蔣顯禮
我們知道，SATA 3.0的速度是6Gbps，如果是最新的PCI-e 5.0規範，x16下高達128Gbps，的確不是一個量級的，就算是目前大多數人用的PCI-e 3.0 x16，其速度為32Gbps，也有5倍之多。
從上面的表可以看到，PCI-e目前已有五個版本，其帶寬還分為x1、x16等，這是什麼意思呢？這個學名是Link Width，指PCI-e設備間連接的通道數（即Lane），比如我們的車道有雙行道，有四行道，顯然這個通道數越多，同一時間內它能行駛的車輛更多，對於PCI-e而言，它最多可以有32條Lane，它的速度也就是1條Lane時的32倍。
其實從根本上來說，PCI-e比SATA快最大的原因是因為PCI-e為全雙工模式，而SATA為半雙工模式。
全雙式模式指的是在設備A和設備B之間是雙向鏈接，A可以向B發送數據，同時也能接收從B發送來的數據，B同樣，可以同時接收和發送數據，這兩個設備間有專門的發送和接收通道，數據能同時在兩個通道間傳輸，這就是PCIe的全雙工模式。
SATA就不一樣了，雖然它也有獨立的發送和接收通道，但是在同一時間，只能在一條通道上完成數據傳輸，要麼就只能在一條通道上發送數據，要麼就只能在另一條通道上接收數據，它們不能同時進行，這就是半雙式模式。
另外一個不同是，PCI-e能通過增加通道數擴展帶寬，正如前面說的，最多可以有32條通道數，通道數越多，速度越快，當然，成本也會越高，也更加耗電，在實際中可以根據需求決定使用多少通道，彈性十足，就像我們在主板上可以看到長短不一的PCIe插槽一樣，有x1有x4有x16等，可以滿足不同設備的要求。
因此從先天設計上，SATA就註定輸在起跑線上，在速度和延遲上，已遠被PCI-e拋離。
PCI-e規格的每次大版本更新，就會在速度上帶來大幅提升，1.0誕生於2002年，到了2007年PCI-e 2.0規範才出臺，三年後PCI-e 3.0發佈，這也是目前主流的PCI-e設計規範，PCI-e 4.0和5.0都屬於未來，去年10月才推出4.0正式版，而5.0估計要明年才能完成正式版制定。
超能網
PCIe和SATA是兩種不同的接口標準，二者的本質的區別是通信架構的不同，PCIe屬於全雙工模式，而SATA是半雙工模式。
簡單的來說，全雙工模式允許數據雙向傳輸，而半雙工模式只允許數據單向傳輸。全雙工模式傳輸的優勢就是傳輸速度快，延遲低。
從系統架構上來說，PCIe比SATA要簡單。PCIe SSD硬盤在直接連在CPU上，不過，準確的來說，是CPU的小蜜，Root Complex。CPU作為系統的大腦，事務繁忙，日理萬機。RC端幫助CPU處理與設備之間的交互。
SATA接口協議已經發展到第三代，最大理論速度是600MB/s. SATA接口上層對接的系統控制接口屬於AHCI。我們平時用的SATA SSD用的一般是SATA3, 實際測試速度在550MB/s左右，這比普通機械硬盤100MB/s左右的讀寫速度，要快數倍了。
PCIe是一種高速差分信號總線，已經發展的到了第四代，PCIe4.0單向帶寬速度可以達到1GB/s。PCIe支持1，2，4，8，16個總線寬度，消費級SSD採用最大的是PCIe 3.0 x4, 也就說，PCIe 3.0 x4的SSD最大理論速度可以達到4GB/s. 據我所看到的，目前SSD廠商能做到的最大的實際測試速度是3.5GB/s. 這個速度比SATA的500MB/s速度要快了7倍。
此外，與SATA接口對接系統接口AHCI不同，PCIe接口上層對接的系統接口標準是NVMe。NVMe與AHCI相比，具有很多的優勢。延遲低，最大支持64K隊列，命令執行更簡單等等。這些優勢存在讓PCIe是如魚得水。帶NVMe的帶領下，PCIe SSD擁有的更快的速度，更低的延遲。
針對這個問題，你有何想法呢？
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存儲隨筆
兩者的協議不同。Sata走的是AHCI模式，AHCI初衷是為機械硬盤而設的，但是Sata固態不適合高延時的AHCI，這樣不能充分發揮它的性能，雖然現在會有M.2這個東西，但是如果它走的是南橋，那麼就會大打折扣了。NVMe協議是為PCI-e固態而設的，它具有低延時的特點。兩者的接口不同。SATA3.0版本，它的帶寬是6Gbps，你可以自己換算一下速度是多少。就算你買最貴最好的sata硬盤，也不能越過這個數值。而PCI-E固態可以直接訪問存儲器，理論帶寬可以去到10Gbps（將來可能會更高）。最後，搭載pci e固態的平臺都是高大上，新鮮出爐的，無論是處理器，主板，還是內存各方面的優化都會優先照顧pci-e的，然後再照顧Sata。
lloney
SATA協議：以上說的兩個優點，正好對應SATA總線的兩個缺點：（1）
SATA總線發送端不存在pipe。host一個FIS（相似PCIe協議中的TLP）打下去之後，只有device端回覆收到，並且經過CRC校驗之後（經過R_OK原語，相似PCIe的ACK DLLP），host才幹打下一筆FIS。（2）
SATA總線兩頭是不對等的，存在host和device的差異，只能主機給device打CMD，不能device給主機打CMD。並且不論是host仍是device，一方發送FIS的時候，另一方只能處於接納狀況，不能發FIS出去。這就是半雙工通訊。假如host正往device裡面寫data，device不行能在此時給host傳data的。所以同一時間，SATA的Rx和Tx只有一根線上是有用數據（payload）。下圖是SATA的一筆NCQ read CMD的總線傳輸。HOST經過Register FIS把CMD打下來，device收到之後，回覆一個Register
FIS。Device準備好data後，發送DMA setup FIS 奉告host，然後發送data FIS，將數據送給host。傳完數據，device發送一個set device bits FIS奉告host。整個過程中，不論是host仍是device，TP層只能一次發一個FIS，也不存在兩邊同時給對方發FIS的可能。
浮雲般的童話不幸福996
本質上是因為PCIe是全雙工架構，SATA是半雙工架構。至於PCIe的8Gb和SATA的6Gb傳輸速率不同，那是因為物理層的才幹不同，不是架構上的原因。
PCIe協議和SATA協議都是分層協議，分為物理層，數據鏈路層，傳輸層，指令層和應用層。
硬件工程師首要注重物理層、數據鏈路層和傳輸層。全部CMD/data由應用層和指令層打下來，每向下走一層，多一層封裝和轉換，終究通過差分總線傳輸出去。
你是未來的我554
那要看你指的是機械的SATA硬盤還是固態接口的SSD硬盤了，如果是前者，那很正常因為是二個結構的東西，就好比汽車和飛機哪個快一樣。如果是說pcie和sata的固態硬盤比較的話，那是因為二種接口連接到cpu的距離和寬度不同，你可以把sata看成一條鄉間小路，而pcie是高速公路，但是通往的目的地是相同的。
不過雖然pcie讀寫速度更快，但是大多數pcie的ssd目前來說4k速度沒比sata的ssd快多少，4k速度才是ssd的最重要部分，這會直接反應在系統的流暢性上面。
zuanbaba
相當於一個是坐直達的公交車回家。
一個需要轉車才能坐公交車回家。
這樣說，應該還是蠻直觀的吧？
