M.2与U.2：详细对比分析
M.2与U.2：详细对比分析
传统硬盘（HDD）长期以来被认为是计算机系统中速度性能的短板。固态硬盘（SSD）的出现显著提升了计算机性能，一旦使用了SSD，就很难再回到HDD时代。自问世以来，SSD不断演进，出现了多种接口类型。
目前最常见的SSD接口类型包括SATA、mSATA、SATA Express、M.2、PCI-E和U.2。其中，SATA III是最常见的硬盘接口。
随着高端主板和新芯片组对U.2接口的持续支持，现在是时候对比一下M.2和U.2了。你了解什么是U.2 SSD吗？它们有哪些相似之处和不同之处？本文将为你详细解答，并对比这两种接口，帮助你做出更好的选择。
什么是M.2？
M.2指的是SSD的外形尺寸以及SSD与主板之间的连接方式。M.2驱动器体积小巧，有SATA和NVMe两种配置，例如Crucial MX500和Samsung 980 Pro。
从组装PC的角度来看，M.2（和mSATA）最吸引人的地方在于它们不需要单独的数据和电源连接，这在很大程度上简化了线缆管理！
三星M.2 NVMe SSD
对于想要打造出色计算机配置的人来说，M.2是必备之选，因为目前没有其他选项能同时提供更快的速度和更优雅的设计。这些驱动器有多种尺寸（长度），购买时需要确认这一点。
选购新笔记本时，建议寻找已经预装了一个或两个M.2 SSD（RAID 0配置）的机型，或者预留未来扩展的空槽。
在实际速度方面，M.2 SSD可以比SATA III SSD快四倍，甚至超过两个SATA SSD组成的RAID 0。
什么是U.2？
U.2是另一种SSD外形尺寸，最初仅限于高端工作站和服务器主板，但随着新芯片组的推出，它开始受到更多关注。
U.2 SSD是一种具有U.2端口的SSD。U.2 SSD是一种更现代的SSD存储类型，由Intel于2015年12月与M.2外形尺寸一同推出，两者都使用相同的存储设备标准。
U.2与M.2一起开发，旨在取代旧的基于SATA的闪存存储标准。U.2规范由一组制造商开发，目前由U.2联盟独立管理，成员包括Intel和Western Digital。
U.2在主板制造商的PC平台更新中占据了重要位置。之前，这种外形尺寸被称为SFF-8639（SSD Form Factor）。为了便于记忆，接口被重新命名为“U.2”，而M.2接口也广泛使用。
U.2 SSD
U.2标准基于PCIe接口，主要用于服务器和工作站，也可与PCI Express扩展卡配合使用。与M.2驱动器类似，U.2驱动器也具有类似的主板连接器，但它们采用2.5英寸外形尺寸，类似于其他SATA SSD。它们与M.2共享许多性能特性，但不可互换。
U.2接口直接连接到主板上的PCIe端口，而不是SATA接口。U.2接口被视为SATA Express的扩展。
U.2的引脚布局允许使用总共四个PCIe通道。U.2连接器的引脚布局与SAS连接器相同，只是多了一些用于通道的引脚。
U.2支持PCI-E、SATA、SATA-E和SAS接口协议。由于支持NVMe标准协议和PCI-E 3.0×4总线，U.2 SSD的理论带宽可达32Gbps，提供快速速度、低延迟和低功耗。
U.2 SSD是一个2.5英寸SSD，与SATA Express SSD相同，但U.2不限于两个通道（仅限于10Gbps性能）。
从下图可以看出，U.2 SSD的外壳形状设计增加了散热能力，这对于高速工作时保持稳定非常重要。
M.2与U.2：相似之处
尽管它们的连接方式不同，但NVMe M.2和U.2都使用PCIe总线（x4通道）与主板电气连接。这意味着它们具有相同的最大带宽——PCIe 3.0的32GBps。因此，即使在比较M.2和U.2时可能会有一些型号性能差异，但由于没有SATA驱动器的总线限制，两种类型的驱动器将在相同的性能范围内。
由于这些超高性能SSD的容量不受紧凑电路板尺寸的限制（允许使用更多闪存芯片），因此可以制造更大容量的SSD。因此，M.2与U.2最为相似。
尽管它们都为存储设备提供四通道连接，但M.2在主板上占用的空间要大得多，限制了物理空间有限的用户。U.2可以替代现有的SATA SSD进行堆叠，PCIe通道允许同时运行多个2.5英寸U.2 SSD。
M.2与U.2：不同之处
当谈到U.2 SSD时，许多人倾向于将其与M.2 SSD进行比较。如前所述，U.2 SSD与M.2 SSD具有相同的理论带宽（32Gbps）。此外，我们发现M.2 SSD在计算机主板上占用更多空间。让我们看看M.2和U.2 SSD之间的其他差异。
外形尺寸
虽然M.2和U.2使用相同的闪存存储类型，但它们的外形尺寸有很大不同。M.2是一个紧凑的扁平电路板，而U.2采用2.5英寸外形尺寸，类似于SATA SSD。
主板上的U.2连接器接受来自SSD的双层电缆。在另一端，一个更宽的连接器带有第二条电源电缆，用于U.2多通道接口。
尽管这是目前消费者可用的最快的2.5英寸SSD接口，但这并不意味着这些驱动器本质上更快。
SSD尺寸和目标客户
M.2 SSD非常紧凑。M.2 SSD的尺寸从30毫米到110毫米不等。由于其小巧的尺寸，它通常出现在便携式设备中，如笔记本电脑和超极本。
另一方面，U.2 SSD的长度为2.5英寸。它通常用于服务器，以匹配企业数据中心的存储接口。
最流行的单面M.2 SSD，2280，只能容纳四个闪存颗粒；即使是企业级的22110，也无法承载太多。此外，企业级磁盘需要广泛的断电保护以及大量电容器来存储电力，这对M.2 SSD来说有点过分。
U.2 SSD提供了更大的存储空间。同时，U.2 SSD正在普通用户中越来越受欢迎。
主板连接
虽然M.2和U.2都使用PCIe总线与主板交互，但它们连接到主板的物理连接器不同。
M.2驱动器直接连接到主板，而U.2驱动器需要类似于双层SATA的连接。
U.2驱动器与2.5英寸SATA同类产品一样，安装在相同的硬盘笼中。由于U.2端口占用的物理空间比M.2端口少，主板设计师可以添加更多的U.2连接。
ASUS、Gigabyte、MSI、ASRock等制造商已经宣布了U.2兼容性，并展示了新的U.2-M.2转换器和数据线。ASUS ROG Maximus VIII Extreme主板现在具有U.2接口。所有ROG Maximus VIII主板都支持M.2 SSD。在ROG Maximus VIII Impact的情况下，选择了U.2支持而不是M.2支持。
热插拔和散热能力
在不关闭系统的情况下插入或从系统中移除设备，不会干扰系统的正常运行，从而提高可靠性、快速维护性、冗余性和从灾难中快速恢复的能力。这被称为热插拔。
由于服务器的硬盘需要快速安装和移除，因此必须支持热插拔。U.2 SSD也提供此功能，而M.2 SSD则不具备此功能。
此外，M.2 SSD的散热能力较差。U.2驱动器得益于背面的铝合金散热片，提供了更好的散热能力，使其适合企业级高负载读写操作。
容量和性能
由于其较大的外形尺寸，U.2具有更高的存储容量——大约4TB+，而大多数M.2的容量限制在2TB。
在每秒I/O操作（IOPS）方面，U.2 SSD驱动器超过了2.5英寸SATA SSD设备。IOPS是一个统计指标，用于评估存储设备通过在卷的随机间隔处读写极小文件来执行存储功能的速度。
U.2和M.2基于PCIe的存储介质的IOPS读写速度比传统内部SSD快六倍，比机械硬盘快一千倍。
由于标准M.2 SSD仍然使用SATA，因此它的速度并不比标准SSD快。这里的总线速度为6Gb/s，平均读写速度为500-600 MB/s。
如果M.2驱动器符合NVMe规范，它将有四个PCIe通道，导致4GB/s的总线，NVMe M.2 SSD的读取速度范围从3000到3500MB/s。
U.2 SSD也具有四个PCIe通道，允许以4GB/s的速度传输数据，并以大约2500MB/s的速度读取数据。
这比标准M.2 SSD快得多。M.2 SATA的读取速度约为600 MB/s，而U.2的读取速度为2500 MB/s，M.2 NVMe的读取速度为3500 MB/s。
M.2与U.2：哪个更好？
这取决于你的使用类型。
对于大多数存储需求在2TB或以下的用户来说，NVMe M.2驱动器，如三星980系列，是最佳选择。NVMe M.2存储确实令人印象深刻。与普通2.5英寸SSD内部驱动器相比，性价比令人印象深刻。
另一方面，M.2存储需要将刀片直接安装到主板或PCIe接口卡上，这不是便携式解决方案。
U.2的可扩展性可能吸引需要在单个驱动器或RAID阵列中额外存储的用户。由于iU.2接口连接设计，主板也可以集成到Thunderbolt 3扩展坞解决方案中。
U.2在设计启动盘、缓存盘、备份盘或系统中的所有这些驱动器的工作流程时更容易实施。
常见问题
U.2和M.2的主要区别是什么？
U.2 SSD采用传统的2.5英寸外形尺寸，而M.2 SSD是一个紧凑的扁平电路板。
哪个更快，M.2还是U.2？
与标准M.2 SSD相比，U.2明显更快。U.2的读取速度为2500 MB/s，而M.2 NVMe的读取速度为3500 MB/s，M.2 SATA的读取速度徘徊在600 MB/s左右。
M.2比SSD好吗？
由于M.2 SSD比传统2.5英寸SSD更小、更快，因此它们更受欢迎，因为它们更紧凑。此外，它们比其他类型的SSD更节能，延长了便携式设备的电池寿命。