有测试均使用 Windows 的 'winsat' 工具进行。如果您不熟悉 winsat：打开一个提升的命令提示符并输入命令

winsat disk -drive c

其中 'c' 是您要检查的驱动器的驱动器号。Winsat 是一个非常有用的工具，值得您拥有。

第一项

传统的旋转硬盘 (Western Digital Black 1 TB HDD)

（此测试是我在更换 NVMe 驱动器之前完成的。）

• 顺序读取：150.7 MB/s
• 顺序写入：266.3 MB/s

第二项

三星 Pro 850 传统 SATA SSD

• 顺序读取：531.5 MB/s
• 顺序写入：500.6 MB/s

第三项

Intel SSDPEKKF010T8 1TB NVMe SSD 安装在主板连接器中

• 顺序读取：2782 MB/s
• 顺序写入：1474 MB/s

第四项

Intel SSDPEKKF010T8 1TB NVMe SSD 安装在 QNINE 适配器中

• 顺序读取：2765 MB/s
• 顺序写入：1425 MB/s

第五项

三星 970 Pro 500GB NVMe SSD 安装在主板连接器中

• 顺序读取：3434 MB/s
• 顺序写入：2741 MB/s

结论

现代 NVMe M.2 SSD 的速度似乎是几年前被认为超快的旧 SATA SSD 的 5 到 6 倍。此外：它们更小，功耗似乎更低，目前价格也差不多。

但是，您需要一台能支持 NVMe M.2 SSD 的比较新的 PC。也许圣诞老人能在这方面帮忙？:-)

将 NVMe 设备安装在良好的 PCIe 3.0 适配器中似乎对性能没有显着影响，前提是您的主板上有空闲的 X4 PCIe 3.0 插槽。

请记住，这些测试是在我特定的设置和有限的硬件选择下进行的。更全面的测试可能会产生不同的结果，但我怀疑结论在根本上会有所不同。

进一步阅读

https://appuals.com/how-to-check-pcie-m-2-nvme-ssds-compatibility-with-your-pc/

历史

• 2019年11月30日：初稿
• 2019年12月4日：第二版
• 2019年12月5日：添加了进一步阅读的链接。