新高速传输界面加持 SSD表现性能倍增
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SSD固态硬盘设计方案，对于开发规格来说，产品开发目标无不追求极致之传输效能，目前SSD所采行的MLC快闪存储器技术在传输效能已有显着提升，反而新的设计瓶颈在于控制芯片与外部连接界面，选用高速界面亦可直接让SSD表现性能倍增...
SSD(solid-state drive)为固态硬盘简称，为利用标准NAND快闪存储器建构的低耗能储存系统，相较传统机械式硬盘，导入SSD最大效益是无HDD可能的硬件机械元件耗损，进而减低震动造成数据损坏威胁，IC型态设计也可因应矽芯片制程工艺提升、进而改善产品体积、效能与容量表现。
SSD产品目前几乎已经成为PC？工业电脑？嵌入式应用首选的效能性、抗恶劣应用环境之大容量储存方案，即便现有SSD与HDD的性价比仍无法相提并论，但在主流容量SSD已具备与HDD竞争实力，尤其加上SSD的固态运行特性，也为3C或嵌入式产品导入提供绝佳产品特性优势。
NAND Flash制造工艺精进 SSD效能瓶颈在传输界面
在NAND Flash元件制造工艺持续精进下，SSD产品目前产品读？写效能已有相当程度之改善，加上SSD本身读？写特性毋需控制机械结构即可读取内容之优势，让SSD效能表现明显较HDD高许多，尤其是4K大小的数据读？写效能表现尤其惊人，显着超越HDD表现，更有助于如操作系统开机或是大型应用程序开启之效能提升，一般SSD产品都能提供2~3倍读？写效能的提升。
在NAND Flash制程已有一定程度改善，存储器元件之读？写效能表现提升之下，目前左右SSD效能表现的关键已不在NAND Flash元件本身，反而是SSD控制芯片、对应外部连接界面规格，成为SSD运作效能的最大瓶颈。
以目前业界主流SSD产品方案观察，为延续PC？笔记本电脑升级应用市场需求，SSD所采行的传输界面多半为IDE、SATA 2/3...等，IDE界面为早期电脑设备的主流连接界面，ATA界面极限约在133MB/s，除排线体积较大，传输效能升级效益也因为界面限制受限，目前仅针对旧设备升级用途需求。
SSD使用界面不同 效能表现呈倍数差距
在PC/NB与嵌入式应用市场主流，目前以SATA 2/3界面为主，SATA传输速率为1.5Gb/s，SATA 2为3Gb/s，SATA 3则为6Gb/s，虽说界面实际传输效能会受SSD整体装置传输效能最慢的部份所限制，但实际上，在主流SATA 2界面SSD产品在4K小档案传输可达40,000~50,000IPOS上下，而SATA 3的4K小档案传输多数产品均可达80,000IPOS，读？写效能也分别为200Mb/s与400~500Mb/s近倍数差距，界面规格表现会直接影响产品的效能极限。
针对嵌入式应用，为了强化产品竞争力，近来SSD趋势亦逐步赶上消费性市场主流规格，除大量使用SATA界面外，也出现如SATA 2/3高性能规格之工业SSD产品，加上单板电脑、嵌入式硬件平台的界面支持，亦跟上主流市场界面需求，提供如SATA 2/3界面周边装载支持，尤其在较需储存与运算数据快速传输的嵌入式应用平台，例如多媒体KIOSK媒体广告终端、彩色电子看板内容处理终端，有高效能传输界面整合与加持，亦可对多媒体展演效果提供更具余裕的支持能力。
mSATA仍为SATA架构 效能受限SATA传输技术
除高效能SATA界面外，在内接应用方面也朝向寻求更具效能提升空间的内接界面，例如，近来原先以内接应用优先的PCIe(PCI Express)，相关厂商也相继提出针对高效能传输商业应用的PCIe界面SSD产品！尤其是针对企业储存领域，SSD的PCIe界面支持，可令SSD产品达到超越一般市售SSD近4倍传输效能。但必须注意的是，早期采Mini-PCIe界面设计的SSD产品，大多是针对笔记本电脑或低价小笔记本电脑、超薄型笔记本电脑设计的储存应用方案，虽然采取PCIe界面与连接器设计，但实际上SSD仍仅采行mSATA进行数据传输，顶多仅具SATA传输效能表现，并非PCIe界面极速表现。
会在单板卡式SSD产品应用Mini-PCIe界面连接器，设计目的在于使用笔记本电脑硬件平台内部就已存在的连接界面，由于Mini-PCIe连接器比标准SATA平整，采行mSATA设计可因应薄化产品设计、高效能传输等设计目的将SSD采更薄化设计，SSD电路载板可用Full-size mSATA尺寸(50.95 x 30 x 4mm)，另还有多种尺寸可选，尤其是NAND Flash矽芯片堆叠增单一芯片储存容量，可以轻易在有限板材面积实践大容量设计，在Ultrabook产品是相当常见的设计方案。
Mini-PCIe的mSATA界面SSD，目前主流容量约在64~128GB上下，高端版本还有256GB以上产品，其mSATA界面为采行SATA2 3Gb/s规格，整个SSD模块重量可极致压低至7~10g上下。由于这类产品采行SATA 2界面技术，一般其读取4K随机读？写测试约可达46,000IPOS、280MB/s读取、260MB/s写入。
有趣的是，这类产品为单板式结构、加上机构件简洁，抗震能力表现亦相对亮眼，单板式mATA SSD产品抗震能力可达1,500G/0.5ms，尤其是高抗震能力应用优势，也是移动产品导入mSATA界面设计SSD储存方案最大利基。此外，SSD本身优于HDD读？写效能表现，也能透过mSATA产品设计达到让笔记本电脑产品在体积、重量双重优化前提下，同时又可以达到磁碟效能倍增的优异元件改善效益。
利用PCIe 大幅强化SSD商业应用实力
若PCIe为针对效能提升目的设计，那内接界面就不能仅以Mini-PCIe连接器形态来传输mSATA数据，因为这种设计型态仍会受限于原有SATA传输效能限制，对于高效能设计方案则必须选择如PCIe进行产品开发。PCIe界面规格特性具备高传输效率、低延迟效用，对企业网络服务器在发展云端应用时，可以利用PCIe界面特性大幅改善服务器响应时间，提升云端应用在服务器端数据读？写效能，适合用于数据中心、云端服务器效能升级改善零组件。
PCIe基本上在传输速率方面可达到3GB/s，同时界面延迟极低，除原本SSD内部读？写效能具一定水准，外部传输界面更可因为界面规格具3GB/s效能表现，而获得更大幅度改善效果，即便目前市售PCIe界面形式商用SSD产品单价仍高，但导入数据中心或用以改善？升级云端服务器的应用需求仍未见下滑。
以目前可见的PCIe SSD产品观察，针对高端商用服务器设计开发的SSD储存卡，为采PCIe界面卡设计，由于不受限SATA 3最高6Gb/s限制(约为0.75GB/s)，采PCIe界面设计之SSD理论上可以使用8通道之PCIe 2GB/s传输带宽。检视实际采PCIe开发的板卡形式SSD产品，大多同时整合了4 Way RAID 0架构，SSD储存板卡读取速度可达800~900MB/s，写入可达700~800MB/s，持续写入则能达到600~700MB/s，若是采SLC快闪存储器方案，读？写速度可达1.4~1.5GB/s，持续写入也有900~1GB/s表现。
而为了掌握高端商用PCIe SSD市场，Intel、IBM等业者也推出NVM Express技术规格，NVM Express基本上是针对高端商用服务器高效读？写应用前提下，以PCIe为基础的SSD固态硬盘产品设计方案。NVM Express为由超过70家非挥发型存储器主控制器界面(Non-Volatile Memory Host Controller Interface；NVMHCI)工作小组成员共同制定规范，NVM Express前身为Enterprise NVMHCI，但目前亦可用以发展企业和客户端应用。
至于NVM Express主要针对PCIe设计之SSD定义最佳化之暂存器界面、控制指令集与相关功能组合，NVM Express规范可提供硬件开发人员快速发展相关应用产品，尤其针对商业高端应用环境，NVM Express针对装置可扩充性进行强化，一部NVM Express装置可支持最多64个I/O伫列、界面亦还支持多核心架构。
除NVM Express规范外，Dell与相关业者则提出SCSI over PCIe(SOP)设计规范，但NVM Express与SCSI over PCIe多仅止于提出设计方案，哪一种技术能成为商业高效应用主流尚需观察市场动态。
