固態硬盤的出現，徹底打破了機械硬盤多年來在電腦硬件領域的統治地位。相比于機械硬盤，固態硬盤更高的傳輸性能，讓普通用戶和發燒玩家的使用體驗均得到了成倍的提升。

在這場存儲的革命中，為了實現更快的速度、更廣的使用環境和更好的體驗，硬盤接口技術也在不斷進化革新，從早期的IDE、SCSI接口到主流的SATA、SAS接口，再到M.2、PCIe接口。

一、IDE接口

IDE接口，又叫ATA接口、PATA接口、并口。最早是在1986年由康柏、西部數據等幾家公司共同開發。在九十年代初開始應用于臺式機系統，最初的設計只能支持兩個硬盤。ATA接口從誕生至今，共推出了7個不同的版本，分別是：ATA-1（IDE）、ATA-7（ATA 133）。這種接口比較老款，其最大的表現在于數據線是一條像布條的東西，傳輸數據慢，ATA-7理論帶寬也才1Gbit/s。從圖中可以看到ATA接口由三部分組成：電源接口、跳線接口（用于區別主盤和從盤）、數據接口。由于數據傳輸速度慢、線纜長度過短、不支持熱插拔等原因，這種接口已經被淘汰。

二、SCSI接口

ATA接口是應用于PC的接口技術，與他同一時期用于服務器的接口是SCSI接口。

SCSI全稱為小型計算機系統接口。最早于1986年提出的SCSI Ⅰ最大傳輸速率為5MB/s，支持7個設備。后來的SCSI Ⅱ規定了兩種提高速率的選擇：

提高數據發送的頻率，即Fast SCSI（1994年，最大支持7個設備），由于頻率提高一倍，達10MB/s（10MHz）；

提高速度的選擇是傳輸頻率提高一倍的同時也增大數據通路的寬度，由8位增至16位。即Wide SCSI，其最大同步傳輸速度為20MB/s (時鐘頻率為10MHz，1996年，最大支持15個設備)。

大概在1995年左右出現了第三代SCSI，SCSI有太多的型號，這里就不一一介紹了，感興趣的同學可以下去查閱以下。SCSI-3的典型特點是將總線頻率大大地提高，并降低信號的干擾。由于設計的局限性，以上兩種硬盤接口已經被SATA和SAS取代。

三、SATA接口

SATA接口（串口硬盤），以連續串行的方式傳送數據，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來提高數據傳輸的帶寬。這個硬盤接口大概是在2003年出現的，可以算是最為主流的硬盤接口形態。由于存在時間很長，SATA接口兼容性極強，幾乎所有種類的主板都有SATA接口。市面上固態硬盤SATA接口在性能標準上，一般采用SATA Ⅲ標準，理論最高速度為6Gbps。大部分基于SATA接口的固態硬盤的讀取性能正常會在500MB/S以上。

SATA數據接口（7針）電源接口（15針）

在SATA接口的基礎上，后面又衍生出了兩款產品。

四、mSATA接口

mSATA接口是早期為了適應于超極本這類超薄設備而基于SATA開發的。可以看作SATA接口的mini版。

物理形態上有兩種尺寸：全高（30mm50mm）和半高（30mm25mm）。

mSATA接口，SSD小型化的一個重要過程。不過mSATA并沒有擺脫SATA接口的一些缺陷，比如依然是SATA通道，速度也還是6Gbps。

五、SATA-e接口

另一個和mSATA一樣由SATA接口發展而來的是SATA-e接口，SATA + PCI-Express的混合體，理論帶寬達10Gbps，比SATA3.0高了4Gbps，它能兼容SATA標準的老硬盤，也能使用SATA-Express接口的高速SSD。由于SATA接口在傳輸速率上的局限性，mSATA和SATA-e在推出后不久也就銷聲匿跡。

六、SAS接口

SATA接口常見于PC，與之對應的服務器端接口是2005年由SCSI進化而來的SAS接口。

sas是新一代的 SCSI 技術，全稱為串行連接SCSI(Serial Attached SCSI) 。SAS結合了SATA和SCSI的優點。

SAS 的接口可以向下兼容 之前介紹的SATA。具體來說，二者的兼容性主要體現在物理層和 協議層的兼容。

在物理層，SAS 接口和 SATA 接口完全兼容，SATA 硬盤可以直接使用在 SAS 的 環境中，從接口標準上而言，SATA 是 SAS 的一個子標準，因此 SAS 控制器可以直接操 控 SATA 硬盤，但是 SAS 卻不能直接使用在 SATA 的環境中，因為 SATA 控制器并不能 對 SAS 硬盤進行控制；

在協議層，SAS 由 3 種類型協議組成，根據連接的不同設備使用相應的協議進行數據傳輸。其中串行 SCSI 協議(SSP)用于傳輸 SCSI 命令；SCSI 管理協議(SMP)用于對連接設備的維護和管理；SATA 通道協議(STP)用于 SAS 和 SATA 之間數據的傳輸。因此在 這 3 種協議的配合下，SAS 可以和 SATA 以及部分 SCSI 設備無縫結合。

七、M.2接口

在SATA和SAS接口之后，目前正火的是2013年誕生的M.2接口。M.2接口又叫NGFF(Next Generation Form Factor)接口。

M.2常見規格：2242、2260、2280，其中22表示硬盤的寬度為22mm，42、60、80分別表示不同長度。PCB板越長可容納的內存顆粒越多，容量也就越大。目前比較主流的是2280。

M.2接口按照插槽來劃分可以分為BKey和MKey

從圖中金手指上的缺口可以看到這他們在物理形態上的的區別。

其中B key支持SATA通道PCI-E X 2通道，Mkey支持PCI-E x 4通道，在PCI-E*4通道上可以支持NVME協議，理論帶寬32Gbps。

當前臺式機上的NGFF插槽主要是M模式的，筆記本上B模式比較常見。

Key怎么定的

同是M.2接口，為什么會有PCI-E和SATA之分？

購買M.2接口的SSD的時候，除了區分不同插槽外，還要注意分辨他的上層協議。

據上層協議的不同，M.2接口內部又可以簡單劃分為走傳統的SATA AHCI協議的接口和走PCIe 通道NVMe協議的接口。

假如你買了一個M.2接口的SSD，它走的是SATA通道，那么他的上層協議依然是傳統的ACHI，最大讀寫性能和走SATA3.0接口的SSD沒有任何區別！

八、PCIe接口

圖中是金士頓HyperX Predator的固態硬盤，PCIe接口下數據直接通過總線與CPU直連，省去了內存調用硬盤的過程，傳輸效率與速度都成倍提升。可以這么理解PCIe通道的汽車就像是在高速上行駛，而SATA通道的汽車就像是在崎嶇山路上行駛。很顯然，PCIe SSD的傳輸速度會遠大于SATA SSD。