Tal vez unos los tengas mas claro, otro no tanto. En internet hay montones de información sobre esto. Lo único a diferencia de los demás es recopilar todo lo útil y unirlo en un solo articulo. Este tema es súper complicado y la vez delicado ya que conlleva de comprar erróneamente tus componentes y luego veras que no funciona o simplemente no es el rendimiento que esperas.

Para empezar debemos detallar lo que son las conexiones actuales como SATA, IDE y los actuales M.2, U.2, PCIe, etc. Y la interfaz que nuevamente esta se encuentra SATA y los nuevos NVMe y PCIe. Con esto claro ya podemos un poco a diferenciar sus diferencias y definamos cada tecnología.

SATA: Bastante popular y conocido hoy en día. No hay sorpresas hasta los momentos. Solo hay 3 Versiones bastante conocidas SATA1, SATA2, SATA3. Aquí hablamos tanto el conector como la interfaz. Recordar que funcionan de modo AHCI que seria el SATA nativo y modo IDE, un modo que fue bastante usado en los tiempos de Windows XP ya que es un modo bastante compatible y transparente para los SO que aun no lo soportaban. Entre sus diferencias esta el soporte native command queuing y hot-plugging (usado para los eSATA) veamos un cuadro con sus diferencias en las velocidades teoricas.

eSATA: Poco conocido y poco usado debido al bum de los puertos USB, es un conector con las mismas funcionalidades de un SATA, es prácticamente como mover el SATA interno hacia afuera cambiando el conector. No hay ninguna diferencia en términos de rendimiento, si cambia el conector ligeramente para hacerlo mas compatible para su uso externo (es un cable un poco mas duro con respecto a los cables de uso interno), las velocidades son las mismas que SATA y el tamaño del cable no es mas de 1 metro.

mSATA: es un conector usado unicamente para portátiles o laptop. Es la versión comprimida del conector SATA con los pines para la energía. Tiene el mismo conector que mPCIe pero no son compatibles, así que es fácilmente se puede confundir. Sus velocidades no cambia con respecto al SATA. Mi única recomendación es revisar las especificaciones del dispositivo para validar el tipo de conector. Un posible TIP es la Posición de la Etiqueta ya que indica el «frente» del dispositivo la cual puede indicar el «diente» o «muesca».

Ahora nos detemos aquí, ya que lo que hablamos de SATA es tanto un conector como una interfaz. Basicamente SATA posee un recorrido mas lento ya que pasa por una controladora y no tiene visión directa con la CPU.
Para quitar esta limitación se empieza a usar el PCIe como interfaz con la mejora que eso conlleva para ello repasemos el PCIe.

Como veras el PCIe la mejora es mas que considerable, la ventaja es que los componentes son retrocompatibles y es posible hacer un actualización en este caso de un SSD que aproveche mejor las velocidades. Ahora bien PCIe tambien aplica que es tanto un conector como una Interfaz. El PCIe tiene sus conectores y a nivel lógico también es una interfaz que tiene visión directa con el CPU. Con esto en claro continuemos con los otros conectores.

NVMe: O tambien llamada Non-volatile memory express es el futuro y la nueva interfaz que aprovecha PCIe a todo su potencial es basicamente el reemplazo AHCI en los SATA (que a su vez reemplaza a IDE). Esta basado en pararelismo, con lo que mejora el rendimiento y latencia, es el único protocolo actualmente que hace uso de las lineasPCIe es decir si escuchas o lees que hace uso de PCIe es por que hace uso de la interfaz NVMe. Para que entiendan las diferencias con SATA, NVMe tiene carriles directamente al CPU, SATA posee 32 comandos (comandos para hacer uso de datos) y una cola de ejecución en cambio NVMe posee 65000 colas de comandos y 65000 comandos es decir disminuye significativamente la latencia, aumenta los IOPS por lo tanto un increible aumento de rendimiento. No confundir que hay tarjetas / Convertidores que hace uso de PCIe para conectar SATA pero no por ello hace uso de NVMe. Para hacer uso de las grandes velocidades de los SSD (~2GB/s) es por que hace uso NVMe. Solo recuerden que se trata una interfaz y no un conector. A nivel técnico permite un I/OPS mucho mas alto debido a que tiene mayor cantidad de comandos y colas. NVMe es usado en los conectores SATAe, U.2, M.2 o PCIe SSD.

SATA Express: una nueva revisión de SATA nace SATA Express o SATAe ó SATA 3.2 su propuesta es ser retrocompatibles con los conocidos los antiguos SATA. Su mejora consiste en usar PCIe como interfaz, para ello usa 2 lineas PCIe ademas posee un nuevo conector para ser posible ello.

U.2: Su nombre original es SFF-8639 para luego ser llamamo U.2 a diferencia de SATAe es que usa 4 lineas PCIe lo que permite obtener mayores velocidades y lo hace comparable con M.2. Es una conexión heredara de el mundo, su ventaja fundamental con respecto a los demás conectores como SATAe y M.2 es que no esta limitada en espacio como M.2 ni a las 2 lineas de SATAe por lo que es posible obtener mayores capacidades obteniendo el mismo rendimiento.

M.2: Este es el mas problemático de todos a mi parecer y su vez el que tiene mas futuro. M.2 es un conector o en ingles Form Factor. Su principal ventaja es que ocupa un Slot en la Tarjeta Madre ademas es que puedes conectar cualquier dispositivo desde Convertidores hasta los mismo SSD por lo tanto tienes un PC mas limpio de cables (Te ahorras el cable de poder y SATA por ejemplo), M.2 es también conocido por Next Generation Form Factor (NGFF), Este conector tiene la particularidad de poder hacer uso de interfaz SATA o NVMe (de ahí el problema) incluso por USB, de hecho mucha gente cree que por ser M.2 es sinónimo de lograr las grandes velocidades del protocolo NVMe. Pero M.2 tiene mucha versatiblidad para conectar adaptadores u otros dispositivos, no solo SSD. El M.2 posee varios tamaños y para ello tenemos nomenclaturas para designar los discos SSD M.2. Las 2 primeras cifras indican el ancho de la memoria SSD y las 2 o 3 siguientes la longitud, por lo tanto mientras mas grande mayor cantidad chips puede alojar lo que indica que puedes tener un SSD de mayor tamaño.

Ancho: 12, 16, 22 y 30 mm
Largo: 16, 26, 30, 38, 42, 6o, 80 y 110 mm

La memoria flash que suelen utilizan estos discos SSD son del tipo NAND. Cuanto mayor sea su longitud de una memoria SSD M.2 mayor número de chips podrán alojar y por lo tanto mayor capacidad de almacenamiento tendrá. Así pues, las memorias de 30 y 42 mm de largo admiten de 1 a 3 chips de memoria NAND mientras que las de 80 y 110 mm de longitud admiten hasta 8 chips de memoria NAND. Pero no todas las tarjetas madres tienen el espacio para una M.2 de 110mm para ello ver las especificaciones. Comparado con SSD 2.5″ hay menos espacio pero te ahorras los cables pero con el avance de la tecnología (chips mas pequeños) ya es posible en un M.2 2280 un 1TB.

El problema del M.2 como dije antes es que es posible hacer uso de interfaz SATA o NVMe es por ello que hay que ver las compatibilidades y especificaciones de tu tarjeta madre ya que varían según el Modelo y Soporte y ademas según el tipo de CPU. Pero vamos unos Tips para ver como diferenciarlos. Por suerte no hay margen de error ya que no es reversible por lo tanto no es posible forzarlo.

Para empezar los modulos M.2 poseen Notch o Dientes para diferenciarlos perfectamente de una interfaz a otra. Y serian básicamente los siguientes modelos:
B = SATA, PCIe x2, USB 2.0, USB 3.0
M = SATA, PCIe x4
B + M = SATA, PCIe x2. Pueden usarse en cualquier de los dos Modos.
Para ello hay que revisar las especificaciones. Existen ademas tarjetas PCIe para conectar módulos M.2 por Ejemplo esta:

Una pequeña muestra de las interfaces que soporta M.2:

Un resumen:

PCIe: Tal como indique arriba y teniendo claro la interfaz y conector de PCIe finalmente existe SSD PCIe, son SSDs pero con conector PCIe aqui no hay limites, pueden usar desde 1X hasta 16X pero son los SSDs mas caro del mercado pero los mejores en velocidades.

Y finalmente seria todo, si tienen dudas, no duden en escribir.