Разъем M.2 (ранее известный как Next Generation Form Factor и NGFF ) — это спецификация входящая в состав стандарта SATA 3.2 для компьютерных устройств и их разъемов, утвержденная международной организацией Serial ATA International Organization (SATA-IO) для планшетов и тонких компьютеров. Создана для замены уже устаревших форматов SATA, mSATA и Mini PCI-E. Ключевым новшеством M.2 (NGFF) стала поддержка передачи данных по линии PCI Express 3.0 с совокупной теоретической пропускной способностью до 32 Гбит/с. Что почти в 6 раз больше чем позволял стандарт SATA 3.0.

Карты расширения M.2 могут предоставлять различные функции, например: Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая навигация, NFC-радиосвязь, цифровое радио, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN(WWAN) и другие. В виде модулей M.2 часто изготавливают быстрые и компактные твердотельные флеш-накопители (SSD).

Применение нового формата устройств позволил использовать режим минимального энергопотребления DevSleep, механизм управления питанием Transitional Energy Reporting, механизм Hybrid Information (повышающий эффективность кэширования данных в гибридных накопителях) и Rebuild Assist (функция, которая ускоряет процесс восстановления данных в массивах RAID).

Форм-фактор и ключи.

Если проще, M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2 для планшетов и тонких компьютеров. Этот интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express, USB 3.0, I2C и другими. M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express 3.0, в то время как разъёмы SATA Express передают данные лишь по двум линиям PCI Express 2.0. Платы имеют 4 варианта ширины (12, 16, 22 и 30 миллиметров) и 8 вариантов длины (16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 и 110 миллиметров).

Помимо длины и ширины устройств подключаемых к M.2, описаны стандарты толщины компонентов на плате. Также, одностороннее и двухстороннее исполнение монтажа (Single Sided и Double Sided), разделенное на еще 8 типов. Для более удобного понимания, ниже приведу таблицу:

Толщина компонентов на плате устройства подключаемого к M.2 (размеры указаны в миллиметрах).

Тип Сверху Снизу
S1 1.20 Не допускаются
S2 1.35 Не допускаются
S3 1.50 Не допускаются
D1 1.20 1.35
D2 1.35 1.35
D3 1.50 1.35
D4 1.50 0.70
D5 1.50 1.50

Для указания типа M.2 — устройства маркируются кодом по схеме WWLL-HH-K-K или WWLL-HH-K, где WW и LL - размеры модуля в ширину и длину в миллиметрах. В HH кодируется, является ли модуль односторонним или двухсторонним, а также максимальная допустимая высота (толщина) размещённых на нём компонентов, например «D2». Часть K-K обозначает ключевые разрезы если модуль использует лишь один ключ, используется одна буква K. Если используется K-K, то модуль имеет 2 ключа.

Диаграмма с подробной расшифровкой всех значений маркировки с указанием величин.

По состоянию на 2018 год, наиболее популярными размерами определены: ширина 22 мм, длина 80 или 60 мм (M.2-2280 и M.2-2260), реже 42 мм. Многие ранние M.2 накопители и материнские платы использовали интерфейс SATA, для них наиболее популярны ключи B (SATA и PCIe x2). Современные же материнские платы реализуют в разъеме M.2 PCI Express 3.0 x4 и соответствующий ключ M (SATA и PCIe x4). Устройства разработанные под использование в разъемах с ключом M, электрически не совместимы с разъемом B, и наоборот, без явного на то указания. Хотя не редко, как показывает практика физически совместимы (если перевернуть). Для подключения карт расширения, например WiFi, используются модули размера 1630 и 2230 и ключи A или E .

M.2 — плата должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. Ключи ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2 и препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

Собственно перед покупкой платы расширения необходимо уточнить у производителя тип разъема и совместимые размеры (по длине, ширине, толщине, одностороннее и двухстороннее исполнение).

Что такое Socket 1, Socket 2, Socket 3 в применении к M.2 (NGFF) устройствам?

Действительно, встречается понятие сокет и для M.2 устройств. Думаю создание групп разъемов M.2 на Socket 1,2,3 для упрощенного разделения не совместимых между собой устройств. Формально разделяя все виды устройств на 3 простых для понимания типа.

Принцип деления наглядно показан в следующей таблице:

Для установки в разъем M.2
Ключ разъема Размер модуля Толщина модуля Ключ коннектора на модуле

Socket 1

Обычно, модули связи (WIFi адаптеры, Bluetooth, NFC и прочее)
A, E 1630 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E
A, E 2230 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E
A, E 3030 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E

Socket 2

Для компактных 3G/4G модемов M.2, но возможно появление другого оборудования

 B 3042 S1, D1, S3, D3, D4 B

Socket 2

Для M.2 SSD и другого оборудования с универсальным ключом B+M

 B 2230 S2, D2, S3, D3, D5 B+M
B 2242 S2, D2, S3, D3, D5 B+M
B 2260 S2, D2, S3, D3, D5 B+M
B 2280 S2, D2, S3, D3, D5 B+M
B 22110 S2, D2, S3, D3, D5 B+M

Socket 3

Для M.2 SSD и другого оборудования с ключом М и универсальным ключом B+M

 M 2242 S2, D2, S3, D3, D5 M, B+M
M 2260 S2, D2, S3, D3, D5 M, B+M
M 2280 S2… D2, S3, D3, D5 M, B+M
M 22110 S2… D2, S3, D3, D5 M, B+M

Разберем пример на основе реальных интернет-магазинов:

SSD диск SAMSUNG M.2 860 EVO 250 Гб M.2 2280 SATA III (MZ-N6E250BW)

Из описания видно — перед нами SSD Samsung с емкостью 250Gb, разработанный для использования в разъеме M.2. Далее идет маркировка «2280» указывающая физический размер — 22 мм в ширину, 80 мм в длину. Про толщину и одностороннее или двухстороннее исполнение — ни слова. В данном случае придется уточнять из других источников, либо производителя накопителя. После указания маркировки размера написано — SATA III. Что это означает? Это означает что накопитель использует логический интерфейс SATA III. То есть, перед нами все тот же классический накопитель SATA, но выполненный под размеры и разъем M.2. Скоростные преимущества PCI Express здесь не использованы.

Все, описание продавца на этом исчерпаны. Чего нам еще не хватает? Нам не хватает явного указания типа ключа разъема, это пускай останется на совести продавца. Но мы визуально видим 2 прорези, это означает возможность использования данного накопителя в составе материнских плат с разъемом типа B и типа M . Это визуальная оценка, опять повторюсь — необходимо уточнить у производителя.

Попробуем еще:

SSD диск Samsung 960 EVO M.2 250 Гб M.2 PCI-E TLC MZ-V6E250BW

Здесь мы видим SSD Samsung 960 EVO тоже на разъем M.2. Вообще без указания маркировки физических размеров и типа, предположительно тоже «2280» (всегда необходимо уточнять из других источников). Далее указаны PCI-E и TLC, что это означает? Это означает что устройство использует логический интерфейс PCI Express (какой 2.0 или 3.0 не ясно, и сколько линий 2x-4x — тоже не известно). TLC — тип устройства микросхем памяти. На этом интернет-магазин счел описание достаточным. Думаю гарантийка ему потом скажет об обратном…

Но визуально мы видим на этом изображении одну прорезь в разъеме M.2 (предположительно соответствующая ключу M ). И тут необходимо быть осторожным, устройство может подойти физически в разъем B . И вернее всего, сожжет плату и устройство. Поэтому необходимо точно знать какого типа установлен разъем на плате и какого приобретается.

Реализации логического интерфейса и набора команд.

Для плат расширения M.2 доступно три варианта реализации логического интерфейса и набора команд, по аналогии со стандартом SATA Express:

«Legacy SATA» Используется для SSD с SATA интерфейсом, драйвером AHCI и скоростями до 6.0 Гбит/с (SATA 3.0) «SATA Express» с использованием AHCI Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и драйвером AHCI (для совместимости с большим количеством операционных систем). Из-за использования AHCI производительность может быть несколько ниже оптимальной (получаемой с NVMe), так как AHCI был разработан для взаимодействия с более медленными накопителями с медленным последовательным доступом (например, НЖМД), а не для SSD с быстрым случайным доступом. «SATA Express» с использованием NVMe Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и высокопроизводительным драйвером NVMe, созданным для работы с быстрыми флеш-накопителями. NVMe был разработан с учётом низких задержек и параллелизма SSD с интерфейсом PCI Express. NVMe лучше использует параллелизм в управляющем компьютере и программном обеспечении, требует меньше стадий при передаче данных, предоставляет более глубокую очередь команд и более эффективную обработку прерываний.

Что такое NVMe?

NVM Express (NVMe , NVMHCI - от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification). Логический интерфейс NVM Express был разработан с нуля, основные цели — получение низких задержек и эффективное использование высокого параллелизма твердотельных накопителей за счёт применения нового набора команд и механизма обработки очередей, оптимизированного для работы с современными многоядерными процессорами.

Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и задержка при доступе к ним существенно ниже – на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.

Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с соответствующего накопителя.

Распиновка типовых разъемов M.2.

M.2 с ключем B (1x SATA, 2x PCIe)

Pin
Number 		Pin
Name 		Description
1 CONFIG_3 Defines module type
2 3.3 V Supply pin, 3.3 V
3 GND Ground
4 3.3 V Supply pin, 3.3 V
5 N/C
6-8 N/A
9 N/C
10 DAS/DSS
11 N/C
12-19 removed Mechanical notch B
20 N/A
21 CONFIG_0 Defines module type
22-26 N/A
27 GND Ground
28 N/A
29 PERn1 PCIe Lane 1 Rx
30 N/A
31 PERp1 PCIe Lane 1 Rx
32 N/A
33 GND Ground
34 N/A
35 PETn1 PCIe Lane 1 Tx
36 N/A
37 PETp1 PCIe Lane 1 Tx
38 DEVSLP
39 GND Ground
40 N/A
41 SATA-B+/PERn0
42 N/A
43 SATA-B-/PERp0 Host receiver differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Rx
44 N/A
45 GND Ground
46 N/A
47 SATA-A-/PETn0
48 N/A
49 SATA-A+/PETp0 Host transmitter differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Tx
50 PERST# PCIe reset
51 GND Ground
52 CLKREQ#
53 REFCLKN
54 PEWAKE#
55 REFCLKP PCIe Reference Clock signals (100 MHz)
56 MFG1
57 GND Ground
58 MFG2 Manufacturing pin. Use determined by vendor.
59-66 removed Mechanical notch M
67 N/A
68 SUSCLK
69 CONFIG_1 Defines module type
70 3.3 V Supply pin, 3.3 V
71 GND Ground
72 3.3 V Supply pin, 3.3 V
73 GND Ground
74 3.3 V Supply pin, 3.3 V
75 CONFIG_2 Defines module type

M.2 с ключем M (1x SATA, 1x, 2x, or 4x PCIe)

Pin
Number 		Pin
Name 		Description
1 CONFIG_3 Defines module type
2 3.3 V Supply pin, 3.3 V
3 GND Ground
4 3.3 V Supply pin, 3.3 V
5 PERn3 PCIe Lane 3 Rx
6 N/A
7 PERp3 PCIe Lane 3 Rx
8 N/A
9 GND Ground
10 DAS/DSS Device Activity Signal / Disable Staggered Spinup
11 PETn3 PCIe Lane 3 Tx
12 3.3 V Supply pin, 3.3 V
13 PETp3 PCIe Lane 3 Tx
14 3.3 V Supply pin, 3.3 V
15 GND Ground
16 3.3V Supply pin, 3.3 V
17 PERn2 PCIe Lane 2 Rx
18 3.3 V Supply pin, 3.3 V
19 PERp2 PCIe Lane 2 Rx
20 N/A
21 CONFIG_0 Defines module type
22 N/A
23 PETn2 PCIe Lane 2 Tx
24 N/A
25 PETp2 PCIe Lane 2 Tx
26 N/A
27 GND Ground
28 N/A
29 PERn1 PCIe Lane 1 Rx
30 N/A
31 PERp1 PCIe Lane 1 Rx
32 N/A
33 GND Ground
34 N/A
35 PETn1 PCIe Lane 1 Tx
36 N/A
37 PETp1 PCIe Lane 1 Tx
38 DEVSLP Device Sleep, input. If driven high the host is informing the
SSD to enter a low power state.
39 GND Ground
40 N/A
41 SATA-B+/PERn0 Host receiver differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Rx
42 N/A
43 SATA-B-/PERp0 Host receiver differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Rx
44 N/A
45 GND Ground
46 N/A
47 SATA-A-/PETn0 Host transmitter differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Tx
48 N/A
49 SATA-A+/PETp0 Host transmitter differential signal pair. If in PCIe mode PCIe Lane 0 Tx
50 PERST# PCIe reset
51 GND Ground
52 CLKREQ# Reference clock request signal
53 REFCLKN PCIe Reference Clock signals (100 MHz)
54 PEWAKE# PCIe WAKE# Open Drain with pull up on platform. Active Low.
55 REFCLKP PCIe Reference Clock signals (100 MHz)
56 MFG1 Manufacturing pin. Use determined by vendor.
57 GND Ground
58 MFG2 Manufacturing pin. Use determined by vendor.
59-66 removed Mechanical notch M
67 N/A
68 SUSCLK 32.768 kHz clock supply input provided by the Platform chipset
69 CONFIG_1 Defines module type
70 3.3 V Supply pin, 3.3 V
71 GND Ground
72 3.3 V Supply pin, 3.3 V
73 GND Ground
74 3.3 V Supply pin, 3.3 V
75 CONFIG_2 Defines module type

M.2 с ключем A (PCIe ×2, USB 2.0, I2C and DP ×4) и E (PCIe ×2, USB 2.0, I2C, SDIO, UART and PCM).

Pin id.

Pin name

Description

Ground

3.3V

3.3 V power supply

USB_D+

USB high-, full-, and low- speed data pair positive

3.3V

3.3 V power supply

USB_D-

USB high-, full-, and low- speed data pair negative

LED1#

Ground

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

LED2#

Do not connect

Ground

Do not connect

Do not connect

Do not connect

Do not connect

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Substrate removed to act as physical key

Do not connect

Ground

Do not connect

PETp0

PCI Express lane 0 module transmitter pair positive

Do not connect

PETn0

PCI Express lane 0 module transmitter pair negative

Vendor defined

Ground

Vendor defined

PERp0

PCI Express lane 0 module receiver pair positive

Vendor defined

PERn0

PCI Express lane 0 module receiver pair negative

COEX3

Antenna coexistence signal 3

Ground

COEX2

Antenna coexistence signal 2

PEFCLKP0

PCI Express reference clock pair positive

COEX1

Antenna coexistence signal 1

PEFCLKN0

PCI Express reference clock pair negative

SUSCLK

32.768 kHz clock module input

Ground

PERST0#

PCI Express reset

CLKREQ0#

PCI Express clock request

W_DISABLE2#

Wireless disable 2

PEWake0#

PCI Express wake

W_DISABLE1#

Wireless disable 1

Ground

SMB_DATA

SMBus data signal

Reserved

SMB_CLK

SMBus clock signal

Reserved

ALERT#

SMBus alert signal

Ground

Reserved

Reserved

UIM_SWP

Reserved

UIM_POWER_SNK

Ground

UIM_POWER_SRC

Reserved

3.3V

3.3 V power supply

Reserved

3.3V

3.3 V power supply

Ground

Заключение.

В заключении становятся очевидными преимущества принятые стандартом SATA 3.2. Появление новых спецификаций и разъемов расширит выбор совместимых карт расширения, как для ноутбуков, так и для стационарных компьютеров. Также увеличит общую производительность вычислительных систем от ноутбука — до сервера.

Сам по себе интерфейс таит в себе большое количество ловушек как для простого пользователя, так и для профессионала. Возможно это связано с его новизной, а может и некоторой «сыростью».

В любом случае, я постарался собрать максимум важной информации. Возникшие вопросы можно задать в комментариях к статье. Если статья вам помогла, вы можете отблагодарить меня отправив пожертвования на Yandex кошелек, форма для отправки денег находится в самом низу сайта (подвале). Спасибо за уделенное моей статье внимание.

Твердотельные накопители Kingston - это идеальное решение для повышения производительности, как для потребителей, так и для организаций. Твердотельные накопители Kingston имеют широкий диапазон моделей и емкостей, увеличивают срок жизни ПК и обеспечивают значительное повышение скорости, производительности и надежности работы по сравнению с обычными жесткими дисками.

Твердотельные накопители Kingston имеют двух-, трех- или пятилетнюю гарантию, бесплатную техническую поддержку и отличаются легендарной надежностью Kingston; они обеспечивают безопасность данных и запас ресурсов для повышения производительности в будущем.

Если у вас есть вопросы, связанные с твердотельными накопителями Kingston, здесь вы сможете найти на них ответы. Если вы не нашли ответ на ваш вопрос здесь, посетите указанные ниже страницы с описанием продукции или обратитесь к представителю Kingston.

Часто задаваемые вопросы

SSD 101

Что такое SSD?

SSD — это сокращение от «solid-state drive» (твердотельный накопитель). В накопителях SSD используются микросхемы памяти NAND Flash или DRAM, которые заменяют магнитные пластины и другие механические компоненты, которые применяются в стандартных жестких дисках (HDD).

Насколько быстрее работают SSD?

Сложно сказать, т.к. двух одинаковых систем не существует. На производительность могут влиять ОС, загруженные драйверы, используемые приложения, скорость/конфигурация процессора и многие другие факторы. Существуют различные веб-сайты и журналы, проводившие испытательные сравнения SSD и HDD, при этом выяснилось, что SSD намного быстрее. Например, если сравнивать скорость произвольного чтения, то SSD более чем на 20 000% быстрее, чем высокоскоростные HDD.

Стоит отметить, что накопители SSD не имеют физических ограничений, характерных для жестких дисков. Пластины HDD имеют круглую форму (как и CD-диски) и доступ к данным, находящимся ближе к центру, осуществляется медленнее, чем к данным у края пластины. Для доступа ко всем данным на SSD требуется одинаковое время. Эффективность HDD также падает с увеличением фрагментации данных, в то время как на производительность SSD она не оказывает существенного влияния, даже если данные не расположены в непрерывной последовательности.

Что такое IOPS?

Input Output per Second (IOPS, количество операций ввода/вывода в секунду) — величина, показывающая количество транзакций (операций чтения или записи) в секунду, которое способно поддерживать устройство хранения данных (HDD или SSD). IOPS не следует путать со скоростью чтения/записи; значение IOPS в существенной степени связано с нагрузкой на сервер.

Что означает «выравнивание износа»? Насколько это важно?

В накопителях SSD для хранения данных используется флеш-память NAND. Один из недостатков памяти NAND заключается в том, что ячейки флеш-памяти с течением времени изнашиваются. Чтобы продлить срок службы памяти, в контроллере памяти SSD используются различные алгоритмы, которые помогают распределять данные по всем ячейкам памяти. Это предотвращает слишком частое использование каждой конкретной ячейки или группы ячеек. Использование технологии выравнивания износа широко распространено и очень эффективно.

Почему емкость моего SSD меньше, чем у некоторых других?

Для увеличения производительности и эксплуатационного ресурса некоторые производители SSD резервируют часть емкости накопителя из пользовательской области и передают ее контроллеру. Этот прием называется выделением (увеличением) резервной области накопителя, он увеличивает производительность и срок службы SSD. Все современные твердотельные накопители Kingston отличаются возможностью увеличения резервной области, и их емкость составляет 120ГБ, 240ГБ, 480ГБ, 960ГБ, 1,92ТБ и 3,84ТБ. .

SSD изнашивается или теряет скорость при долгом использовании?

Флеш-память NAND, используемая в USB-накопителях, картах памяти SD и SSD-накопителях имеет ограничения по эксплуатационному ресурсу; это означает, что нельзя записывать на нее данные вечно. Продукция на основе флеш-памяти со временем изнашивается, однако благодаря таким функциям, как выравнивание износа и увеличение резервной области, SSD обычно работают дольше, чем системы, в которых они установлены. Мы измеряем эксплуатационный ресурс накопителя в объеме записанных данных в терабайтах (TBW, Terabytes Written); в зависимости от емкости накопителя вы можете записать от сотен терабайт до петабайт данных. Скорость SSD не изменяется в течение всего срока службы накопителя. .

Что такое атрибуты SMART?

S.M.A.R.T. расшифровывается как «Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology» (технология самодиагностики, анализа и создания отчетов) и является частью стандарта ATA. Атрибуты SMART используются для оценки «здоровья» накопителя и предназначены для уведомления пользователя (администратора, программы и т.п.) об угрозе отказа накопителя.

Можно ли использовать SSD во внешнем корпусе через USB или e-SATA?

Да. Да, SSD-накопители Kingston можно использовать во внешних корпусах USB, e-SATA, Thunderbolt и Firewire. Следует учесть, что при выборе пользователем включения пароля через команду безопасности ATA накопитель будет недоступен через внешний корпус.

Сравнение SSD и HDD

В чем разница?

В жестких дисках HDD используются технология «вращающихся магнитных пластин», которая применяется с середины 50-х годов прошлого века. Данные записываются на эти диски и считываются с дисков с помощью движущихся магнитных головок. Диски HDD представляют собой механические устройства со множеством движущихся частей, поэтому они в большей степени подвержены механическим поломкам и отказам из-за отрицательного влияния внешних условий, например, высокой или низкой температуры, механических ударов и вибрации.

Почему SSD стоят дороже, чем HDD?

Хотя рынок твердотельных накопителей растет и набирает популярность, он все еще относительно новый. Как и в случае с другими технологиями, нужно дождаться роста продаж до уровня, при котором стоимость производства будет уменьшаться. За последние несколько лет разрыв в ценах на SSD и HDD стал значительно меньше.

Существуют ли какие-либо недостатки перехода с жестких дисков на твердотельные накопители?

Единственным фактором в пользу жестких дисков является цена за гигабайт. В настоящее время продаются жесткие диски с емкостями от 500ГБ и более, а твердотельные накопители продаются с емкостями 120ГБ и более. В настоящее время Kingston предлагает твердотельные накопители емкостью от 120ГБ до 3,84ГБ.

Следует приобретать традиционные HDD, если вам нужно хранить большие объемы данных, и выбирать SSD, если вам более важна скорость. Обычно SSD используют в качестве загрузочного накопителя, содержащего ОС и приложения, а HDD — для хранения файлов данных.

Могу ли я перенести данные или ОС с имеющегося HDD-накопителя на новый SSD-накопитель?

Да. Kingston предлагает SSD-накопители в комплектах для модернизации, которые содержат все необходимое для замены HDD-накопителя ноутбука или настольного компьютера на твердотельный накопитель Kingston, включая программное обеспечение для удобного переноса ОС и важных данных. Обратите внимание, что производственные единицы (SKU), оснащенные только SSD, не включают в себя программное обеспечение. Если вам нужно клонировать ваш жесткий диск на новый твердотельный накопитель, вам понадобится комплект пакетов компьютерного обеспечения.

Требуется ли для SSD дефрагментация также как для HDD?

Нет. SSD никогда не нужно дефрагментировать. Дефрагментация может сократить срок службы SSD. Если ваша система настроена на автоматическую дефрагментацию, лучше отключить дефрагментацию при использовании SSD. Некоторые операционные системы выполняют дефрагментацию автоматически, поэтому необходимо отключить эту функцию для твердотельных накопителей Kingston.

M.2 Разъяснение накопителей M.2 SSD

Что такое M.2? То же самое, что и NGFF?

M.2 разработан организациями стандартизирования PCI-SIG и SATA-IO и описывается в спецификациях PCI-SIG M.2 и SATA ред. 3.2. Ранее он назывался Next Generation Form Factor (NGFF, форм-фактор нового поколения), а в 2013 году был формально переименован в M.2. Многие по-прежнему называют M.2 стандартом NGFF.

Компактный форм-фактор M.2 применяется ко многим типам расширительных плат, таким как Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая навигация, Near Field Communication (NFC, связь малого радиуса действия), цифровое радио, Wireless Gigabit Alliance (WiGig, альянс по беспроводной гигабитной связи), Wireless WAN (WWAN), и твердотельные накопители (SSD).

M.2 имеет подгруппу особых форм-факторов специально для SSD.

Зачем мне следует его устанавливать?

Все SSD M.2 имеют утапливаемое крепление в разъемах M.2 системных плат. Форм-фактор M.2 обеспечивает возможность повышенной производительности при пониженном потреблении ресурсов, а также технологического усовершенствования SSD в будущем. Кроме того, для подключения карт не требуются кабели питания или данных. Как и SSD mSATA, накопители SSD M.2 просто вставляются в разъем.

Что означают «односторонний» и «двусторонний»?

Для некоторых встраиваемых систем с ограниченным пространством спецификации M.2 предусматривают различную толщину SSD M.2 - 3 односторонних версии (S1, S2 и S3) и 5 двухсторонних версий (D1, D2, D3, D4 и D5). Для некоторых платформ могут применяться особые требования из-за ограниченного пространства под разъемом M.2.

SSDM.2 Kingston соответствуют спецификациям двухсторонних M.2 и могут устанавливаться в большинство системных плат, совместимых с двухсторонними SSD M.2; обратитесь к своему торговому представителю, если вам требуются односторонние SSD для встраиваемых систем.

В каких системах он работает?

Есть много ноутбуков и системных плат, которые поддерживают SSD M.2. Перед покупкой SSD M.2 изучите спецификации системы и руководство пользователя, чтобы убедиться в совместимости.

Каковы различные размеры M.2 SSD?

Для модулей SSD M.2 наиболее часто используются размеры 22мм (ширина) x 30мм (длина), 22мм x 42мм, 22мм x 60мм, 22мм x 80мм и 22мм x 110мм. Платы называются в соответствии с их размерами, приведенными выше: первые 2 цифры определяют ширину (все по 22мм), а оставшиеся цифры определяют длину от 30мм до 110мм. Итак, SSD M.2 указаны как 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110.

На рисунке ниже представлен 2,5-дюймовый SSD и SSD M.2 2242, 2260 и 2280:

Почему имеются разные значения длины?

Есть 2 следующие причины для использования разных значений длины.

  1. Различные длины позволяют использовать различные емкости накопителей SSD; чем длиннее накопитель, тем больше микросхем NAND можно в него установить вместе с контроллером и иногда с микросхемой памяти DRAM. Варианты длины 2230 и 2242 поддерживают 1-3 микросхемы NAND, а 2280 и 22110 поддерживают до 8 микросхем NAND, что позволяет создавать SSD емкостью до 1ТБ в самых больших форм-факторах M.2.
  2. Размер M.2 может быть ограничен размером гнезда в системной плате: некоторые ноутбуки могут поддерживать M.2 для кэширования, однако имеют мало свободного места, в которое можно установить только SSD M.2 2242 (SSD M.2 2230 меньше по размеру, но в большинстве случаев не требуются там, где можно установить SSD M.2 2242).

SSD M.2 - это то же самое, что и SSD mSATA?

Нет, они отличаются. M.2 поддерживает варианты интерфейса накопителей SATA и PCIe, а mSATA — только SATA. Физически они отличаются по внешнему виду и не могут подключаться к одинаковым системным разъемам.

M.2 2280 (выше) в сравнении с mSATA. Обратите внимание на ключи (или прорези), которые предотвращают размещение карты в несовместимых разъемах.

Для чего он создавался?

Форм-фактор M.2 создан для обеспечения различных вариантов карт с компактными форм-факторами, в том числе SSD. Ранее в SSD использовался mSATA благодаря самому маленькому форм-фактору, однако mSATA невозможно масштабировать до емкостей в 1ТБ за разумную цену. Поэтому была выбрана новая спецификация M.2, обеспечивающая различные размеры и емкости карт SSD M.2. Спецификация M.2 позволяет производителям систем стандартизировать общий компактный форм-фактор, который при необходимости можно использовать с большими емкостями накопителей.

Нужен ли специальный драйвер для работы SSD M.2?

Нет, SSD M.2 SATA и PCIe используют стандартные драйверы AHCI, встроенные в ОС. Однако может потребоваться включение SSD M.2 в BIOS системы для его использования.

Почему нужно включать SSD M.2 в BIOS?

В некоторых случаях разъем SSD M.2 может делить каналы PCIe или порты SATA с другими устройствами на системной плате. Изучите документацию своей системной платы, поскольку при одновременном использовании обоих общих портов одно из устройств может отключиться.

Что означают разные модульные ключи?

Спецификация M.2 предусматривает 12 типов ключей или прорезей на карте M.2 или в интерфейсе разъема; многие из них зарезервированы для использования в будущем:


Уже назначенные ключи M.2 (к SSD M.2 относятся только B и M)
Источник: All About M.2 SSDs, SNIA, June 2014.

Специально для накопителей SSD M.2 обычно используют 3 вида ключей:

  1. Концевой контакт ключа B может поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью PCIe x2 (1000МБ/с) на шине PCIe.
  2. Концевой контакт ключа M может поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства и поддерживают скорость PCIe x4 (2000МБ/с) на шине PCIe, если хост-система также поддерживает режим x4.
  3. Концевой контакт ключа B+M может поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью x2 на шине PCIe.

Различные типы ключей помечаются на концевых контактах (позолоченных) SSD M.2 или рядом с ним, а также на разъеме M.2.

Следует учесть, что SSD M.2 с ключом B имеют другое количество концевых контактов (6) по сравнению с SSD M.2 с ключом M (5); такая асимметричная схема позволяет избежать ошибок размещения SSD M.2 с ключом B в разъем M, и наоборот.

В чем преимущество наличия ключа B+M?

Ключи B+M на SSD M.2 обеспечивают перекрестную совместимость с различными системными платами, а также поддержкой соответствующего протокола SSD (SATA или PCIe). Хост-разъемы некоторых системных плат могут быть рассчитаны на подключение только SSD с ключами M или только с ключами B. SSD с ключами B+M предназначены для устранения этой проблемы; однако подключение SSD M.2 в разъем не гарантирует его работы, это зависит от общего протокола между SSD M.2 и системной платой.

Как узнать, какой длины SSD M.2 поддерживает системная плата?

Вам всегда следует читать информацию от производителя системной платы/системы, чтобы убедиться в том, какие значения длины поддерживаются, однако многие системные платы будут поддерживать 2260, 2280 и 22110. На многих системных платах предусмотрена возможность нескольких смещений фиксирующих винтов, что позволяет пользователю закрепить SSD 2242, 2260, 2280 или даже 22100 M.2. Объем пространства на системной плате ограничивает размер устанавливаемых в разъем и используемых SSD M.2.

Что означает "socket 1, 2 или 3"?

Различные типы разъемов являются частью спецификации и используются для поддержки специальных типов устройств в разъеме.

Socket 1 предназначен для Wi-Fi, Bluetooth®, NFC и WI Gig

Socket 2 предназначен для WWAN, SSD (кэш-память) и GNSS

Socket 3 предназначен для SSD (SATA и PCIe, скорость до x4)

Возможно ли горячее подключение SSD M.2?

Нет, SSD M.2 не предназначены для горячего подключения. Установка и удаление SSD M.2 допускается только при отключенном питании системы.

Сравнение SSD M.2 SATA и SSD M.2 PCIe

Быстрее ли SSD M.2 SATA обычных 2.5-дюймовых SSD SATA или mSATA?

Производительность будет сравнимой; она также зависит от типа контроллера хост-системы, в которой используются SSD, а также от внутренней схемы и контроллера каждого SSD. Спецификация SATA 3.0 поддерживает до 600МБ/с в форм-факторах SSD 2,5-дюйма, mSATA или M.2.

Что произойдет при подключении SSD PCIe M.2 к порту SATA M.2, и наоборот?

Если хост-система не поддерживает протокол PCIe, SSD PCIe M.2 скорее всего не распознается системой BIOS и поэтому не будет совместим с системой. Аналогично, при установке SSD SATA M.2 в разъем, поддерживающий только SSD PCIe M.2, накопитель SSD SATA M.2 невозможно будет использовать.

Что произойдет, если подключить SSD PCIe x4 M.2 к порту, поддерживающему только скорости PCIe x2?

Компания Samsung Electronics объявила о запуске первого твердотельного накопителя Samsung серии 950 PRO форм-фактора М.2 с масштабируемым контроллером NVM Express (Non – Volatile Memory Express). Разберёмся, почему Samsung переходит к новому форм-фактору и контроллеру, а также чем это хорошо для пользователя.

На сегодняшний день именно слоты М.2 представляются наиболее перспективными для SSD: они способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения твердотельных накопителей.

Что такое NVMe?

Самая серьёзная проблема для SSD сегодня – ограничение полосы пропускания старых шин Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS). Пропускная способность новейших SATA-III составляет 600 МБайт/с, скорость передачи данных Serial Attached SCSI (SAS 12G) составляет 1,2 ГБайт/с. Современные SSD способны на большее.

Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и задержка при доступе к ним существенно ниже – на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.


Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.


Разъём М.2 на материнской плате.

Сегодня NVM Express (NVMe) поддерживают все материнские платы ASUS на наборах системной логики Intel Z97 Express и X99 Express – для этого нужно обновить UEFI BIOS и в виде опции использовать карту расширения ASUS Hyper Kit.

Карта расширения позволяет владельцам плат на чипсете X99 подключать накопители типоразмера 2,5" с интерфейсом NVMe – например Intel SSD 750 , используя разъём SFF-8639 (mini-SAS HD). На самом диске тоже будет разъём SFF-8639, он выглядит так:

Если на материнской плате нет разъёма М.2 или нет возможности его использовать, есть платы-переходники для PCIe:

Компания Supermicro представила решения, оптимизированные под NVMe:


По заявлению производителя, SuperServer с подготовкой под NVMe Virtual SAN демонстрирует лучшие в отрасли показатели производительности и плотности в решении 1U Ultra 10x NVMe (серия SYS-1028U-VSNF), легко масштабируемой под нужды корпоративной среды, центров обработки данных и облачных приложений.

2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) повышает плотность NVMe с возможностью «горячей» замены и может поставляться в ещё более высокоплотных конфигурациях - до 24x2,5″ NVMe c горячей заменой на 1U.

Два новых решения 2U Virtual SAN Ready Node исключительно на созданных на базе SSD flash-накопителях, в архитектуре Ultra (серия SYS-2028U-VSNF) и TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) поддерживают до 480 виртуальных машин в 4 узлах.

В целом у Супермикро есть целая линейка серверов для NVMe-носителей, они пока редки в продаже как и сами носители.

Впрочем, вернемся к Samsung 950 Pro.

Спецификация Samsung 950 Pro

Samsung 950 Pro
Производитель Samsung
Серия
 950 Pro
Модельный номер
 MZVKV256
 MZVKV512
Форм-фактор
 M.2 2280
Интерфейс
 PCI Express 3.0 x4 – NVMe
Ёмкость
 256 Гбайт
 512 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель
 Samsung 128-Гбит 32-слойная MLC V-NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе
 2/8
 2/16
Контроллер
 Samsung UBX
DRAM-буфер: тип, объем
 LPDDR3-1600, 512 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения
 2200 Мбайт/с
 2500 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи
 900 Мбайт/с
 1500 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт)
 270000 IOPS
 300000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт)
 85000 IOPS
 110000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись
 1,7/6,4 Вт
 1,7/7,0 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ)
 1,5 млн часов
Ресурс записи
 200 Тбайт
 400 Тбайт
Габаритные размеры: Д × В × Г
 80,15 × 22,15 × 2,38 мм
Масса
 10 г
Гарантийный срок
 5 лет
Рекомендованная цена
 $200
 $350

В отличие от OEM-накопителя Samsung SM951-NVMe в основе 950 Pro лежит прогрессивная трёхмерная MLC V-NAND. В SM951 используется обычная планарная флеш-память, производимая по 16-нм техпроцессу.

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с 950 Pro.

950 Pro в отдельных случаях может достаточно сильно разогреваться – при максимальной нагрузке этот SSD способен выделять до 6-7 Вт. При этом, отмечает anandtech.com, это не является серьёзной проблемой. Официальная позиция производителя по этому поводу такова: «Температура 950 Pro возрастает до верхнего предела лишь в случае непрерывной, длительной и сложной нагрузки, которая для клиентских SSD не характерна. Снижение производительности при последовательной однократной записи на накопитель около 100 Гбайт данных вряд ли может как-то затронуть обычных пользователей. То есть, в случае использования накопителя в составе обычного ПК проблема перегрева маловероятна ».

В большинстве тестов anandtech.com 950 Pro показал очень хорошие результаты:



Что в прошлом, что в этом году статьи про SSD можно смело начинать с одного и того же пассажа: «Рынок твердотельных накопителей стоит на пороге серьёзных изменений». Вот уже который месяц подряд мы с нетерпением ждём того момента, когда производители, наконец, приступят к выпуску принципиально новых моделей массовых SSD для персональных компьютеров, которые вместо привычного интерфейса SATA 6 Гбит/с будут использовать более скоростную шину PCI Express. Но светлый момент, когда рынок наводнят свежие и заметно более высокопроизводительные решения, всё откладывается и откладывается, главным образом из-за задержек с доведением до ума необходимых контроллеров. Те же единичные модели потребительских SSD с шиной PCI Express, которые всё-таки становятся доступны, пока носят явно экспериментальный характер и не могут поразить нас своим быстродействием.

Находясь в таком томительном ожидании перемен, несложно упустить из виду другие события, которые пусть и не оказывают основополагающего влияния на всю индустрию, но тем не менее тоже важны и интересны. Что-то подобное как раз и случилось с нами: незаметно на рынке потребительских SSD получили распространение новые веяния, на которые мы до сих пор почти не обращали внимания. В продаже стали массово появляться SSD нового формата — M.2. Ещё пару лет назад об этом форм-факторе говорилось лишь как о перспективном стандарте, но за последние год-полтора он сумел обрести огромное число сторонников и среди разработчиков платформ, и среди производителей SSD. В результате сегодня накопители в формате M.2 — не редкость, а повседневная реальность. Их выпускают многие производители, они свободно продаются в магазинах и повсеместно устанавливаются в компьютеры. Более того, формат M.2 сумел отвоевать себе место не только в мобильных системах, для которых он предназначался изначально. Многие материнские платы для настольных компьютеров сегодня тоже комплектуются слотом M.2, в результате чего такие SSD активно проникают в том числе и в классические десктопы.

Учитывая всё это, мы пришли к выводу о необходимости обратить пристальное внимание на твердотельные накопители в формате M.2. Несмотря на то, что многие модели таких флеш-дисков являются аналогами привычных 2,5-дюймовых SATA SSD, которые тестируются нашей лабораторией на регулярной основе, среди них есть и самобытные продукты, не имеющие близнецов классического форм-фактора. Поэтому мы решили наверстать упущенное и провести единое сводное тестирование имеющихся в отечественных магазинах M.2 SSD наиболее ходовых ёмкостей 128 и 256 Гбайт. Помощь в осуществлении этой затеи нам оказала московская компания «Регард », предлагающая чрезвычайно широкий ассортимент SSD, в том числе и в форм-факторе M.2.

⇡ Единство и многообразие мира M.2

Слоты и карты формата M.2 (ранее данный формат именовался Next Generation Form Factor — NGFF) изначально разрабатывались как более скоростная и более компактная замена для mSATA — популярного стандарта, используемого твердотельными накопителями в различных мобильных платформах. Но в отличие от своего предшественника M.2 предлагает принципиально большую гибкость как в логической, так и в механической части. Новый стандарт описывает несколько вариантов длины и ширины карт, а также позволяет использовать для подключения твердотельных накопителей как SATA, так и более скоростной интерфейс PCI Express.

В том, что PCI Express сменит привычные нам интерфейсы накопителей, нет никаких сомнений. Непосредственное использование этой шины без дополнительных надстроек позволяет снизить латентности при обращении к данным, а благодаря её масштабируемости существенно увеличивает пропускную способность. Даже две линии PCI Express 2.0 способны обеспечить заметно большую скорость передачи данных по сравнению с привычным интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а стандарт M.2 позволяет устанавливать соединение с SSD с привлечением до четырёх линий PCI Express 3.0. Заложенный таким образом фундамент для роста пропускной способности повлечет появление нового поколения высокоскоростных твердотельных накопителей, способных обеспечить более быструю загрузку операционной системы и приложений, а также уменьшение задержек при перемещении значительных объёмов данных.

Интерфейс SSD Максимальная теоретическая пропускная способность Максимальная реальная пропускная способность (оценка)
SATA III 6 Гбит/с (750 Мбайт/с) 600 Мбайт/с
PCIe 2.0 x2 8 Гбит/с (1 Гбайт/с) 800 Мбайт/с
PCIe 2.0 x4 16 Гбит/с (2 Гбайт/с) 1,6 Гбайт/с
PCIe 3.0 x4 32 Гбит/с (4 Гбайт/с) 3,2 Гбайт/с

Формально стандарт M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Однако сложилось так, что за последнюю пару лет M.2 распространился гораздо шире SATA Express: разъёмы M.2 сегодня можно обнаружить на актуальных материнских платах и в ноутбуках, а SSD в форм-факторе M.2 повсеместно доступны в продаже. SATA Express же подобной поддержкой со стороны индустрии похвастать не способен. Отчасти это связано с большей гибкостью M.2: в зависимости от реализации данный интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и даже USB 3.0. Причём в своём максимальном варианте M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express способны обеспечить передачу данных лишь по двум таким линиям. Иными словами, сегодня именно слоты M.2 представляются не только удобным, но и более перспективным фундаментом для будущих SSD. Они не только подходят и для мобильных, и для десктопных применений, но и способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения потребительских твердотельных накопителей.

Однако учитывая тот факт, что ключевым свойством стандарта M.2 выступает многообразие его видов, следует иметь в виду, что далеко не все M.2-накопители одинаковы, а их совместимость с различными вариантами соответствующих слотов — это отдельная история. Начать следует с того, что платы доступных на рынке твердотельных накопителей в форм-факторе M.2 обладают шириной 22 мм, но имеют пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм. Данная размерность находит отражение в маркировке, например форм-фактор M.2 2280 означает, что карта накопителя имеет ширину 22 мм и длину 80 мм. Для слотов же M.2 обычно указывается полный перечень размерностей карт накопителей, с которыми они могут быть физически совместимы.

Второй признак, вносящий дифференциацию в разные варианты M.2, — это «ключи» в щелевом слоте и, соответственно, в ножевом разъёме карт, которые препятствуют установке плат накопителей в логически несовместимые с ними разъёмы. На данный момент для M.2 SSD используется два варианта расположения ключей из описанных в спецификации одиннадцати разных положений. Ещё два варианта нашли применение на WLAN и Bluetooth-картах в форм-факторе M.2 (да, бывает и такое —например, беспроводной адаптер Intel 7260NGW), а семь положений ключей зарезервированы на будущее.

Слот M.2 c ключом типа B (Socket 2) Слот M.2 c ключом типа M (Socket 3)
Схема

Расположение ключа Контакты 12-19 Контакты 59-66
Поддерживаемые интерфейсы PCIe x2 и SATA (опционально) PCIe x4 и SATA (опционально)

Слоты M.2 могут обладать лишь одним ключом-перегородкой, но M.2-карты могут иметь по несколько ключей-вырезов сразу, что сделает их совместимыми с несколькими типами слотов одновременно. Ключ типа B, расположенный вместо контактов с номерами 12-19, означает, что в слот подведено не более двух линий PCI Express. Ключ типа М, занимающий контактные позиции 59-66, означает, что слот обладает четырьмя линиями PCI Express и поэтому может обеспечить более высокую производительность. Иными словами, карта M.2 должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. При этом ключи не только ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2, но и выполняют ещё одну функцию: их расположение препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

Приведённая в таблице информация должна помочь правильно идентифицировать имеющийся в системе тип слота. Но нужно иметь в виду, что возможность механической состыковки слота и разъёма является лишь необходимым, но не достаточным условием для их полной логической совместимости. Дело в том, что в слоты с ключами B и M может быть выведен не только интерфейс PCI Express, но и SATA, однако расположение ключей не даёт никакой информации о его отсутствии или наличии. То же самое касается и разъёмов M.2 карт.

Ножевой разъём с ключом типа B Ножевой разъём с ключом типа M Ножевой разъём с ключами типа B и M
Схема

Расположение прорезей Контакты 12-19 Контакты 59-66 Контакты 12-19 и 59-66
Интерфейс SSD PCIe x2 PCIe x4 PCIe x2, PCIe x4 или SATA
Механическая совместимость Слот M.2 c ключом типа B Слот M.2 c ключом типа М Слоты M.2 c ключами типа B или типа M
Распространённые модели SSD Нет Samsung XP941 (PCIe x4) Большинство M.2 SATA SSD
Plextor M6e (PCIe x2)

Есть и еще одна проблема. Она заключается в том, что многие разработчики материнских плат игнорируют требования спецификаций и устанавливают на свои продукты наиболее «крутые» слоты с ключом типа M, но заводят на них при этом лишь две из четырёх положенных линий PCIe. Кроме того, имеющиеся на материнских платах M.2-слоты могут быть вообще не совместимы с SATA-накопителями. В частности, своей любовью к установке M.2-слотов с урезанной SATA-функциональностью грешит компания ASUS. На эти вызовы адекватно отвечают и производители SSD, многие из которых предпочитают делать на своих картах сразу оба ключа-выреза, чем они обеспечивают возможность физической установки накопителей в слоты M.2 любого типа.

В итоге получается, что определить реальные возможности, совместимость и наличие интерфейса SATA в слотах и разъёмах M.2 по одним только внешним признакам невозможно. Поэтому полную информацию об особенностях реализации тех или иных слотов и накопителей можно получить только из паспортных характеристик конкретного устройства.

К счастью, на данный момент ассортимент M.2-накопителей не столь велик, так что ситуация не успела запутаться окончательно. Фактически на рынке пока представлена лишь одна модель M.2-накопителя с интерфейсом PCIe x2 — Plextor M6e — и одна модель с интерфейсом PCIe x4 — Samsung XP941. Все остальные доступные в магазинах флеш-накопители в форм-факторе M.2 используют привычный протокол SATA 6 Гбайт/с. При этом все встречающиеся в отечественных магазинах M.2 SSD имеют по два ключа-выреза — в положениях B и M. Исключением является лишь Samsung XP941, у которого есть только один ключ — в позиции M, но он в России не продаётся.

Тем не менее если в компьютере или на материнской плате имеется слот M.2, и вы планируете заполнить его твердотельным накопителем, то предварительно нужно проверить несколько вещей:

  • Поддерживает ли ваша система M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD или оба варианта накопителей сразу?
  • Если в системе есть поддержка M.2 PCIe-накопителей, то сколько линий PCI Express заведено на слот M.2?
  • Какое расположение ключей на карте SSD допускает имеющийся в системе слот M.2?
  • Какова максимальная длина карты M.2, которую можно установить в вашу материнскую плату?

И только после того, как вы сможете определённо ответить на все эти вопросы, можно переходить к выбору подходящей модели SSD.

Crucial M500

Твердотельный накопитель Crucial M500 в формате M.2 — это аналог хорошо знакомой нам одноимённой 2,5-дюймовой модели . Архитектурных различий между «большим» флеш-накопителем и его M.2-собратом нет никаких, а значит, мы имеем дело с недорогими SSD, основанными на популярном контроллере Marvell 88SS9187 и комплектующимися 20-нм флеш-памятью производства Micron c 128-гигабитными ядрами. Чтобы уместить накопитель на M.2-карте, размеры которой составляют всего 22 × 80 мм, использована более тесная компоновка и микросхемы флеш-памяти с более плотной упаковкой кристаллов MLC NAND. Иными словами, Crucial M500 вряд ли способен удивить кого-то своей аппаратной конструкцией, всё в ней привычно и давно знакомо.

На тесты мы получили две модели — ёмкостью 120 и 240 Гбайт. Как и в 2,5-дюймовых SSD, их ёмкости оказались несколько урезаны относительно привычных кратных 16 Гбайт объёмов, что означает наличие большей резервной области, занимающей в данном случае 13 процентов от общего массива флеш-памяти. Выглядят же M.2-версии Crucial M500 следующим образом:

Приветствую всех, уважаемые читатели блога сайт! В 2002 году появился интерфейс SATA, который сейчас используется для подключения абсолютного большинства жестких дисков и SSD. За последние 16 лет он обновился трижды, сохранив при этом обратную совместимость. В 2009 году появилась компактная версия этого интерфейса - mSATA, который располагается прямо на материнской плате.

Поддержку Разъема m 2 на материнских платах начали делать с 2013 года. По своему назначению он очень схож с mSATA, однако позволяет обойти ограничение по пропускной способности SATA интерфейса . Поскольку стандарт mSATA базируется на SATA 3, его пропускная способность составляет только 600 МБ/сек, а современные SSD уже работают на скоростях 3000 МБ/сек и выше.

Так выглядит SSD в форм факторе M2

При помощи м2 разъема в компьютер можно установить не только SSD, но и другие ngff устройства: Wi-Fi карты, Bluetooth, NFC и GPS платы расширения. При таком типе подключения вы избавитесь от многочисленных проводов, идущих от накопителя к системной плате. Тем самым, сэкономите место внутри системного блока, улучшите его охлаждение и упростите обслуживание.

SSD диски, использующие разъем м2, по виду похожи на планки оперативной памяти - такие же тонкие и вставляются прямо в материнскую плату компьютера. Примечательно, что изначально разъем m 2 применялся в ноутбуках и нетбуках, ведь их корпус достаточно тонкий для установки туда полноразмерных устройств. Затем, разъем m2 стал встречаться и на обычных материнках - на стационарных ПК.

Разъем m 2 использует для связи с материнской платой такой тип интерфейса, как PCI Express. Только не путайте с самим разъемом PCI Express, которых может быть несколько и которые располагаются ниже разъема видеокарты, и присутствуют даже на старых материнских платах. Это немного другое, хотя и существуют SSD, подключаемые через порт PCIe. А вот, как выглядит разъем м2 на материнской плате:

Особенности

SSD диски, предназначенные для разъема м2, выпускаются в разных размерах: 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры обозначают ширину, а две последующие - длину (в миллиметрах). Чем длиннее планка, тем больше чипов на ней можно расположить, тем больше будет емкость диска. Не смотря на такое многообразие форм-факторов, наиболее популярным является 2280.

Разъем m 2 на современных материнских платах может иметь разное положение. Речь идет о неких «ключах». Опять же, можно провести аналогию с планками ОЗУ: память DDR3 отличается от DDR2 расположение ключей - небольших вырезов в планках и самих слотах, соответственно. Так же и тут, небольшие вырезы могут располагаться в левой и правой частях порта .

Разъем m2 может иметь два ключа: B и M. Получается, что они не совместимы между собой. Однако, можно найти материнские платы с разъемом типа B + M (комбинированный). Помимо PCIe интерфейса, порт м2 поддерживает еще и SATA режим. Но и скорость в SATA режиме будет значительно ниже, нежели в PCI Express. Ключи обычно определяют то, какой тип интерфейса будет использоваться.

В обычных жестких дисках (HDD) контроллер связывается с операционной системой посредством протокола AHCI. Но, этот протокол не в состоянии использовать все возможности современных твердотельных накопителей. Это подтолкнуло к появлению нового протокола, который называется NVMe. Новый протокол характеризуется малыми задержками и позволяет выполнить больше операций в секунду, при этом минимально нагружая процессор.

Как выбрать м2 SSD

При покупке SSD накопителя, работающего по интерфейсу m 2, обязательно обращайте внимание на следующие вещи:

  • Размер порта м2. Подберите такой диск, чтобы его можно было установить в материнскую плату, чтобы ничего нигде не упиралось.
  • Тип ключа - B, M, или комбинированный. Как материнская плата, так и сам SSD диск должны иметь совместимость ключей. SATA м2 SSD диски обычно выпускаются с ключами «М+B», а PCIe м2 SSD - с ключом «М».
  • Версия интерфейса и количество линий: PCI-E 2.0 x2 имеет пропускную способность 8 Гбит/с, а PCI-E 3.0 x4 - 3.2 Гбайт/с.
  • Какой интерфейс поддерживается - PCI Express или SATA. Конечно, PCIe выглядит предпочтительнее, поскольку позволяет работать с большими скоростями. Возможность установки м2 SSD в SATA режиме должна быть указана в инструкции к материнке.
  • Желательна поддержка протокола NVMe. Если ее нет, то сойдет и AHCI.

SSD диск, который подходит по всем параметрам, будет гораздо быстрее того, что подключен просто через SATA порты. Такое решение может потребоваться в играх и программах, требующих от диска высокой скорости чтения/записи. Лучшим вариантом будет диск, использующий интерфейс PCIe третьей версии с четырьмя линиями и протокол NVMe.