NVMe 支持 - 隐式还是显式？

Question

在仔细研究可用的 Z170 主板后，我对 NVMe 兼容性感到困惑。你能澄清一下我的假设是正确的还是严重误导的。

考虑主板X。它有一个 M.2 插槽，支持“SSD 和 PCIe (3.0 x4)”模式。它没有 U.2 连接器，NVMe 的规格或手册中也没有提及。假设：无法保证 NVMe 支持，但这是 BIOS 问题而不是硬件缺陷，即可以通过 BIOS 修订版实现。

考虑主板Y。它有一个 M.2 插槽，支持“SSD 和 PCIe (3.0 x4)”模式。它确实有一个 U.2 连接器，但如上所述，在 NVMe 的规格或手册中没有提及。假设：NVMe 支持至少通过 U.2 连接器是隐含的，因为您无法获得非 NV​​Me 的 U.2 驱动器。因此 M.2 驱动器也支持 NVMe，类似于下面的假设。

考虑主板Z。它有一个 M.2 插槽，支持“SSD 和 PCIe (3.0 x4)”模式。它确实有一个 U.2 连接器，并在广告简介中声明您可以通过 U.2 连接器使用 NVMe 驱动器，但没有说明 M.2。假设：M.2 NVMe 设备同样兼容，因为 M.2 插槽使用与 U.2 相同的 PCIe 通道。

三星 SM951 可用作AHCI和NVMe - 两者都使用 PCIe，这可能是我误解的原因。上面的例子中，X、Y、Z是基于同一厂商的三款真Z170主板的规格；我依靠他们措辞的一致性来解决这个问题，这可能是也可能不是一个好主意。

Answer 1

主板上的 NVMe 支持仅与固件（BIOS/UEFI）有关。那是因为 NVMe 不是像 PCI Express 那样的物理连接器或电子传输协议。相反，它是一种与 SSD 控制器通信的方式，就像 AHCI 是与 SATA HBA（或向后兼容的 PCIe SSD）通信的方式。

它也仅与引导有关。之后，操作系统接管。

使用 M.2/U.2，有两种类型的连接：

• SATA（由 U.2 端口和键控 B 或 M 的 M.2 插槽支持）
• PCIe（由 U.2 端口和键控 A、B、E 或 M 的 M.2 插槽支持）

SATA M.2/U.2 SSD 使用 SATA 协议与外部（不是在 SSD 上，而是在主板上）SATA HBA（主机总线适配器）连接。操作系统通常使用 AHCI 与 SATA HBA 通信。一切都与将 SATA 驱动器连接到 SATA 端口时一样。使用 U.2，您甚至可以使用普通的 SATA 电缆。

另一方面，PCIe M.2/U.2 SSD 有两种类型。它具有相当于内置 SATA HBA 的功能。主机可以使用以下两种标准之一与该控制器通信：

• AHCI（U.2 不可用，但仍有可能）
• NVMe

AHCI 控制器的性能有限。然而，它提供了最好的兼容性，因为几乎所有（但非常旧）的固件都已经支持 AHCI。因此，您可以从此类 SSD 启动没问题。（前提是 SSD 本身在这方面不受某种限制。）

NVMe 规范更适用于 SSD 等非旋转驱动器，并通过减少开销等提供更好的性能。但是，直到最近，主板固件还不支持该标准，无法从 NVMe SSD 启动。如果有适当的驱动程序可用，您仍然可以从您的操作系统访问它们。

维基百科在这个主题上有一个很好的图片：

（请忽略它显然仅与 SATA Express/U.2 有关，在这种情况下 M.2 几乎是等效的。）

tl;dr：所有 NVMe SSD 都使用 PCI Express 连接。因此，无论是通过 U.2、M.2 还是全尺寸 PCI Express 插槽连接，它们在 BIOS 中看起来都是一样的。

但是，拥有 M.2 或 U.2 插槽并不能以任何方式保证固件可以从 NVMe 存储设备启动。

制造商可以稍后提供支持 NVMe 启动的固件，是的。