什么是ssd
固态硬盘 (SSD) 是基于半导体的 存储设备 ，依靠 闪存 在计算机系统中存储持久数据。在 SSD 中，每个内存芯片均由包含内存单元（也称为页或扇区）的块构建而成，而内存单元又包含内存位。与使用磁铁存储数据的磁性存储（例如 HDD 和软盘驱动器）不同，固态硬盘使用 NAND 芯片，这是一种非易失性存储技术，不需要任何电源来维护数据。
HDD 由于盘片旋转和读/写头移动而具有固有的延迟和访问时间，而SSD没有移动部件，因此速度更快。 SSD目前已超越HDD ，成为结构化数据 工作量的首选行业标准。
SSD 有多种外形尺寸：
- M.2，比 RAM 棒还小的微型外形
- 2.5” SATA，最流行的外形规格
- PCIe，利用主板上的 PCIe 插槽
- mSATA，像 M.2 一样的小尺寸，虽然技术基本上已经死了
sas ssd
SAS（Serial Attached SCSI）
SAS是一种高性能、高可靠性的硬盘接口技术，它是基于SCSI（Small Computer System Interface）接口的一种串行传输协议。以下是SAS硬盘的主要特点：
高性能：SAS硬盘具有较高的数据传输速度和IOPS（Input/Output Operations Per Second），适合对数据访问速度要求较高的应用场景。
高可靠性：SAS硬盘采用了多路径和RAID（Redundant Array of Independent Disks）技术，具备较高的故障容忍能力和数据保护能力。
多设备连接：SAS接口支持多设备的连接，可实现多盘阵列和热插拔功能，适用于企业级存储系统。
sata ssd
SAS（Serial Attached SCSI）
串行 ATA (SATA) 技术在 2000 年推出，对当时的并行 ATA 技术进行了改进。PATA 在电缆尺寸、成本、性能和功能存在局限性。这两项技术足够机械硬盘 (HDD) 使用，机械硬盘的表现远远落后于今天的固态硬盘 (SSD)。后来出现基于 SATA 的固态硬盘，证明了 ATA 总线已达到性能极限。机械硬盘只能实现 50-120 MB/秒的写入速度，而固态硬盘能达到 550 MB/秒的 SATA 总线极限值。尽管存在总线限制，使用基于 SATA 的固态硬盘替代旧机械硬盘技术，整体系统性能通常会提升 10 至 15 倍。
nvme ssd
Non-Volatile Memory Express (NVMe) 技术在 2011 年推出，消除了 SATA 接口和通信协议的各种瓶颈。NVMe 技术利用 PCIe 总线，而不是 SATA 总线，可为存储设备释放巨大的带宽潜能。PCIe 4.0（最新版本）提供多达 32 个通道，理论上数据传输速度高达 64,000MB/秒，而 SATA III 规范最高为 600MB/秒。NVMe 规范还支持 65535 个命令队列，每个队列包含多达 65536 条命令。不要忘记，基于 SATA 的固态硬盘仅有一个队列，每个队列的深度仅为 32条命令。凭借更高的效率、性能以及在众多系统上的互操作性，NVMe 技术为存储设备创造了巨大潜力。人们普遍认为，这项技术将成为新的行业标准。
NVMe （ 非易失性内存主机控制器接口规范 ） 是一种用于高度并行数据传输的协议 ，可减少 闪存存储 和 固态硬盘 (SSD) 中使用的每个输入/输出 (I/O) 的系统开销。
由于设备驱动器的更改允许并行和轮询，因此 NVMe SSD 能够提供比传统硬盘驱动器 (HDD) 更快的响应时间。这些改进有助于减少延迟，使其成为企业工作负载以及众多消费者和专业应用程序的理想选择。
NVMe、SAS 和 SATA 之间的区别
- SAS 通过运行 SCSI 协议的 SAS 端口连接单个驱动器，然后连接到 PCIe 链路。
- SATA 通过运行 ATA 协议的 SATA 端口连接单个驱动器，然后通过 ATA 控制器连接到 PCIe 链路。
大多数SSD都使用SAS或SATA与计算机系统的其余部分连接。
以下是使用 NVMe 存储相对于 SAS 或 SATA 驱动器的一些优势：
-
提升性能：NVMe 技术可以使用 PCIe 将 SSD 存储直接连接到服务器或中央处理单元 (CPU)。凭借性能的显著提高，对于游戏玩家、视频编辑器和其他需要比 SAS 或 SATA HDD 更高性能的用户来说，NVMe 技术成为了首选数据存储/传输选项。
-
速度更快： NVMe 驱动器 可以提供比 SAS 或 SATA 驱动器更高的速度，因为它们可以更快地发送和接收 NVMe 命令 并提供更好的吞吐量。
-
提高兼容性：NVMe 被广泛视为比 SAS/SATA 更具兼容性的选项，并且随着 AI、ML 和云计算等快速发展的关键技术的发展而经常更新。NVMe 技术可以与所有现代操作系统无缝协作，包括手机、笔记本电脑和游戏机。
-
改进的带宽： PCIe 连接比 SAS 或 SATA 端口更宽并且具有更多的带宽。它还随着每一代的改进而改进，带宽是上一代的两倍。SAS 和 SATA 的带宽连接要低得多并且是固定的，因此它们不会随着时间的推移而改进。PCIe 连接脱颖而出的另一个特点是它们在“通道”中可扩展，因此即使在同一代产品中，用户也可以通过两倍的通道数量将带宽加倍。
NVMe 是专为固态硬盘而设计的存储协议。随着 SATA HBA 中间层的消失，NVMe 支持固态硬盘通过 PCIe 总线直接与 CPU 通信，为实现突破性的性能提升创造了条件。客观上看，SATA III 总线的性能极限是 6Gb/秒，这意味着一块 SATA 固态硬盘在剔除开销后最高提供 550MB/秒的吞吐率。单个 PCIe 3.0 通道可以提供 1GB/秒（双向）的吞吐率，因此，PCIe 3x4 固态硬盘可以提供高达 4GB/秒读取/写入吞吐率。PCIe Gen 4X4 固态硬盘则高达 8GB/秒（双向）。在这种情况下，限制性能的因素从协议变成 NAND 介质，而这种介质近年来取得了巨大发展，让制造商能够将最高的密度和性能塞进最小的外形尺寸。
NVMe 也大幅降低了协议延迟，得益于经过缩短和优化的数据路径实现比 SATA/SAS 小的延迟。NVMe 设备中的队列管理也得到 CPU 更高效的处理，得益于 I/O 处理门铃信号发送机制大幅降低了 CPU 开销。此外，得益于过去十年的大规模开发工作，NVMe 设备也得到多数主要操作系统的支持。
