为什么PCI-e比SATA快这么多？

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PCIe和SATA是两种不同的接口标准，二者的本质的区别是通信架构的不同，PCIe属于全双工模式，而SATA是半双工模式。

简单的来说，全双工模式允许数据双向传输，而半双工模式只允许数据单向传输。全双工模式传输的优势就是传输速度快，延迟低。

从系统架构上来说，PCIe比SATA要简单。PCIe SSD硬盘在直接连在CPU上，不过，准确的来说，是CPU的小蜜，Root Complex。CPU作为系统的大脑，事务繁忙，日理万机。RC端帮助CPU处理与设备之间的交互。

SATA接口协议已经发展到第三代，最大理论速度是600MB/s. SATA接口上层对接的系统控制接口属于AHCI。我们平时用的SATA SSD用的一般是SATA3, 实际测试速度在550MB/s左右，这比普通机械硬盘100MB/s左右的读写速度，要快数倍了。

PCIe是一种高速差分信号总线，已经发展的到了第四代，PCIe4.0单向带宽速度可以达到1GB/s。PCIe支持1，2，4，8，16个总线宽度，消费级SSD采用最大的是PCIe 3.0 x4, 也就说，PCIe 3.0 x4的SSD最大理论速度可以达到4GB/s. 据我所看到的，目前SSD厂商能做到的最大的实际测试速度是3.5GB/s. 这个速度比SATA的500MB/s速度要快了7倍。

此外，与SATA接口对接系统接口AHCI不同，PCIe接口上层对接的系统接口标准是NVMe。NVMe与AHCI相比，具有很多的优势。延迟低，最大支持64K队列，命令执行更简单等等。这些优势存在让PCIe是如鱼得水。带NVMe的带领下，PCIe SSD拥有的更快的速度，更低的延迟。

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