Форм-фактор M.2 (NGFF): Ключи на накопителях SSD M.2
Что означают различные ключи на накопителях SSD M.2?
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:
| Key ID | Расположение пин-ов | Интерфейс |
|---|---|---|
| A | 8-15 | 2x PCIe x1 / USB 2.0 / 12C / DP x4 |
| B | 12-19 | PCIe x2 / SATA / USB 2.0 / USB 3.0 / HSIC / SSIC / Audio / UIM / 12C |
| C | 16-23 | Зарезервирован |
| D | 20-27 | Зарезервирован |
| E | 24-31 | 2x PCIe x1 / USB 2.0 / 12C / SDIO / UART / PCM |
| F | 28-35 | Future Memory Interface (FMI) |
| G | 39-46 | Для M.2 не используется (зарезервирован для не стандартных применений) |
| H | 43-50 | Зарезервирован |
| J | 47-54 | Зарезервирован |
| K | 51-58 | Зарезервирован |
| L | 55-62 | Зарезервирован |
| M | 59-66 | PCIe x4 / SATA |
Специально для SSD M.2 обычно используют 3 вида ключей:
На рисунке ниже представлены ключи SSD M.2 на SSD M.2 и совместимых разъемах M.2 с прорезями, позволяющими вставлять накопители в соответствующие разъемы:
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.
Что означают разные ключи?
Какие конфигурации M.2 и разъемов несовместимы?
| Ключ SSD M.2 | Концевые контакты SSD | Несовместимые разъемы |
|---|---|---|
| Ключ B |  |  |
| Ключ M |  |  |
Таким образом, 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.
Если концевые контакты SSD имеют ключ B+M, они физически подходят к любому хост-разъему, однако необходимо изучить спецификацию системной платы/производителя системы, чтобы убедиться в совместимости протоколов.
Что нужно знать о форм-факторе M.2 у SSD-накопителей
Содержание
Содержание
Что нужно знать о форм-факторе M.2 у SSD-накопителей
Память SSD M.2, заменившая устаревшую mSATA, впервые была использована в мобильных платформах — лэптопах и нетбуках. Позже накопители стали устанавливать в настольные ноутбуки, ПК. Появилось 5 форм-факторов: 2230; 2242; 2260; 2280; 22110. Первые две цифры обозначают ширину, оставшиеся — длину в миллиметрах.
Самая мелкая карта SSD M.2 получила один чип памяти и размеры 22 миллиметра в ширину и 30 миллиметров в длину.
Связка ключей
Чтобы попасть в гнездо на материнской плате, планка M.2 должна иметь совместимый ключ. Могучий инженерский разум породил 12 типов ключей, но нас интересует только два из них:
ключ «B» — 6 контактов, поддержка SATA, PCI Express x2
ключ «M» — 5 контактов, поддержка SATA, PCI Express x4
Визуальные особенности: у ключа «B» зуб наточен справа, у ключа «M» — слева.
Технологии SATA и PCIe x2 — устарели. Разумеется, всем хочется поставить память M.2 c ключом «M», умеющую передавать данные по четырем дорожкам в два потока со скоростью 4 — 7,8 ГБ/с на чтение и запись.
Старые материнки такой ключ не поддерживают, поэтому была разработана универсальная «многозубая» планка, похожая на кремлевскую стену.
Универсальная планка получила две прорези в диапазоне 12–19 и 59–66 контактов, объединив поддержку всех типов интерфейсов, включая USB 3.0, через адаптер.
Не важно, какой ключ поддерживает материнка и, если у нее соответствующий интерфейс, память с ключом «B» и «M» будет работать на всех компьютерах.
SATA или PCI?
Теоретически предпочтителен PCI-интерфейс. Предел SATA — 6,0 Гбит/с, PCI Express x4 — 32 Гбайт/с. На практике, из-за повышенной «жирности» видеоадаптеров, даже одну PCI M.2 сложно установить. Кроме тесноты, возникает еще одна сложность: быстрый SSD — это маленький обогреватель.
Горячая проблема
Слот для M.2 SATA на материнской плате расположен близко к видеокарте. Если установлено сразу две высокотехнологичных «грелки», температура SSD под нагрузкой может подпрыгнуть до 110 ℃.
С одной видеокартой без нагрузки — 60–70 ℃.
Для маленьких корпусов — это серьезная проблема, начинается троттлинг скорости чтения и записи. Очевидное решение — поставить пассивную или активную систему охлаждения, но не все так просто.
Пассивное охлаждение
Алюминиевая планка устанавливается, если температура под нагрузкой SSD M.2 превышает 70–80 ℃. Может понадобиться тем, кто часто перезаписывает большие объемы данных или решил установить 2–3 видеокарты в маленький корпус без водного охлаждения.
Популярный формат: ширина 20–22 мм, толщина — 3,5–6 мм. Длину следует подбирать в соответствии с форм-фактором планки. Вес изделия около 16 грамм. В продаже полно готовых решений.
Некоторые пользователи пытаются приколхозить крепежные пластины из строительных магазинов, — лучше так не делать. В заводском варианте пластины защелкиваются специальным замком, радиатор контактирует с планкой через термопрокладку.
Проблема №1: отсутствие решений для памяти с двухсторонним размещением чипов. Тепло проходит через термопрокладку и отводится алюминиевой панелью только с одной стороны.
Проблема №2: тепло с пластины попадает внутрь корпуса и на видеокарту, необходимо много пустого пространства, что бы накопленные градусы успевали рассеиваться.
Проблема №3: температура действительно падает на 15–20 ℃, но охлаждение после пика нагрузки происходит значительно медленнее и на прямую зависит от внутрисистемных кулеров.
На некоторые планки M.2 производители устанавливают тепловые экраны для защиты от нагрева видеокартой. Такое решение в целом малоэффективно и подходит только пользователям, редко переписывающим данные.
Для М.2 SATA есть еще одно решение — адаптер. Используя длинный «хвостик», можно разместить память в самом холодном месте системного блока или вынести планку за его пределы. Но есть один минус: при передаче через USB скорость чтения и записи снижается на 10–15%.
Активное охлаждение и СЖО
Дополнительный вентилятор, работающий на выдув, способен решить проблему «поджаривания» памяти. Лучше всего его использовать в комплекте с пассивным охлаждением.
Проблема №1: для получения эффекта необходимо установить достаточно большой кулер размером 92–100 мм таким образом, чтобы теплому потоку воздуха не мешали покидать корпус провода и другие элементы внутреннего убранства.
В идеале следует установить СЖО рядом с планкой, тогда температура M.2 при нагрузке будет на уровне 40–50 градусов. Единственная проблема — грамотно разместить охлаждение в корпусе, особенно, если он маленький.
SATA M.2 накопители против PCI-E NVME — стоит ли переплачивать при покупке в домашний ПК
Содержание
Содержание
Без SSD-накопителей сложно представить современный компьютер. Они быстры и бесшумны, да и цена на них «не кусается» как несколько лет назад. На выбор представлена масса моделей, различающихся объемом, ресурсом и скоростью. Если с объемом и ресурсом ситуация однозначная — чем больше, тем лучше, то со скоростью устройства все далеко не так просто.
Принцип работы интерфейса
Накопители SATA M.2 и PCI-E NVME хоть и похожи внешне, но имеют важное различие в типе используемой шины. SATA M.2 использует для подключения шину SATA, которую также задействуют HDD-накопители.
PCI-E-накопители более разнообразны. Они могут различаться по количеству линий передачи данных и версии интерфейса. Под нужды накопителя используются напрямую линии PCI-E, что позволяет обойти ограничение пропускной способности шины SATA, которое составляет 600 МБ/с. Основная масса современных PCI-E-накопителей имеет ключ M разъема подключения, SATA в свою очередь универсальный B+M. Версий с единственным B ключом уже не встретить, беспокоиться о несовместимости не придется.
NVME (энергонезависимая память) в аббревиатуре устройства, обозначает наличие спецификации на протоколы доступа к SSD-накопителям, которые подключаются по шине PCI Express. Такие устройства оптимизированы для работы с современными многоядерными процессорами и обеспечивают более низкие задержки обработки запросов. Можно найти единичные экземпляры без этого стандарта, но они очень редко встречаются в продаже.
Характеристики записи/чтения в повседневных задачах
Максимальная пропускная способность шины SATA III составляет 600 МБ/с, что обеспечивает накопителям SATA M.2 показатели в среднем
560 МБ/с для чтения и
530 МБ/с для записи.
У NVME накопителей в свою очередь эти показатели могут достигать
3300 МБ/с при версии PCI-E 3.0×4.
В случае последней версии PCI-E 4.0х4 параметры чтения/записи могут достигать вовсе 5000 МБ/с и 4400 МБ/с. Ниже представлены результаты тестирования обоих типов накопителей.
Разница видна невооруженным глазом. Казалось бы, в соответствии с результатами тестов, приложения должны загружаться намного быстрее, но это не так. Основная масса выполняемых операций проходит с небольшими файлами, в том числе и загрузка ОС. И тут на первое место выходит не последовательная скорость чтения файлов, а скорость работы со случайными блоками, так как на них приходится большая часть дисковой активности накопителя. А с ней уже не наблюдается тотальное преимущество NVME перед SATA.
Вследствие этого скорость загрузки ОС и стандартных программ с NVME лишь немного выше, чем у SATA. В играх аналогичная ситуация — бывают отдельные проекты, где разница составляет более
5 секунд. Но общая масса проектов загружается с минимальной разницей в скорости. Так, где же можно увидеть эти заоблачные скорости от NVME-накопителя? Ответ — лишь в определенных сценариях. Например, при копировании крупного файла или при работе с видеоредакторами и прочими специализированными программами, использующими крупные массивы данных.
Нагрев и энергопотребление
Критический нагрев несвойственен накопителям типа SATA M.2. Для того чтобы перегреть такой SSD должны сложиться множество факторов: полное отсутствие обдува, продолжительные нагрузки, неудачное расположение и высокие температуры в помещении. Поэтому они не требуют дополнительных радиаторов для охлаждения.
В случае с NVME ситуация не такая позитивная. Компоненты обладают заметным тепловыделением. Особенно ярко это заметно при большой нагрузке на накопитель. Сочетание неудачного расположения разъема на плате в упор к горячей видеокарте, также может добавить поводов для беспокойства. Косвенно на этот нюанс намекают и сами производители. В продаже не встретить SATA-накопители с комплектным радиатором, в то время как NVME часто идут с этим девайсом.
Если же радиатора в комплекте нет, а температура высоковата, определенным выходом станет покупка отдельного радиатора на SSD-накопитель. Также в продаже можно встретить материнские платы с наличием радиатора в комплекте. Энергопотребление наряду с миниатюрным размером является одним из факторов, влияющих на нагрев накопителя. Потребление NVME-устройства может превышать SATA в несколько раз.
Одним из главных аргументов, при подборе комплектующих для домашнего компьютера, выступает цена. Тут нам не требуется каких-то заоблачных мощностей, а приоритет покупки сводится к соотношению цена/надежность. И в этом плане SATA-накопители являются идеальным вариантом. Они уже не так дороги, как несколько лет назад.
Да, говорить о полной замене HDD в качестве хранилища всего, пока рано. Но тенденция к этому есть, медленно и верно идет движение в эту сторону. За счет снижения стоимости памяти, используемой в производстве, мы можем приобрести по доступной цене емкий накопитель, что представить в недалеком прошлом было сложно. NVME-накопители превосходят SATA по производительности в несколько раз, и за эти скорости приходится платить, используем мы их или нет. Причем порой за цену NVME можно купить SATA-устройство с емкостью в два раза больше. Но и тут можно найти свои исключения из правил. Иногда попадаются устройства NVME дешевле SATA, при аналогичной емкости.
Это обусловлено используемым типом памяти и износоустойчивостью конкретных моделей.
Поддержка материнскими платами в 2020 году
В современных реалиях, даже у самых бюджетных плат имеется минимум один комбинированный разъем под оба интерфейса. Беспокоиться о том, что SATA-интерфейс не будет поддерживаться, нет оснований. Да, на рынке уже появляются устройства следующего поколения NVME, с поддержкой PCI-E 4.0. Но, как правило, в типичной компоновке PCI-E 4.0 занимает верхний слот, а нижний отдается под нужды SATA/PCI-E 3.0.
Рассмотрим несколько вариантов реализации слотов на примере новейших чипсетов AMD и Intel — B550 и Z490, соответственно. Asrock B550 Taichi имеет 2 разъема M.2, где верхний поддерживает PCI-E 4.0×4 или PCI-E 3.0×4, а нижний SATA или PCI-E 3.0×4.
В случае с Asus Tuf Z490-Plus Gaming мы видим и вовсе два слота поддерживающих SATA или PCI-E 3.0×4. В зависимости от модели могут возникать некоторые «подводные камни» при установке SSD, в виде отключения портов и т.п. Подробнее эти особенности будут рассмотрены в ближайших темах.
Говоря о дальнейшей перспективе, интерфейс PCI-E выглядит более выигрышным, нежели SATA. Пока будущая модернизация интерфейса SATA туманна, в то время как PCI-E все больше наращивает мощности в плане скорости. Но представить отказ производителей в поддержке SATA M.2, в ближайшие годы невозможно.
| Характеристика | SATA M.2 | PCI-E NVME |
| Скорость загрузки ОС, игр и программ (без специализированных задач) | Немного ниже (разница в пределах погрешности) | Чуть выше (разница в пределах погрешности) |
| Нагрев и энергопотребление | Ниже | Выше |
| Стоимость устройства с равноценным объемом (в общей массе) | Ниже | Выше |
| Поддержка материнскими платами в 2020 году | Хорошая | Отличная (более перспективный интерфейс в будущем) |
Подведем итоги. Несомненно, будущее за NVME накопителями — современный интерфейс и выдающиеся скорости, но эти плюсы нивелируются в текущих реалиях. Операционная система, стандартные программы и игры, банально пока не могут использовать весь потенциал такого типа накопителей.
Огромное преимущество PCI-E-устройства в синтетических тестах скорости над SATA, на практике, превращается в перевес в пару секунд, что можно списать на погрешность. И резонно возникает вопрос, стоит ли платить больше? Очевидно, что нет. Мы можем купить более дешевый и емкий накопитель SATA, который удовлетворит все наши потребности. Рассматривать же покупку NVME-накопителя в домашний ПК стоит в нескольких случаях: у вас уже занят слот с разъемом SATA, разница в цене аналогичных объемов минимальна, вы планируете в будущем использовать ПК для работы. Во всех остальных ситуациях присмотритесь к накопителям с SATA-интерфейсом нужного вам объема.
SSD M.2 — ключи, подключение, NVMe «Для Чайников»
Когда я решил купить SSD M.2, то был в шоке — типы подключения PCIE или SATA, ключи, что такое NVME, при попытке разобраться, поиск в google еще больше запутывал ситуацию. Поэтому было решено написать «материал для чайников» какие бывают SSD M2.
Статья поможет неопытным покупателям понять, какой M.2 накопитель подойдет для покупки к вашей материнской плате, а также купить быстрый SSD!
Размеры SSD M.2 (2242/2260/2280/22110)
SSD подключаемые в M.2 отличаются габаритами (длина и ширина) и маркируются цифрами 2242/2260/2280/22110. Так что не все накопители вы сможете подключить к вашей материнской плате. Узнать габариты можно в интернет магазине или посмотрев маркировку на накопителе.
В 99,999% случаях ширина накопителя составляет 22 мм, а вот длина может отличаться.
Накопители SSD, подключаемые в M.2 бывают длиной — 42, 60, 80 и 110 миллиметров.
Значит, что накопитель 2280 — 22 миллиметра шириной и 80 длиной.
Чтобы узнать, какого типоразмера SSD подойдет к вашему компьютеру, обратитесь к документации материнской платы на сайте производителя.
SSD M.2: PCIE или SATA?
Есть две «транспортные системы» для передачи данных и подключения SSD — это PCIE и SATA.
Если ваша материнская плата поддерживает подключение SSD по шине PCIE, либо PCIE и SATA, то приобретайте только PCIE накопители! Если материнская плата поддерживает только SATA, вам придется довольствоваться более низкими скоростями.
Что такое NVMe SSD?
NVME (NVM Express) — протокол передачи данных пришедший на смену ACHI. Единственное, что вам нужно знать, NVME SSD более быстрые, скоростные, чем остальные накопители. SSD подключаемые к PCIE — это и есть NVMe.
Ключи M.2 — B, M, B+M
Вам нужно знать, что существует лишь 3 только ключа подключения — B, M и B + M.
Как правило, SATA накопители снабжаются ключом B или B+M, а PCIE только M или B+M.
Тип памяти MLC, TLC, QLC
Существует несколько типов флеш-памяти:
Стоит также учитывать, что прогресс не стоит на месте и флеш-память становиться надежнее, и новый диск с TLC может прослужить дольше, чем старый MLC. Если же выбор стоит между новым MLC или новым TLC, а тем более QLC, то однозначно покупайте MLC.
У вас еще остались дополнительные вопросы? Задавайте их в комментариях, рассказывайте о том, что у вас получилось или наоборот!
Вот и все! Оставайтесь вместе с сайтом Android +1, дальше будет еще интересней! Больше статей и инструкций читайте в разделе Статьи и Хаки Windows.
Разъем M.2 (NGFF) — что это? Разбираемся, что к чему!
Автор: STRIDER · Опубликовано 24.02.2018 · Обновлено 12.05.2021
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.
| Интерфейс | 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 |
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).
В крайнем случае посчитать контакты разъема и сравнить с рисунком ниже.
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 |
| 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 |
| 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 |
| 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.
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 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.
NGFF и NVME отличия?
Тогда что такое NVME? А NVME это — NVM Express (NVMe, NVMHCI — от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification). Это . 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.
Наиболее часто встречаются накопители:
-NGFF(M2) с NVME — это наиболее быстрые и современные устройства;
-NGFF(M2) с SATA — это накопители которые работают как SATA устройства.
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. Спасибо за уделенное моей статье внимание.
Распиновка типовых разъемов M.2.
M.2 с ключом 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 | Device Activity Signal / Disable Staggered Spinup |
| 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 | 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 ключом 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 ключом A (PCIe ×2, USB 2.0, I2C and DP ×4) и E (PCIe ×2, USB 2.0, I2C, SDIO, UART and PCM).