PCIe SSD (PCIe固态硬盘)

PCIe的形式因素和用途

PCIe是SSD的四大形态要素之一。一般来说，基于pcie的固态存储的性能优于萨塔、串行连接SCSI (SAS)或光纤通道ssd。

基于PCI的设备的格式规范由PCI特殊兴趣小组(PCI- sig)开发和维护。PCIe 3.0于2010年11月发布。2017年发布的PCIe 4.0的带宽是前一个版本的两倍。2019年5月，PCI-SIG宣布发布PCIe 5.0。

PCIe 6.0规范，称为版本0.71，于2021年7月2日发布，供PCI-SIG成员审查。6.0规范将在年底发布完整版本。这个最新的总线标准使PCIe 5.0规范的数据速率和带宽加倍。

pcie6.0具有64 gigatransfers / s (GTps)的传输速率脉冲幅度调制具有4级(PAM4)编码。相比之下，PCIe 5.0使用128b/130b编码实现32 GTps;PCIe 4.0使用128b/130b编码实现16 GTps;PCIe 3.0有32 GTps的千兆传输速率，也使用128b/130b编码。

PCIe 6.0还具有低延迟的前向纠错功能，以提高带宽，用于编码的流量控制单元，并与前几代基于PCIe的技术向后兼容。

针对非易失性内存express (NVMe)规范。NVMe协议提供了访问PCIe固态硬盘的优化命令集。NVMe利用PCIe标准的并行性加速性能．

PCI-SIG还为M.2 ssd，为小尺寸元件提供PCIe连接，专为内部安装扩展卡设计。M.2规格取代了mSATA形成的因素。M.2 ssd配备4通道PCIe 3.0带宽。

主要的PCIe闪存用例包括以数十微秒计算的读写访问的应用程序。这种延迟的减少意味着处理与在线事务处理相关的大型工作负载的响应时间更快数据仓库．数据中心使用PCIe flash来满足这些工作负载的密集输入/输出需求。

PCIe SSD和SATA SSD的区别

如前所述，pcie附带的ssd避免了瓶颈与SATA或sas连接的ssd相关联。每块SSD的PCIe通道数决定了数据传输速度。构建在PCIe 3.0规范上的16通道设备可以支持大约32gb / s (GBps)。相比之下，内置SATA III控制器的ssd提供的最大传输速率约为600mb / s (MBps)。

SATA v3.2规范定义SATA表达同时支持SATA和PCIe协议的主机和设备连接器的连接器。SATA ssd有更好的硬件功能，但它们的相对性能更差。虽然SATA ssd提供600mbps的速度，但它们远不如PCIe ssd提供的速度快。

如果频繁的文件传输需要最大的性能，PCIe可能是最有效的选择。但如果考虑预算的话，SATA的成本效益要高得多。PCIe ssd硬盘每gb的成本高于SATA ssd硬盘。

作为PCIe SSD的缺点

PCIe多用途总线将不同的数据传送到处理器。尽管PCIe ssd具有固有的性能优势，但其每千兆字节的成本高于传统ssd。

缺乏标准存储命令是另一个缺点。PCIe SSD设备制造商需要为操作系统编写并认证定制的软件驱动程序。

此外，PCIe固态硬盘的电池寿命也要短得多。然而，如果有人正在浏览网页、发送电子邮件或做一些CPU或ram密集型的事情，他们可能不会注意到SATA和PCIe ssd之间有多大的区别。

PCIe SSD的成本和市场

PCIe ssd的价格因品牌和可用型号而异。相比之下，在撰写本文时，SK海力士(SK Hynix Inc.)的NVMe Gen3 PCIe固态硬盘500gb的售价为74.99美元，1tb的售价为134.99美元。同样，三星980 PRO PCIe 4.0 NVMe的250 GB机型价格为79.99美元，500 GB机型为119.99美元，1tb机型为197.00美元，2tb机型为429.99美元。

其他示例PCIe型号包括:

• Adata XPG spectrum S40G．Adata XPG Spectrix S40 PCIe M.2 SSD提供顺序读速度高达3500mbps和写速度高达3000mbps。支持256gb、512gb、1tb和2tb型号。
• 希捷FireCuda 510．这款M.2 NVMe SSD提供了连续读取速度高达3400mbps的1tb和2tb型号。然而，在1tb和2tb型号中，它的写入速度分别为3050和3200mbps。
• P5至关重要。该PCIe SSD提供的顺序读速度高达3400mbps，写速度高达3000mbps，节省250 GB型号，提供的顺序读速度高达3400mbps，写速度高达1400mbps。PCIe固态硬盘支持250gb、500gb、1tb和2tb规格。