AHCI、RAID、SATA、Nvme，你真的明白吗？

很久不发文了。近来使用电脑的过程中遇到一些问题，整理一下以做备忘。

现在买回家的电脑，默认的配置基本都是固态硬盘了。如果你经常阅读电脑科普类文章，常常会看到“固态硬盘应该开启AHCI模式”的论断，并提供了五花八门的开启方法。然而真的是这样吗？

一、一些小知识

SATA与m.2

现在的固态硬盘都是m.2接口。以前的固态硬盘和机械硬盘使用的都是SATA接口（串行ATA），这样的硬盘体积比较大，常见的是3.5''和2.5''，而使用m.2接口的硬盘体积仅有2.5''的1/3大小。

同为接口的类型还有俗称IDE的ATA（并行ATA），不过已经是非常落后的技术了，这里不展开讨论。

结论：SATA与m.2都是一种接口类型。

SATA与PCIe

同时，SATA也是一种总线标准。有的硬盘尽管使用m.2接口，然内部仍然是SATA总线，所以速度较慢，理论只有600MB/s (SATA3.0)。也有一部分硬盘使用PCIe总线，速度快得多，PCIE3.0每个通道理论1G/s，现在的硬盘一般使用x2或x4通道，速度的提升是显而易见的。

结论：SATA和PCIe都是总线标准。

AHCI与Nvme

在使用SATA3.0时，可以使用AHCI协议标准，来优化读取速度。而NVMe协议是为固态硬盘使用PCIe而设计的通用协议。

结论：AHCI与NVMe都是协议。

RAID是什么？

一种独立硬盘冗余阵列，可以通过串联、并联多个硬盘来提升性能、稳定性、速度。

二、这里面BIOS起了什么作用

显然，对于使用PCIe总线的m.2接口NVme固态硬盘，应该和SATA、AHCI八竿子打不着。

可是总是有人在网上以优化的名义，指导大家切换硬盘到AHCI模式，这是为什么？

这和BIOS有着极大的关系。

硬盘使用哪种模式运行，IDE、AHCI、RAID，是通过主板来告诉操作系统的。因此，必须在BIOS内设置正确的运行模式，否则操作系统不能正确加载。

可在BIOS里，没有针对我们所说的硬盘的设置，只有SATA设置。

对于SATA总线的硬盘，无论是哪种接口，只需要选择正确的模式运行就可以了。

而对于没有关联的NVMe硬盘，在设置为AHCI模式时，系统与硬盘主控沟通，使用微软开发的标准NVMe驱动，或是厂商开发的NVMe驱动；而在设置为RAID模式时，使用的是英特尔开发的RST控制器，系统不直接控制硬盘，而是交由RST控制器控制。此时仅有Windows能够使用此硬盘，如果想安装双系统，其它系统是无法检测到这个硬盘的。同时，如果想安装硬盘制造商经过优化的驱动或控制软件，理论上也是办不到的。

因此，许多人会建议你切换到AHCI模式，并宣称这可以提高性能。

三、AHCI能提高性能吗？

先说结论：一篇社区文章指出，在使用两种不同的控制器时，性能相差无几。

在性能上来说，在BIOS内切换到AHCI模式并不会带来显著提升。使用硬盘制造商提供的驱动可能会有提升，但微软的标准驱动和英特尔的控制器在使用体验上并无区别。

同时，也有分析文章表示，切换到AHCI模式可能增加硬盘寿命的下降速度，我认为这可能与微软的标准NVMe驱动有关。

四、为什么会有这篇文章？

在过去的一个月里，我的硬盘以3~4天下降1%寿命的速度快速磨损着。

经过排查，一开始我认为是由过高的虚拟内存导致的，最开始增加损耗的时候我编写的程序出了些问题，把我的内存挤爆了，可能从那开始就使用了大量的虚拟内存——怀疑的非常有道理。

虚拟内存：操作系统会在硬盘上托管一部分空间，锁定其成为分页文件，将这一部分作为内存及其他目的使用。可以提高系统运行速度、稳定性、纠错能力，理论上不会造成很大的硬盘寿命损耗。

随后我缩小虚拟内存到了操作系统推荐的2.9G，此前使用了整整29G，我怀疑和这个有关系——事实证明并没有，四天过后硬盘又下降了1%。

最后，我把问题锁定在了AHCI的切换以及希捷的一款硬盘控制软件上，后者用来控制我的外置机械硬盘，理论上不应当影响固态硬盘，所以暂时排除。

目前看来，问题只可能是这个微软的NVMe驱动上。我已经换回了RAID模式，但愿几天以后没事——期待我的好消息吧。

附、如何切换你电脑硬盘的模式

不能够直接在BIOS内切换。这会导致蓝屏。

正确的方法，应该先在安全模式下以最小引导的方式启动，随后进入BIOS切换硬盘模式，再进入系统。此时在安全模式下系统会自动修复硬盘驱动，安装微软开发的NVMe驱动；随后推出引导模式即可。

以下是分步。

1、win+R快捷键打开运行，输入msconfig，回车；

2、切换到引导选项卡，勾选安全引导，最小；

3、重新启动。狂按F2/F12等（视电脑而定，请在网路上自行查询），进入BIOS。如果进入引导选择界面，可通过上下选择BIOS SETUP来进入BIOS设置；

4、切换你的硬盘SATA模式到你所需要的模式；

5、保存并退出，进入安全模式系统；

6、进入系统后，稍等片刻驱动会自行安装完毕（没有提示，登陆即可）；

7、win+R，msconfig，关闭刚刚勾选的最小引导，重启电脑；

8、可进入设备管理器查看驱动是否已经更换成功。

不要按网上某些教程的指导自行修改注册表以启动另一个模式，这可能导致系统不稳定等诸多毛病，不要尝试。