那些串行ATA国际组织(SATA-IO)的研究员们在向世界发布SATA 6Gb/s规格时，一定非常自豪，可以想象他们当时的想法——只要谈到硬盘性能，我们就处于世界前列。
是的，看看那个一直吱吱作响的老机械硬盘存储，6Gb/s接口速度即使在可预见的未来也会令人满意。但令他们甚至是其他所有人都难以置信的是，SSD从一个几乎无法实现的目标(因为成本问题)到现在几乎普通的存在，以及它能够满足几乎所有的预算。
从那时起我们也认识到，标准SATA 6Gb/s接口无法与SSD性能的巨大飞跃保持同步，用一些其他形式接口进行高速度存储的“狩猎”仍在进行。并且很快变得明朗化——这项基于周围所有新接口的理想技术会是一个主板的PCI Express通道。
各种基于PCIe的驱动器已经出现很长时间了。SATA-IO推出的新生代SSD分别是 M.2和SATA Express两个规格，尽管这两项技术都是基于现有ACHI(高级主控制器接口)架构。而我们所需要看到基于PCIe驱动器的真正潜能是一个完全理解非易失性存储器的架构，现在这个架构也最终已经以NVM Express或NVMe的形态实现，稍后会有更多。
首先，快速浏览一下众多通过PCIe插槽使用SSD驱动器的方法。
适合所有人——华擎Z97 Extreme6主板采用PCIe, SATA Express Ultra M.2和M.2插槽。
主板PCIe插槽
SSD驱动器使用PCIe接口，在一个PCB上构建，它的出现比大多数人想象的还要早，面向消费者和企业部门。比如2010年，OCZ是全球首个采用多控制器/ PCIe用户级SSD的公司。
再有企业级驱动器如Fusion-io(现在属于闪迪)，价格标签能让最自信的IT经理都犹豫不决。还有几年前KingSpec推出的一个基于PCIe的驱动器。
从初版RevoDrive ，连同一部分难得一见的驱动器，OCZ几乎是靠自身为用户级PCIe驱动器摇旗呐喊，直到2015年才看到了一个在PCIe方面瞄准消费者市场的提升——Plextor有了M6e，G.Skil生产了Phoenix Blade，金士顿近期还推出了HyperX Predator，更多制造商都在争相效仿。
M.2
M.2格式有些混淆不清，因为其同时支持SATA和 PCIe驱动器，但在此文中，我坚持PCIe版本。其又名NGFF，M.2驱动器有望接替mSATA成为超极本和外形更小的笔记本厂商首选方案。例如，联想最新的X1 Carbon Gen3就采用了三星最新的SM951 PCIe M.2驱动器作为一个选项。
三星XP941 (上) SM951(下)
但使用并不是一朝一夕的事，mSATA发展也在循序渐进，英睿达和三星发布了它们最新驱动器的mSATA版本，分别是MX200和850 EVO。
你会发现驱动器贴上了如2230, 2242, 2260, 2280或22110的标签，2260和2280成为最常见的外形因素。这些数字代表驱动器的外形尺寸——2280表示22毫米宽80毫米长。该存储也出现了单面和双面版。
在一个桌面位置达到M.2驱动器最佳效果可能会出现一些问题，但是这些问题会随着格式的成熟而得到解决。大多数目前的主板都有一个M.2插口只需要两个PCIe通道就可以使用。为了获得四倍速你要么采用一个英特尔X99芯片组主板要么找一个华擎制造的专用主板(我用了相当好的Z97 Extreme6)，而Gigabyte拥有外部PCIe通道达到四倍速。
Lycom DT-120 M.2到 PCIe适配器
另一个选择是使用一个适配卡如Lycom DT-120，将4个M.2驱动器用于一个PCIe插槽(4个插槽或以上)如此一来即便主板没有M.2端口也可以使用。
SATA Express
SATA Express(部分SATA 3.2标准)似乎已经从一位勇敢新世界的圣人变成了一个平凡人，渐渐为人们所遗弃。SATA Express规格是关于一个接口而不是任何的驱动器架构，旨在使SATA设备与PCIe总线共同作用，绕过6Gb/s SATA限制，支持PCIe标准(2.0和3.0)但只有2倍速。
西部数据的SATA Express驱动器PCMark 8基准测试
2014年西数在台北电脑展推出了一款SATA Express驱动器，目前也仅此而已。许多现有主板都有端口在等待被使用，而真正的SATA Express驱动器尚未投入市场。传言该驱动器会是英特尔即将推出的Skylake平台的一部分，如果是真，那它完全能重获新生。但对个人而言，我想我能预见SATA Express作为一个用于外部驱动器快速接口的终结。
U.2
尽管SATA Express看来已经被放入电影夺宝奇兵的“大型仓库”里，一个连接2.5英寸SSD和PCIe总线的新接口已经以SFF-8639的形态出现了，最近被小型设备工作组(SFFWG)重命名为U.2，U.2相对于SATA Express的直接优势是支持4条PCIe通道，同时支持NVMe。
英特尔有一个最新SSD 750的2.5英寸版本是面向消费者市场的，它就使用了这个连接器。因此这就是个找主板或M.2插槽适配器连接另一端电缆的事儿。
NVMe
基于PCIe的SSD难题——就是到现在还依靠2004年推出，支持机械硬盘的老旧AHCI架构。
Intel SSD 750: NVM Express和U.2兼容连接器
NVMe的架构第一次是在2007年假借非易失型主机控制器接口(NVMCHI)定义的。它已经完全支持NAND内存并承诺性能方面有大改善，还有一个寄存器接口，特别为NAND设计了指令和功能集，充分利用了基于PCIe的SSD存储的低延迟和平行性。
最新的1.2规格包括支持SSD，使用系统RAM管理SSD，不是依靠驱动器的一个缓存芯片。驱动器会更简单而且便宜，在某些情况下还提高了产品性能。除此之外还加强了热量管理，以免SSD过热。
就连微软也意识到了这项技术的潜能，已经在Windows 8.1建立了一个驱动程序，因此设备从可从该存储类型启动。
虽然三星的XS1715驱动器是第一个出门的，但唯一现有可用的驱动器是英特尔DC系列，针对企业部门。这之后又有了SSD 750的推出——第一款面向消费者市场的NVMe驱动器。
换代游戏
现在你会发现驱动器都以2和4倍PCIe速度运行。甚至更为重要的性能方面也是或2.0或3.0，那么，有什么区别呢?
说到性能，在这些新生代产品中就有一个很大的区别。一个PCIe 2.0的理论带宽是4Gbps，3.0是8Gbps。新一代4.0则是3.0带宽数的2倍，速度不同。
金士顿的hyperx predator
HyperX 480GB Predator采用了适配卡的方法
为了展现各种类型接口的性能优势，我各种求拐借偷过来一系列驱动器进行基准测试。代表M.2接口的有Plextor的M6e 2x PCIe (2.0版)，2个三星驱动器，XP941 x4 PCIe(2.0版)和彪悍的SM951 x4 PCIe (3.0版)。
看看NVMe接口推向市场的产品——英特尔最新的SSD 750 1.2TB PCIe卡，金士顿的HyperX 480GB Predator (x4 PCIe, 2.0)驱动器，自然代表了PCIe驱动器。
金士顿的驱动器很有意思，因为它同时支持M.2和PCIe接口，不论是在M.2格式驱动器或是基于PCIe适配卡都可用。与SATA 6Gb/s相比我选择了三星850 Pro——最快SATA驱动器之一。
可能有些人就泪奔了，SATA Express怎么样?的确。如果有原型驱动器的话我会用西数。
如上所述，我用一个华擎Z97 Extreme 6主板做基准测试;两个PCIe Gen 3.0全长插槽和一个PCIe Gen 2.0全长插槽。
它有两个M.2插口，一个在Gen3.0运行，另一个在Gen2.0上运行，支持SATA M.2驱动器，有一个SATA Express连接器。如果配置最新的BIOS，它还支持NVMe驱动器，可由此启动，但启动之前你要修补一下BIOS。
Plextor M6e M.2 SSD
尽管Windows 8.1安装了一个本地NVMe的驱动程序，但我发现还得下载安装英特尔自身驱动器。
基准测试快照显示SSD的能力在何处领先——性能和容量两方面，确实，使用一个主板PCIe总线对于增加这两方面留有很大的余地。
在PCIe带宽里有大量空间来获得更快的驱动器，尤其是PCIe Gen 4.0实现可用(2016/2017)。随着对NVMe架构越来越多的系统调整——在使用技术越来越先进的NAND比如3D NAND时，我们也要看其存储容量的增加。至于这些收益用来做什么谁也说不准。
一场好戏
SSD采用主板PCIe插槽从未真正便宜过，主要因为直到现在它都只是针对企业领域——而用户市场，则鲜少出现厂商竞争。
还记得当年湖畔的OCZ RevoDrive吗?是的，它发布了240GB型号，价格495英镑，它的最新化身是RevoDrive 350，480GB价格620英镑。两相对比，HyperX Predator和英特尔SSD750的价格标签似乎不是那么难，看。
ATTO基准测试
大文件吞吐量——横条越长越好
真希望用户PCIe存储市场有2.5英寸SSD同等设备，这样价格不断被压低，更多厂商也会加入该市场竞争。
M.2就有一个类似的来历。虽然现在看来，有很多厂商生产驱动器，许多都是基于SATA而非PCIe，所以不得不要小心谨慎。举个例子，三星不只生产XP941和SM951，同时还生产一系列基于850 Evo也就是SATA的产品。
CrystalDiskMark 3基准测试
连续吞吐量——横条越长越好
4K文件吞吐量——横条越长越好
当一个驱动器变得越来越容易买到时它的价格变化同样有趣。三星M.2驱动器基本上是OEM产品。
SM951更容易买到——我找到了四家厂商，买这个没什么困难，尽管如此这个驱动器在性能方面仍是XP941相形见绌，SM951也确实更便宜一点。512GB版本价格大概是340英镑，比同容量XP941便宜个20英镑。
当然，另一个需要注意的是最新的技术，其前一代驱动器性能与成本的要相对平衡。用英特尔的1.2TB SSD750，大概800英镑但你想想KingSpec 2TB Multicore的价格就平衡了。
在性能方面，除了顺序写入(2.36GB/s对比英特尔的1.72GB/s)和4K顺序读取，英特尔驱动器丝毫不逊于KingSpec。不仅如此，英特尔的驱动器还将更精确和有保障的技术用于其NVMe架构 ，随着速度提高，单位容量的成本降低，固态硬盘也变得越来越有趣。
本文由Dostor译自The Register，原文《Thinking of adding an SSD for SUPREME speed? Read this》，原文链接：http://www.theregister.co.uk/2015/07/10/feature_pcie_ssd_for_consumers
