Большинство компьютеров поставляются как минимум с одним твердотельным накопителем M.2. Двумя распространенными типами M.2 являются M.2 SATA и M.2 NVME. Узнайте разницу между M.2 M и M.2 (B+M).
Что такое твердотельный накопитель M.2?
Твердотельный накопитель M.2 — это твердотельный накопитель (SSD) крошечного форм-фактора, используемый в картах расширения памяти, размещенных внутри. Твердотельные накопители M.2 обеспечивают высокопроизводительное хранилище в крошечных устройствах с ограниченным энергопотреблением, таких как ультрабуки и планшеты, и соответствуют отраслевым стандартам.
Они часто меньше, чем аналогичные твердотельные накопители, такие как крошечный Serial Advanced Technology Attachment (mSATA).
Твердотельные накопители — это твердотельные накопители с флэш-памятью, на которых хранятся постоянные данные. В отличие от жесткого диска (HDD), твердотельный накопитель не имеет движущихся частей, которые могут выйти из строя или вызвать его вращение вверх или вниз.
Форм-фактор следующего поколения — это первоначальное название стандарта интерфейса твердотельных накопителей M.2. Однако он был изменен на M.2 после шевалье (произносится как М-точка-2). Твердотельные накопители M.2 идеально подходят для игр, 3D-анимации, редактирования видео и передачи больших файлов при сборке или обновлении ПК или ноутбука.
M.2 совместим с различными интерфейсами и приложениями, включая PCIe и SATA. SSD — не единственные устройства, совместимые с M.2. Стандарт M.2 также поддерживает такие протоколы, как USB и Wi-Fi, и может использоваться в видеокартах и картах-ускорителях искусственного интеллекта.
SATA International и PCI Special Interest Group, группа поставщиков технологического сектора, совместно разработали стандарт форм-фактора M.2.
Твердотельные накопители M.2: высокая производительность в компактном форм-факторе
В последние годы твердотельные накопители (SSD) стали быстрее и способны обрабатывать огромные объемы данных. Однако интерфейсы, к которым они подключены, ограничивают или ограничивают их полный потенциал.
Порты Serial ATA поколения 3 имеют максимальную скорость передачи данных 6 Гбит/с и предназначены для гораздо более медленных механических жестких дисков.
Соединение SATA 6 Гбит/с ограничивает интерфейс Mini-SATA (mSATA), разработанный в первую очередь для обеспечения наименьшего форм-фактора для твердотельных накопителей.
Стандарт M.2, спецификация карт расширения для встроенных компьютеров, был создан для устранения ограничений mSATA и предоставления дополнительных возможностей для карт малого форм-фактора, таких как твердотельные накопители различных размеров и емкости.
M.2 был официально переименован в M.2 в 2013 году после того, как стал известен как форм-фактор следующего поколения (NGFF). M.2 основан на стандарте mSATA, который использует структуру физической карты и порты мини-карты PCI Express®.
M.2, как «преемник» mSATA, предлагает повышенную производительность и емкость при уменьшении площади модуля.
Интерфейс SATA или линия PCI Express (PCIe) используется для подключения модуля M.2 SSD к хосту. Хотя M.2 поддерживает как SATA, так и PCIe, модуль M.2 можно подключить только к одному из двух интерфейсов.
Поэтому проверьте документацию на материнскую плату, чтобы убедиться, что ваш модуль подходит и работает с правильным разъемом.
Каково назначение твердотельного накопителя M.2?
Wi-Fi, Bluetooth, связь ближнего радиуса действия и беспроводные глобальные сети — это лишь некоторые из типов устройств, с которыми могут обмениваться данными модули M.2. Однако форм-факторы M.2 чаще всего ассоциируются с твердотельными накопителями для хранения данных.
Для подключения твердотельных накопителей M.2 к материнской плате не требуется кабель. Вместо этого они используют специальный разъем M.2 для прямого подключения к материнской плате.
С твердотельным накопителем M.2 можно использовать протоколы SATA и PCIe. SATA — это стандарт подключения и передачи данных для жестких дисков и компьютерных систем. PCIe или последовательная шина расширения — это стандарт для подключения компьютера к одному или нескольким периферийным устройствам.
Твердотельные накопители M.2 также поддерживают накопители с энергонезависимой памятью PCIe Express (NVMe). По шине PCIe NVMe может ускорить передачу данных между клиентскими ПК и твердотельными накопителями. Поддержка NVMe была создана, чтобы помочь устранить узкие места и повысить производительность.
Это также позволяет обрабатывать запросы на чтение и запись параллельно. Благодаря своей архитектуре совместимость с NVMe может обеспечить пропускную способность, в пять раз превышающую пропускную способность моделей SATA M.2, что позволяет компьютеру лучше выполнять такие задачи, как передача файлов.
Доступны односторонние и двусторонние твердотельные накопители M.2. Односторонние платы M.2 используются в ультратонких ноутбуках, когда пространство ограничено. С другой стороны, двухсторонние чипы занимают больше физического места, но содержат больше данных.
Клавиши модуля — это выемки на одном конце устройства M.2, которые действуют как соединения. Прямоугольные модули M.2. С одной стороны имеется краевой разъем, а с другой — монтажное отверстие.
Краевой разъем имеет 75 контактов и 75 мест. Каждый контакт рассчитан на 50 вольт и 0,5 ампер.
Клавиши модуля M.2
Тип продукта M.2 идентифицируется ключами, которые представляют собой выемки на краевых соединениях модулей M.2.
Модули M.2 SSD подключаются к печатным платам через разъемы с обеих сторон. Карты SSD M.2, в отличие от mSATA, имеют два типа соединений или разъемов: разъемы B-key и разъемы M-key.
Оба типа ключей можно найти на одной карте. Тип ключа определяет количество линий PCIe, поддерживаемых сокетом. Ключ AB может содержать одну или две линии PCIe, а ключ M — четыре. Краевое соединение ключа М имеет пять контактов, а краевое соединение ключа В — шесть.
Карты M.2 предназначены для слотов A и E на материнской плате для беспроводных адаптеров Wi-Fi и Bluetooth. Большинство беспроводных карт M.2 поддерживают слоты для ключей A и E.
Плюсы и минусы твердотельных накопителей M.2
Использование твердотельного накопителя M.2 имеет много преимуществ:
Размер и емкость Твердотельный накопитель M.2 занимает значительно меньше места и потребляет намного меньше энергии в ноутбуке, чем традиционный твердотельный накопитель SATA или Serial-Attached SCSI (SAS). С другой стороны, другие форм-факторы, вероятно, лучше подойдут, если мобильному устройству требуется большая емкость памяти.
Производительность. Например, твердотельные накопители M.2 на основе стандартов NVMe могут считывать и записывать данные быстрее, чем твердотельные накопители SATA или SAS.
Адаптируемый пользовательский интерфейс PCIe, SATA, USB 3.0, Bluetooth и Wi-Fi поддерживаются твердотельным накопителем M.2. Если клиент покупает ноутбук с интерфейсом M.2, у него будет много возможностей для настройки периферийного оборудования.
Ниже приведены некоторые недостатки твердотельных накопителей M.2:
Цена. Твердотельный накопитель M.2 дороже, чем твердотельный накопитель SATA. Цены на 2,5-дюймовые твердотельные накопители SATA упали по мере их производства.
Вместимость ограничена. В то время как 1 ТБ или 2 ТБ хранилища, вероятно, достаточно для большинства мобильных приложений, хранилище для бизнеса требует большей емкости.
Какие у вас есть варианты приобретения твердотельного накопителя M.2?
В новых мобильных вычислительных устройствах часто используются карты M.2. Твердотельные накопители M.2 несовместимы со старыми системами и могут не подходить для крупных корпоративных устройств хранения данных из-за их форм-фактора, отличного от карт mSATA.
С другой стороны, поставщики корпоративных систем хранения данных начинают использовать твердотельные накопители M.2 в своих гибридных и флеш-массивах. Небольшой размер и плотность твердотельных накопителей M.2 позволяют поставщикам систем хранения втиснуть большую высокопроизводительную емкость в небольшое пространство, даже при наличии локальной емкости.
Adata XPG SX8200 Pro или Samsung 970 EVO Plus — это два разных твердотельных накопителя M.2 на выбор . Твердотельный накопитель Adata M.2 имеет емкость от 256 ГБ до 2 ТБ со скоростью чтения и последовательной записи 3500 МБ и 3000 МБ в секунду соответственно.
Среднее время наработки на отказ (MTBF) составляет 2 миллиона часов. Однако по сравнению с другими вариантами скорость произвольного доступа ниже, а значит, и скорость хранения будет ниже.
Провайдеры M.2
Твердотельный накопитель M.2 емкостью 2 ТБ обычно стоит от 150 до 200 долларов; меньшие емкости стоят намного меньше: твердотельные накопители M.2 емкостью 256 ГБ стоят менее 50 долларов. Как упоминалось ранее, например, Adata и Samsung предлагают широкий выбор твердотельных накопителей M.2 различной емкости. Другие производители твердотельных накопителей M.2:
Micron Technology владеет Crucial, Kingston Technology, Plextor Team Group и Toshiba.
Intel также является ведущим производителем беспроводных адаптеров M.2.
Какие факторы следует учитывать перед покупкой твердотельного накопителя M.2?
Поскольку диски M.2 SATA и диски M.2 NVMe становятся менее дорогими и более распространенными, их обычно рекомендуют для новых сборок и обновлений ПК.
При покупке устройства M.2 для вашего компьютера первое, на что следует обратить внимание, это наличие у него одного или двух разъемов M.2. Если ноутбук совместим с M.2, он будет иметь физический интерфейс.
В операционной системе уже должны быть установлены необходимые драйверы интерфейса расширенного хост-контроллера, чтобы можно было установить карту памяти M.2.
Возможно, вам потребуется настроить базовый механизм ввода-вывода устройства для обнаружения хранилища M.2.
Диска M.2 SATA должно быть достаточно, если компьютер будет использоваться в основном для повседневной работы или игр. Диск M.2 NVMe следует использовать, если пользователю требуется максимальная производительность вычислений или высокая скорость последовательного чтения и записи для таких сценариев использования, как редактирование видео 4K или передача больших файлов.
Если на материнской плате нет слота M.2, пользователь может приобрести накопитель M.2 на карте таких компаний, как Asus или MSI. Они устанавливают диск M.2 на карту расширения PCIe, что позволяет использовать его в слотах PCIe.
В чем разница между твердотельными накопителями M.2, mSATA и NVMe?
Хотя M.2 иногда называют преемником mSATA, твердотельные накопители mSATA все еще доступны. Они могут продолжать делать это в течение некоторого времени, особенно на портативных системах, поддерживающих этот форм-фактор.
Карты M.2 и mSATA нельзя подключать к одним и тем же устройствам, так как они разные и имеют разные подключения, но все равно используются.
M.2 относится к типу SSD, который может быть SATA или PCIe NVMe.
Большинство карт mSATA медленнее и содержат меньше данных, чем твердотельные накопители M.2. В отличие от mSATA, который поддерживает только стандарты интерфейса SATA, твердотельные накопители M.2 поддерживают ряд стандартов интерфейса, включая PCIe 3.0, SATA 3.0 и USB 3.0. Твердотельные накопители M.2 SATA работают так же, как карты mSATA, а карты M.2 PCIe работают быстрее.
Кроме того, твердотельные накопители SATA могут достигать 600 МБ в секунду, а карты M.2 PCIe — 4 ГБ в секунду.
Карты M.2 также могут использовать протокол NVMe благодаря поддержке PCIe. Уменьшенная задержка, более высокое количество операций ввода-вывода в секунду и более низкое энергопотребление дают устройствам NVMe значительное преимущество в производительности по сравнению с устройствами с традиционным интерфейсом.
Заключение
По мере того, как твердотельные накопители продолжают изменять способы управления данными в компаниях, выбор правильного носителя для хранения в правильном форм-факторе и с правильными интерфейсами будет иметь важное значение.
Твердотельные накопители M.2, которые обеспечивают меньшее, быстрое и эффективное хранилище, расширяют возможности и решения, доступные для соответствия рабочим нагрузкам по цене и производительности.
По сравнению с SATA и mSATA ключевым преимуществом твердотельных накопителей PCIe на основе NVMe является скорость. Диски NVMe работают со скоростью 1 ГБ в секунду на низком уровне, а диски SATA — со скоростью 750 МБ в секунду. Твердотельные накопители M.2 NVMe — правильное решение для приложений, использующих много жестких дисков или требующих большого количества операций чтения и записи жестких дисков.
Часто задаваемые вопросы
Какова максимальная скорость передачи данных SSD?
2,5-дюймовый твердотельный накопитель SATA является наиболее распространенной формой твердотельного накопителя SATA, поскольку его можно использовать на старых машинах. Диски SATA имеют среднюю скорость 500-550 Мбит/с и максимальную скорость 600 Мбит/с или 6 Гбит/с.
Все ли твердотельные накопители совместимы с материнскими платами?
Совместимость SSD вашей материнской платы зависит от обоих компонентов. Для дисков SSD требуется материнская плата с хотя бы одним портом SATA.
Внешний SSD такой же быстрый, как внутренний?
Внутренние твердотельные накопители могут читать и записывать быстрее, чем внешние твердотельные накопители, поскольку в них меньше компонентов, замедляющих их работу.
Каков срок службы SSD?
В идеальных условиях современный SSD может прослужить 5 лет. То, как вы используете твердотельный носитель, и условия окружающей среды могут повлиять на его долговечность.