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nand接口原理 M2和SATA难选？给你讲明白其中原理

发布时间 : 2025-05-01

作者 : 小编

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M2和SATA难选？给你讲明白其中原理

现在买固态的同学都会遇到这样一件事，点开一个自己觉得不错的固态硬盘，准备购买，但发现同一款固态硬盘，竟还有两个版本，一个是M.2接口版，一个是SATA接口版，价格还一样。然后一下就懵了，这是什么意思？我该怎么办？我该买哪个？M.2是不是更好？SATA是什么意思？瞬间购买欲望就被熄灭了。

所以搞清楚这两个接口的不同才能挑选合适的固态硬盘。首先是SATA接口，它是从传统机械硬盘传承而来，最为主流的硬盘接口形态。由于存在时间很长，SATA接口兼容性极强，几乎所有种类的主板都有SATA接口，它算是是目前市面上普及度最强的硬盘接口。市面上固态硬盘SATA接口在性能标准上，一般采用SATA Ⅲ标准，理论最高速度为6Gbps。大部分基于SATA接口的固态硬盘的读取性能正常会在500MB/S以上，低于这个速度的SSD还是好好考虑一下吧。

至于M.2接口呢，其实是为固态硬盘特殊准备的新接口。M.2接口的卡槽一般有2280/2260等尺寸，主流的M.2接口固态大小基本是2280尺寸。M.2接口本质为PCIe插槽，PCIe是一种高速通道，不同的固态硬盘传输协议会影响传输性能，支持NVMe协议，走PCIe通道的M.2接口会比不走PCIe的M.2接口快。

那么要怎么挑选呢？上结果！如果想要提升老旧平台性能，比如英特尔4代，其主板有的根本就没M.2接口，那SATA SSD就够了。如果是主板是较新的平台例如锐龙2代，英特尔8代的平台，还是上M.2 SSD，其速度提升还是很明显的。假如你是高端用户，用来设计渲染，大型游戏，别犹豫！必须M.2 NVMe SSD，数据传输够快才能满足高端平台。

三星(SAMSUNG) 970 PRO 512G NVMe M.2 固态硬盘产品定位高端，存储容量为512GB ，对于工作负荷较大的个人电脑和工作站，970 PRO可以提供基于三星NVMe SSD先进技术的卓越性能。目前，这款定位的固态硬盘在京东上的价格为1349元，觉得不错的用户可以考虑。

京东上的价格为1349元

三星(SAMSUNG) 970 PRO 512G NVMe M.2 固态硬盘采用三星 V-NAND 2-bit MLC闪存，将PCIe Gen 3x4 NVMe接口与先进的V-NAND技术及新的增强型Phoenix控制器相结合，读取速度为3500MB/s，写入速度高达 2300MB/s，高速缓存为三星 512MB 低功耗DDR4 SDRAM。

英特尔（Intel）760P系列 256G NVMe M.2 固态硬盘定位消费级，存储容量为256GB，接口为M.2 PCIe接口，超快传输速度。目前，这款固态硬盘在京东秒杀价为459元，觉得不错用户不要错过这款固态硬盘。

京东秒杀价为459元

英特尔（Intel）760P系列 256G NVMe M.2 固态硬盘闪存架构为TLC三层单元，采用64层英特尔3D NAND 技术。其读取速度为3210MB/s，写入速度为1315MB/s。电源工作功耗为50mW，待机时功耗25mW 。

惠普 EX900系列 250G M.2 NVMe 固态硬盘定位消费级，接口采用M.2 PCIe接口，并且支持NVMe，是一款电竞必备的高端固态硬盘，能够大幅提高地图载入速度，场景切换。目前，这款高性能固态硬盘在京东上售价为329元，Plus会员价格为299元，想要极速固态的朋友不能错过。

京东上售价为329元

惠普 EX900系列 250G M.2 NVMe 固态硬盘主控芯片为惠普H8068，拥有4个闪存通道，闪存架构采用TLC三层单元，支持PCIe Gen 3(8Gb/s)×4和NVMe1.3协议。严选3D NAND闪存颗粒，拥有LDPC错误校正机制。

西部数据(WD) Black系列 250GB 高性能SSD固态硬盘采用支持NVMe协议的M.2接口，是定位电竞级的装备，拥有快速读写能力，以低能耗带来卓越性能。目前，这款固态硬盘在京东上的秒杀价格仅为449元，觉得不错的用户不要错过。

秒杀价格仅为449元

西部数据(WD) Black系列 250GB 高性能SSD固态硬盘接口为M.2(NVMe协议)高速接口，能够兼容未来大部分电脑。它的容量为250GB，读写速度为3000 MB/s，写入速度为1600 MB/s。

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致态TiPlus7100成功的奥义：长江存储晶栈Xtacking架构解析

今年秋季，Intel和AMD最新平台发售，固态硬盘也全面开启PCIe Gen4时代。11月日国内存储品牌致态发布了重量级的PCIe Gen4新品致态TiPlus7100，该产品最大的亮点就是采用YMTC长江存储最新的晶栈?Xtacking?3.0架构NAND，最高连续读写性能达到了7000MB/s和6000MB/s，堪称是DRAMLess产品的绝地反击。

为何晶栈?Xtacking3.0?架构有如此亮眼的表现？在讨论Xtacking之前，我们先简单了解一下固态硬盘核心组件——NAND FLASH的内部结构。

01 从2D NAND到3D NAND

NAND的容量大小取决于晶圆上存储阵列Array中可存放最小存储单元Cell的数量。对于早期的Planar NAND平面NAND（也叫2D NAND）来说，为了进一步提升存储容量和降低成本，就需要更先进的制程工艺，但制程工艺越高，晶圆的氧化层越薄，性能和可靠性都会出现下降，因此3D NAND开始成为主流。

所谓3D NAND就是相对于Planar NAND而言的，在晶圆上采用多层堆叠设计，如果把Planar NAND比喻成平房，那么3D NAND就是高楼大厦，提升NAND的容量只需堆叠更多层数的Array，使得容量、性能和可靠性都得到了保证。目前的3D TLC NAND已经到达100层以上，单颗NAND更是实现了1TB的容量。

02 NAND的架构

虽然3D NAND的概念比较容易理解，但落实到生产层面就不是单纯的叠层这么简单，这就涉及到NAND架构的问题。从全球主流的全球主流存储厂商出品的NAND横截面图可知，三星、铠侠和西部数据采用常规的并列式架构，将控制数据读取、写入的外围CMOS线路放在Array下方，只是技术层面有所不同。

例如三星V-NAND系列NAND，采用一次性加工、内存孔（Memory Hole）HARC蚀刻技术，铠侠/西部数据BiCS NAND则采用两个48层堆叠。并列式架构的优势是加工难度相对较低，但对于晶圆蚀刻设备和技术有着较高的要求。

Intel/Micron以及SK海力士则另辟蹊径采用了CuA（CMOS under Array）架构，这是一种将CMOS线路放置在Array以下的加工方式，从而增大了Array的面积。CuA架构的优势是能扩大单个芯片的存储密度，但同样存在制造工艺难度较高的问题。

而YMTC长江存储采用的是独家的?Xtacking?3.0架构，将CMOS线路用一种不同于存储核心Array的晶圆制造而成，分别通过Bonding工艺进行贴合，在指甲盖大小的面积的晶圆上通过数十亿根金属通道，将CMOS和Array进行连接，合二为一。

03 长江存储Xtacking?架构解析

从原理看，YMTC长江存储的晶栈?Xtacking?架构是两片独立的晶圆上，分别加工外围电路和存储单元，在逻辑工艺上有着更多的自主选择性，从而让NAND获取更多的I/O通道、更高的接口速度，例如最新的晶栈?Xtacking?3.0架构NAND具备四闪存通道和高达2400MT/s的接口带宽，这也是致态TiPlus7100即使采用DRAMLess方案，也能实现7000MB/s和6000MB/s的核心要义。

3D NAND颗粒最重要的发展方向是存储密度的优化。在传统3D NAND架构中，外围CMOS电路约占芯片面积20~30%，而Xtacking?技术创新的将外围电路置于存储单元之上，从而实现比传统3D NAND更高的存储密度，芯片面积可减少约25%，同等面积基础上，Xtacking?架构能够提供更多的存储单元，成为长江存储旗下致态品牌固态硬盘足容量的保证。

除了容量、性能和成本，NAND颗粒的良品率和出货量也是市场竞争的重要一环。自Xtacking?2.0技术诞生以来，长江存储NAND的良品率大幅度跃升，充分满足长江存储自有存储产品和客户供货的需求。除此之外，Xtacking?工艺存储单元和外围CMOS线路独立加工的特性，可以实现并行和模组化的灵活生产，较于传统结构产品研发周期可缩短三个月，生产周期可缩短20%，使得长江存储NAND的出货量也得到大幅提升。

作为长江存储核心技术品牌，晶栈Xtacking?代表着长江存储在3D NAND存储技术领域的创新进取和卓越贡献。经过9年技术积累和4年技术验证，晶栈Xtacking?架构NAND不仅性能和可靠性均达到了国际水准，更拥有较高的存储密度和更灵活的开发周期，这也是致态品牌SSD产品成功的奥义所在。

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