硬盘接口标准——IDE、AHCI和NVMe

★引言

截至2017年，硬盘的接口标准（工作模式）有IDE、AHCI和NVMe。

NVMe最先进，AHCI次之，IDE已被逐渐淘汰。

★IDE

集成驱动电子设备（英语：Integrated
Drive Electronics，简称IDE）,目前该硬盘模式已经淘汰，仅存于少部分老电脑中。

可连接两个IDE装置的ATA扁平电缆示意图

一般说来，ATA是一个控制器技术，而IDE是一个匹配它的磁盘驱动器技术，但是两个术语经常可以互用。

SATA（Serial ATA）于2002年推出后，原有的ATA改名为PATA。

★AHCI

进阶主机控制器接口（英文：Advanced Host Controller Interface，缩写：AHCI），是一种由英特尔制定的技术标准。

它允许软件与SATA储存装置沟通的硬件机制，可让SATA储存装置启用进阶SATA功能，例如原生指令队列及热插入。

原生指令排序（Native Command Queuing，简称NCQ），是改善服务器硬盘访问控制技术，可以提高硬盘效能和延长硬盘寿命。

两颗硬盘所要求的内容顺序均为1、2、3、4，但NCQ硬盘可以透过改变读写次序而增加效率。

★NVMe

NVM Express或进一步缩写NVMe，全称Non-Volatile Memory Host
Controller Interface Specification（缩写NVMHCI），可译作「非易失性内存主机控制器界面规范」。

NVMe是与AHCI类似的，基于装置逻辑界面的总线传输协议规范，主要用于通过PCI Express（PCIe）总线与计算机连接的非易失性内存装置（例如，采用闪存的固态硬盘机）。

★AHCI和IDE的区别

其他较旧操作系统，例如XP，则需要相关硬件制造商提供驱动程序才可以支持AHCI。

中关村的一项SSD对比测试表明，AHCI的性能明显胜过IDE。[6]

★NVMe和AHCI的区别

与AHCI相比，NVMe有四大优势：

1、低延时

2、IOPS大增

3、功耗更低

4、驱动适用性广

低延时和良好的并行性的优势就是可以让SSD的随机性能得到大幅度提升。

电脑王的一项NVMe和AHCI的对比测试表明，不管是在效能测试或影片转档应用上，NVMe可说是拥有相当强劲的读写效能，尤其是在4K读写效能上，更是完胜支持AHCI。[7]

★开启AHCI

如果你的硬盘是 SATA2 以上规格的话，开启 AHCI 后，有很大的效能增进，因此我们在安装系统以前，最好就先开启 AHCI 啰。

如果你的计算机已经以IDE模式安装Windows 7的话，也可以通过修改注册表和更新驱动程序开启AHCI，具体请参照：

 

★开启NVMe

开启NVMe需要主板、SSD和操作系统的支持。

◇主板

NVMe 固态硬盘速度好快，但是主板不支持将无用武之地。

◇SSD

SSD自身需要支持NVMe。

在接口方面，依托于PCIe总线，NVMe装置可适用于各种支持PCIe总线的物理插槽上，包括标准尺寸的PCIe扩展卡（一般是4个PCIe通道）、采用U.2物理连接界面（SFF-8639）的2.5英寸/3.5英寸标准尺寸固态硬盘机、SATA Express总线（兼容于PCIe）的装置、M.2规格扩展卡等。

◇操作系统支持

• Windows

Windows 7/8/8.1/10

Windows Server 2008
R2/2012/2012 R2

• OS X/macOS

10.10.3起支持

• Linux

3.3起支持

• 9Front
• Chrome OS
• DragonFly BSD
• FreeBSD
• Haiku
• illumos
• iOS
• NetBSD
• OpenBSD
• Solaris
• VMware

◇驱动程序

电脑王的一项测试结果表明，NVMe
固态硬盘并无法依赖 Windows 8.x 原生内建驱动成，厂商仍得自行撰写提供给予消费者，才能使产品跑出理想速度。

因此，我建议安装厂商的驱动取代操作系统自带的驱动。

★结尾

在使用SSD时，最好查看下自己电脑是支持哪种硬盘工作模式。目前AHCI和NVMe是主流硬盘模式，而IDE早已淘汰。