M.2，U.2谁更好？主流硬盘接口都有哪些

SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。Serial ATA 10定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最快的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而在已经发布的Serial ATA 20的数据传输率将达到300MB/sec，最终Serial ATA 30将实现600MB/sec的最高数据传输率。
共同点：
1）都是串口
2）都支持热插拨
区别：
1）接口定义不同：SATA接口收发是分开的，而在USB接口中收和发都是使用1对差分信号线
2）供电方式不同：SATA接口需单独接口供电，而USB接口是采用本身4线中的2根线作为5V电源输入
3）编码方式不同：Serial ATA接口也采用了一套用来确保数据流特性的编码机制，这套编码机制将原本每字节所包含的8位数据(即1Byte=8bit)编码成10位数据(即1Byte=10bit)，这样一来，Serial ATA接口的每字节串行数据流就包含了10位数据，经过编码后的Serial ATA传输速率就相应地变为Serial ATA实际传输速率的十分之一；
而USB采用了NRZI（Non Return to Zero Invert，不归零就反向）的编码方式，无须同步的时钟信号也能产生同步的数据存取。NRZI的编码规则是，当数据位为“1”时不转换，为“0”时再作转换。USB 20采用8b编码，最大传输速率480Mbps，那么理论传输速度就能达到60MB/s;但是USB 30在传送数据时会把8bit的数据编码成10bit，其中包含了2bit的控制数据(Control);而在接收数据时则是一个逆方向过程，10bit数据会解码成8bit+Control信息，那么5Gbps的理论传输速度就为500MB/s。
4）传输速率不同：Serial ATA 10定义的数据传输率可达150MB/sec，Serial ATA 20的数据传输率将达到300MB；USB10定义的数据传输率可达192KB/s，USB11可达15MB/s，USB理论传输速度就能达到60MB/s，USB 30理论传输速度就为500MB/s；
与并行ATA相比，SATA具有比较大的优势。
首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据，这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。
其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 10定义的数据传输率可达150MB/sec，这比目前最快的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而在已经发布的Serial ATA 20的数据传输率将达到300MB/sec，最终Serial ATA 30将实现600MB/sec的最高数据传输率。

服务器硬盘接口分类

不同接口技术的服务器硬盘也决定了它们各自更好的适用环境。单独存在的SATA硬盘服务器产品如今并不多见，大多是一些针对入门应用的塔式服务器中。而SCSI及SAS由于具有CPU占用率低、连接设备多等诸多特点，性能上明显优于SATA接口硬盘，因此可以在企业数据中心、安全服务器等应用环境中部署。目前看来，市面上的服务器硬盘或服务器产品，也大多呈现两种形态：Ultra320 SCSI及SAS/SATA。

一、风光依旧的SATA接口

SATA接口又被称之为“串行接口”，所以现在采用SATA接口的硬盘都被习惯的叫做串口硬盘。它是继IDE硬盘之后的一次演变。SATA的物理设计是以光纤通道作为蓝本，所以采用了四芯的数据线。SATA接口发展至今主要有3种规格，其中目前普遍使用的是SATA-2规格，传输速度可达3GB/秒，如图1所示为某品牌固态硬盘采用的SATA-2接口规格。

图1 SATA-2接口示意

现在已经有SATA-3接口出现，如图3所示即为西部数据的一款SATA-3接口的服务器硬盘。SATA-3接口除了将传输速率提高到了6GB/秒之外，还对诸多数据类型提供了读取优化设置。当然对于用户来说，SATA-3接口的出现并不意味着现有的SATA-2产品会被淘汰，因为SATA-3虽然采用了全新INCITS ATA8-ACS标准，但依然可以兼容旧有的SATA设备。

图2 SATA-3接口示意

由于SATA接口的服务器硬盘，技术相当成熟而且构造成本不高，因此相对于其他接口类型的产品来说，其市场价位是比较平民化的，如图3所示。相信对于预算不高的企业用户来说，在原来的服务器架构中升级同样接口但容量更大的SATA-2接口硬盘，是最好的选择了。

二、应用更普及的SCSI接口

SCSI接口的服务器硬盘是现在多数服务器中采用的一种，它具有数据吞吐量大、CPU占有率极低的特点：用于连接SCSI接口硬盘的SCSI控制器上有一个相当于CPU功能的控制芯片，能够替代CPU处理大部分工作;现在普遍采用的Ultra 320标准的SCSI接口硬盘，数据传输率可达320MB/秒。SCSI接口服务器硬盘及SCSI控制器如图4所示。

图4 SCSI硬盘及控制器

另外，SCSI硬盘具有的支持热拔插技术的SCA2接口，也非常适合部署在现在的工作组和部门级服务器中。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用，现在服务器主板一般都集成了SCSI接口，也可以安装专门的SCSI接口卡来连接更多个SCSI设备，所以其横向扩展能力是比较强的。

图5 服务器主板SCSI接口

那么，SCSI接口的服务器硬盘，主要强于哪些方面，又适用于怎样的企业环境中呢首先，SCSI对磁盘冗余阵列(RAID)的良好支持，可以满足有大数据存储的企业环境，同时数据安全性也有保障;再者，SCSI硬盘的转速早已高达15000rpm，这让企业数据中心的处理性能得到了保障;再次，其较低的CPU占用率以及多任务的并行处理特性，都可为成长型企业环境提供较强力的数据处理及存储支持。最后，从如图6所示现在的市场价格对比来看，SCSI接口硬盘整体上要低于SAS接口硬盘，但明显高于SATA接口硬盘，所以，其更适合装配在对数据存储有一定的安全需求、容量需求、高处理性能需求的企业环境中。

三、追求性能最大化的SAS接口

“SAS”就是串行连接SCSI的意思，简单理解就是SCSI接口技术的升级改良，目的就是进一步改进SCSI技术的效能、可用性和扩充性。其特点就是可以同时连接更多的磁盘设备、更节省服务器内部空间;比如SAS接口减少了线缆的尺寸，且用更细的电缆搭配，而且SAS硬盘有25英寸的规格，如图7所示即为希捷(Savvio 15K2)25英寸SAS硬盘接口。

图7 25英寸SAS硬盘接口

更好的空间占用特点使得这种接口的硬盘可以广泛部署在刀片服务器中。在2U高度内使用 8个 25英寸的SAS硬盘位已经成为大多数OEM服务器厂商的选择。另外，对于预算不高无法更换现有服务器的企业来说，亦可采用SAS和SATA硬盘共存的升级方式，SAS接口良好的向下兼容性使得企业用户可以将它们用在不同的应用场合。比如SATA硬盘可用于一般事务性处理，而SAS硬盘则可专注于数据量大、数据可用性极为关键的应用中。如图8所示为上亿信息(SNT)推出的ST-1042SAS-D7硬盘抽取盒，它就完美地混合支持SAS和SATA硬盘共存，且可以搭配SAS或SATA硬盘控制卡来支持RAID 0、1、5磁盘阵列模式。

图8 SAS/SATA硬盘抽取盒

比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盘，SAS 硬盘要贵一些，如图9所示：这主要还是缘由其更好的扩展性、兼容性以及更可靠的容错能力。而从从服务器市场来看，国内外主力服务器厂商都已经纷纷推出采用SAS硬盘的机型，只是具体产品的应用和市场状况有所不同。比如定位于部门级应用的惠普 ProLiant DL380 G5、适用于流媒体服务及电子商务的IBM System x3650 M2 等，都提供了SAS硬盘的全面支持。

四、应用高端的光纤接口

光纤通道(FC，Fibre Channel)是一种为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的接口，其可大大提高多硬盘系统的通信速度。对于大型的ERP系统，或是在线实时交易系统等需要更大传输量、更快反应速度的应用环境而言，此类接口的服务器硬盘是最好的选择;当然其产品价格自然也就更高于前面

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是的。
U2接口，初称为SFF-8639，它支持NVMe协议。
NVME是是标准和信息的开放收集，以充分展示非易失性存储器在从移动设备到数据中心的所有类型的计算环境中的优势。

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