如今，NVMe 驱动器在计算机存储领域占据着举足轻重的地位，这绝非偶然。 NVMe 固态硬盘 (SSD) 不仅超越了大多数老式 SSD，其速度更是远超传统的 3.5 英寸和 2.5 英寸硬盘。
NVMe 与 SATA III 的对比
例如，一款 1 TB 三星 860 Pro 2.5 英寸 SSD 的最大顺序读取速度为每秒 560 兆字节 (MB/s)。 而它的继任者，基于 NVMe 的 960 Pro，速度快了六倍以上，峰值速度可达 3,500 MB/s。
造成这种差异的原因是，在 NVMe 出现之前，驱动器是通过 SATA III（串行 ATA 计算机总线接口的第三版）连接到计算机的。 而 NVMe 则是一种更新、更先进的 SSD 主机控制器接口。
SATA III 和 NVMe 是用来区分老式驱动器和新一代高性能驱动器的常见术语。然而，NVMe 与 SATA III 代表着不同的技术类型。
稍后我们将探讨为什么我们使用“SATA III”和“NVMe”这两个术语来比较这些技术。
什么是 SATA III？
SATA 标准于 2000 年推出，旨在取代之前的并行 ATA 标准。SATA 提供了更高的连接速度，这意味着性能比其前身有了显著提升。SATA III 于八年后问世，最大传输速率达到 600 MB/s。
SATA III 组件采用特定的连接器插入笔记本电脑，并使用特定的电缆连接到台式 PC 的主板。
一旦驱动器通过 SATA III 连接到计算机系统，工作只完成了一半。为了使驱动器真正与系统通信，它需要一个主机控制器接口。这项工作由 AHCI 来完成，这是 SATA III 驱动器与计算机系统通信的最常见方式。
多年来，SATA III 和 AHCI 的表现令人称赞，包括在早期 SSD 的应用中。然而，驱动器制造商金士顿的代表解释说，AHCI 是针对高延迟旋转介质优化的，而不是像 SSD 这样的低延迟、非易失性存储。
固态驱动器的速度发展如此之快，以至于它们最终使 SATA III 连接饱和。SATA III 和 AHCI 根本无法为性能不断增强的 SSD 提供足够的带宽。
随着驱动器速度和功能的提升，人们开始寻找更好的替代方案。 幸运的是，它已经在 PC 上广泛应用。
什么是 PCIe？
PCIe 是另一种硬件接口。它最广为人知的应用是将显卡插入台式 PC，但它也用于声卡、Thunderbolt 扩展卡和 M.2 驱动器（稍后将详细介绍）。
如果您查看主板（如上图所示），您很容易就能看到 PCIe 插槽的位置。它们大多有 x16、x8、x4 和 x1 等几种变体。这些数字表示一个插槽有多少条数据传输通道。通道数量越多，您可以在任意时间传输的数据越多，这就是为什么显卡使用 x16 插槽的原因。
上图中还有一个 M.2 插槽，它位于顶部 x16 插槽的正下方。 M.2 插槽最多可以使用四个通道，因此它们属于 x4 类型。
任何计算机中的关键 PCIe 插槽都与 CPU 有直接的通道连接，以实现最佳性能。其余的 PCIe 插槽则连接到芯片组。虽然这也支持与 CPU 的相对快速的连接，但不如直接连接快。
目前，有两种 PCIe 世代正在使用：3.0（最常见）和 4.0。截至 2019 年年中，PCIe 4.0 还是全新的，仅支持 AMD 的 Ryzen 3000 处理器和 X570 主板。正如您所料，第 4 代速度更快。
然而，大多数组件尚未达到 PCIe 3.0 的最大带宽。因此，尽管 PCIe 4.0 令人印象深刻，但它还不是现代计算机的必需品。
NVMe Over PCIe
那么，PCIe 就像 SATA III。它们都用于将单个组件连接到计算机系统。就像 SATA III 在硬盘驱动器或 SSD 可以与计算机系统通信之前需要 AHCI 一样，基于 PCIe 的驱动器依赖于一种称为非易失性内存快速 (NVMe) 的主机控制器。
那么，为什么我们不讨论 SATA III 与 PCIe 驱动器，或者 AHCI 与 NVMe 的比较呢？
原因很简单。我们一直称驱动器为基于 SATA 的驱动器，例如 SATA、SATA II 和 SATA III——这并不奇怪。
当驱动器制造商开始生产 PCIe 驱动器时，有一段时间我们称之为 PCIe SSD。
然而，业界并没有像 SATA 驱动器那样达成统一的标准。相反，正如西部数据解释的那样，公司使用 AHCI 并构建了自己的驱动程序和固件来运行这些驱动器。
那是一团糟，而且 AHCI 仍然不够好。正如金士顿向我们解释的那样，人们采用比 SATA 更快的驱动器也更加困难，因为他们还必须安装特殊的驱动程序，而不是即插即用的体验。
最终，业界围绕 NVMe 这个标准达成统一，并取代了 AHCI。新标准明显更好，因此开始谈论 NVMe 是合理的。而剩下的，正如他们所说，就是历史了。
NVMe 在构建时就考虑了基于 PCIe 的现代 SSD。NVMe 驱动器能够一次接受比 SATA III 机械硬盘驱动器或 SSD 多得多的命令。这与更低的延迟相结合，使 NVMe 驱动器更快、响应更快。
NVMe 驱动器长什么样？
如果您今天想购买基于 NVMe 的驱动器，您要找的就是 M.2 口香糖。M.2 描述了驱动器的外形，或者说，它的外观。M.2 驱动器通常具有大约 1 TB 的存储空间，但它们足够小，可以放在拇指和食指之间。
M.2 驱动器连接到支持最多四个数据传输通道的专用 M.2 PCIe 插槽。这些驱动器通常基于 NVMe，但您也可以找到使用 SATA III 的 M.2 驱动器 — 只需仔细阅读包装即可。
如今，基于 SATA III 的 M.2 驱动器并不常见，但它们确实存在。一些常见的例子包括 WD Blue 3D NAND 和 三星 860 EVO。
您应该抛弃 SATA III 驱动器吗？
虽然 NVMe 非常出色，但目前还没有理由放弃 SATA III 驱动器。尽管 SATA III 有其局限性，但它仍然是二级存储的不错选择。
例如，任何正在构建新 PC 的人最好使用 M.2 NVMe 驱动器作为引导驱动器和主存储。然后，他可以添加更便宜的硬盘驱动器或容量更大的 2.5 英寸 SSD 作为辅助存储。
让所有存储都通过 PCIe 运行可能是一个好主意。但是，目前，NVMe 驱动器的容量限制在 2 TB 左右。更高的容量也非常昂贵。一个预算为 1 TB 的 M.2 NVMe 驱动器通常要花费大约 100 美元（这大约是 2 TB 高性能 SATA III 硬盘驱动器的价格）。
当然，随着更大容量的 M.2 驱动器上市，定价可能会发生变化。金士顿表示，我们可以期待在 2021 年初左右看到容量为 4 TB 和 8 TB 的 M.2 驱动器。
在此之前，M.2 与辅助 SSD 和硬盘驱动器的组合是最佳选择。
同样的思路也适用于笔记本电脑。 如果您要购买新设备，请寻找带有 NVMe 闪存和用于 SATA III 硬盘驱动器或 SSD 的备用 2.5 英寸托架的设备。
然而，并非所有 NVMe 驱动器都是相同的。在购买之前阅读目标驱动器的评论绝对值得。
如果您有一台新的台式电脑或笔记本电脑，它很可能有支持 NVMe 的 M.2 插槽。升级您的 PC 非常值得！