浅谈三种M.2转SATA方式对比

虽然NVMe固态硬盘已经到了普及阶段，但不少朋友手头还有大量SATA硬盘处于闲置，等待充分的利用。

还有一些朋友在DIY NAS网络存储服务器时遇到主板SATA接口数量不足的问题，以上这些情况都可以利用主板M.2插槽转接SATA来解决。

说起SATA端口扩充，可能会有朋友提起端口倍增器，这种1分5的暴力增殖手段并不受主板原生SATA接口的支持。一些第三方SATA控制器或许能够支持它，但在黑群晖等应用中有可能会遇到麻烦，并不建议大家使用。

主板M.2插槽的类别：

电脑主板上的M.2插槽大致可以分为两类，其中以连接固态硬盘用的M.2 M Key接口居多，可安装M.2 2242/2260/2280规格的固态硬盘。这种插槽可能支持SATA或NVMe协议固态硬盘中的一种或全部类型。

还有一些主板（尤其是ITX迷你板型以及笔记本电脑）会提供M.2无线网卡插槽，这种插槽的卡口是A+E Key类型的，只能改装部分NVMe固态硬盘（如M.2 2242规格的东芝RC100），本身不能支持安装SATA协议固态硬盘。

三种不同类型的M.2转SATA转接卡：

M.2原生转接：使用主板上的M.2固态硬盘插槽，直接将主板M.2接口提供的SATA信号引出为SATA接口，转接过程不涉及协议转换，没有性能损失。缺点是只能转出一个SATA接口。

下图是东芝TR200 960GB通过M.2接口原生转接后的性能表现。我在自己的NAS中安装有三颗TR200，这个型号的固态硬盘工作稳定而且功耗极低，很适合存储服务器使用。

PCIE转接1：使用主板上的M.2固态硬盘插槽，接将主板M.2 M Key接口提供的PCIe信号通过第三方SATA控制器转换为多个SATA接口。

PCIE转接2：使用主板上的M.2无线网卡插槽，接将主板M.2 A+E Key接口提供的PCIe信号通过第三方SATA控制器转换为多个SATA接口。

不管是A+E Key还是B+M Key，后两种方式用到的都是M.2接口提供的PCIe x2数据通道，借助由ASMedia、Jmicron或Marvell等第三方控制芯片来提供SATA接口，性能会有不同程度的限制，并且一些较老的型号可能会不支持Trim指令，在连接固态硬盘使用的情况下容易引发掉速。

但PCIE转接也有一个优势，在主板支持的情况下可以使用硬件虚拟化技术将第三方SATA控制器直通给虚拟机中的NAS系统，提高磁盘存取效率的同时也能降低CPU使用率。