以下是我个人整理的硬盘及PCIe接口相关知识，仅供个人学习使用，如有不正确的地方请见谅!

常见的固态硬盘接口

有SATA接口和M.2接口两种。SATA接口适合老电脑升级用。稍微新一点的电脑现在都有M.2（NVMe）接口了，M.2（SATA）接口好像不多。

图片来源网络

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常见的硬盘按接口类型可分以下几种：

IDE接口，极限速度不会大于133MB/s，目前已经淘汰。

SATA 3Gb/s接口，即常说的2.0版本，理论速度为3Gbps，和IDE接口一样基本淘汰。

SATA 6Gb/s接口，即常说的3.0版本，理论速度为6Gbps，目前常见于2.5寸固态硬盘和机械硬盘以及3.5寸机械硬盘。SATA 6Gb/s接口和SATA 3Gb/s接口外形一致，SATA 6Gb/s接口的硬盘可以安装在SATA 3Gb/s接口的主板上使用，但是性能会降低。目前，采用SATA 6Gb/s接口的3.5寸机械硬盘速度可达220MB/s，2.5寸机械硬盘速度可达160MB/s。一般工作温度应不大于60℃。采用SATA 6Gb/s接口的2.5寸SSD固态速度可达500MB/s以上。

m.2接口，常见的是NVMe协议（NVMe的全称是Non-Volatile Memory Express，如果翻译过来就是非易失性内存主机控制器接口规范），理论速度为10Gbps。目前，采用m.2接口外形，配合PCLe Gen 3.0*4接口，NVMe1.4协议的固态硬盘速度可达2000MB/s以上。采用m.2接口外形，配合PCIe Gen 4.0*4接口，NVMe2.0协议的固态硬盘速度可达6000MB/s以上。

总结：台式机或者nas设备优先选配SATA 6Gb/s的3.5寸机械硬盘，好处是便宜，容量大。一般主板也都支持m.2接口的固态，但是要注意是支持PCIe Gen 3.0*4还是PCIe Gen 4.0*4接口。系统安装在固态硬盘上，启动和运行速度的提升是非常明显的。笔记本电脑的话，看具体接口类型可选SATA 6Gb/s 的固态硬盘或者m.2接口的固态硬盘，目前固态硬盘价格很有优势，就不推荐再买机械硬盘了，当然如果能固态加机械的组合是最好的，兼顾了速度和数据安全性。

关于m.2接口固态硬盘的小知识

2280，是指长80mm，宽22mm的外形尺寸。

PCIe 3.0接口，传输速率为8GT/s ；PCIe 4.0接口，传输速率为16GT/s ；PCIe 5.0接口，传输速率为32GT/s ；

PCIe Gen 3.0*4接口，指采用PCLe 3.0版本，4倍带宽，理论速度是4GB/s ；PCIe Gen 4.0*4接口，指采用PCIe 4.0版本，4倍带宽，理论速度是8GB/s

自从AMD锐龙3000系列和intel 11代CPU开始支持PCIe4.0

外置硬盘的选择

搭配USB 3.2 GEN 2接口，内置NVMe协议固态硬盘的移动硬盘，速度可达1000MB/s，当然需要电脑硬件支持。

顺便说一下，当下usb接口的数据，usb3.2Gen2.2理论速度20Gbps，usb3.2Gen2理论速度10Gbps，usb3.2Gen1理论速度5Gbps，usb2.0理论速度480Mbps，雷电4接口理论速度40Gbps。转换成直观的数据量1Gbps=125MB/s。

梳理一下，便于对比：

usb3.2Gen2.2——20Gbps相当于2500MB/s

usb3.2Gen2——10Gbps相当于1250MB/s（注：曾用名usb 3.1 Gen2）

usb3.2Gen1——5Gbps相当于625MB/s（注：曾用名usb3.0，usb 3.1 Gen1）

SATA 6Gb/s固态硬盘（SSD）——速度能达到500MB/s

SATA 6Gb/s机械硬盘——速度约能达到200MB/s

PCIe Gen4.0*4 NVMe2.0版M.2固态硬盘——速度能达到7000MB/s

PCIe Gen3.0*4 NVMe1.4版M.2固态硬盘——速度能达到3000MB/s

SATA 6Gb/s版 M.2接口固态硬盘——速度能达到500MB/s

千兆局域网，理论速度是1Gbps。2.5G有线网理论速度是2.5Gbps。

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PCIe插口

这个插口功能很多，当前主流的是PCIe3.0版和4.0版。又分为X1/X4/X8/X16等多种规格。

独立显卡/声卡/网卡、USB 3.0/3.1接口扩展卡、RAID阵列卡、PCIe SSD、mSATA SSD、m.2 SSD、M.2无线网卡或者其它M.2接口设备等硬件都可以插到PCIe插槽上。

PCIe x16插槽全长89mm，有164根针脚，靠主板外侧端有一卡口，将16x分为前后两组，较短的插槽有22根针脚，主要用于供电，较长的插槽142根，主要用于数据传输，具有16通道所带来的高带宽。

PCIe x16插槽，主要用于显卡以及RAID阵列卡等，这个插槽拥有优良的兼容性，可以向下兼容x1/x4/x8级别的设备。可以说是PCIe x16插槽是PCI-E的万能插槽。

由于PCIe x16插槽常用于显卡，与cpu处理器直接相通，在物理位置上直接靠近cpu，这样显卡与处理器之间的数据交换就可以减少延迟，让系统的性能可以得到充分的发挥。

PCIex8插槽全长56mm,PCIe x4插槽的长度为39mm,有些主板上找不到PCIex4插槽，其实它是以M.2接口的形式出现的。PCIe x1插槽的长度是最短的，仅有25mm。

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PCIe转usb3.1

PCIe转sata

磁盘格式化

磁盘格式化可分为低级格式化和高级格式化，其中高级格式化又分为快速格式化和一般格式化。

注：以下内容仅适用于普通机械硬盘，不适用于固态硬盘。

低级格式化

属于物理层面的格式化，在磁盘上重建磁盘记录格式，划分磁道和扇区。注意，该操作并不能修复已经出现的坏道或者坏的扇区。低级格式化对磁盘寿命有影响，不建议使用！

高级格式化

高级格式化又分为快速格式化和一般格式化，根据选定的文件系统（例如FAT32/NTFS/EXT4等），在磁盘的特定区域写入数据，然后初始化磁盘。

快速格式化：只是清除了文件分配表，不会对扇区重写，真实数据未删除，数据可恢复 ，如果有硬盘坏道，不会提示。

一般格式化：彻底删除数据，数据不可恢复，会扫描整个扇区，如果有硬盘坏道，会提示！

总结：

低级格式化，不建议使用！

快速格式化，快速清除数据表，万一误操作数据可恢复。

一般格式化，彻底删除数据，数据不可恢复！

机械硬盘之叠瓦式SMR和垂直式PMR

叠瓦式的优点：容量大；缺点：擦除数据时容易影响邻近的数据，一般需配置较大的缓存（大多超过64M），当需要做擦除操作时，先将邻近数据拷贝到缓存备份，所以速度会比较慢。

垂直式的优点：速度快，寿命长，擦除数据不会影响邻近数据。