Как установить ssd форматов m.2 и nvme/sata в компьютер

Какие устройства используют слот M.2?

На данный момент M.2 в основном используется в качестве интерфейса для сверхбыстрых твердотельных накопителей как на ноутбуках, так и на настольных компьютерах. Если вы войдёте в магазин компьютерной техники и попросите диск M.2 — конечно, при условии, что вы найдёте действующий компьютерный магазин, — вам почти наверняка покажут SSD с разъемом M.2.

Некоторые модели ноутбуков также используют порт M.2 в качестве средства беспроводного подключения, устанавливая крошечные маломощные карты, сочетающие в себе радиомодули Wi-Fi и Bluetooth. Это менее характерно для настольных компьютеров, где предпочтительнее использовать USB-разъём или карту PCIe 1x (хотя нет никаких причин, по которым вы не могли бы сделать это на совместимой материнской плате).

Наконец, некоторые компании начинают расширять использование слотов на категории, которые не подходят для хранения или расширения. Хотя ещё никто не сделал видеокарты M.2, Intel продаёт потребителям свою увеличивающую скорость кэш-память «Optane» в формате M.2.

Память – не единственное, что подключено к процессору

Системная память подключается напрямую к центральному процессору с целью повысить производительность, но на материнской плате есть и другие разъемы, которые подключены примерно так же (и по той же причине). Это слоты стандарта PCI Express (для краткости PCIe), и все современные процессоры имеют встроенный контроллер PCIe.

Эти контроллеры могут обрабатывать несколько соединений (обычно называемых линиями или лэйнами – lane), несмотря на то, что это система «точка-точка», то есть линии в сокете не используются совместно с любым другим устройством. В нашем примере контроллер PCI Express в процессоре имеет 16 линий.

На фото ниже показаны 3 слота: два верхних – это слоты PCI Express, а нижний – слот гораздо более старого стандарта PCI (родственный PCIe, но намного медленнее). Маленький слот вверху, маркированный как PCIEX1_1, является однолинейным слотом, а под ним – 16-ти линейный слот PCIEX16_1.

Если вы вернетесь в начало статьи и снова взглянете на полную фотографию нашей материнской платы, вы легко найдёте там:

• 2 слота PCI Express (1 lane);
• слота PCI Express (16 lane);
• 2 слота PCI.

Но если контроллер процессора имеет только 16 линий, то что происходит? Во-первых, к центральному процессору подключены только первые два 16-линейных слота: PCIEX16_1 и PCIEX16_2. А третий, и два 1-линейных, подключены к другому процессору на материнской плате (подробнее об этом чуть позже). Во-вторых, если задействованы оба первых слота PCIEX16, то ЦП выделит только по 8 линий для каждого.

Это справедливо для всех современных процессоров. Поскольку число линий у них ограничено, устройствам приходится делить их между собой, и чем больше устройств подключается к ЦП, тем меньше линий выделяется каждому устройству.

Различные конфигурации процессора и материнской платы по-разному реализуют это ограничение. Например, материнская плата Gigabyte B450M Gaming имеет один слот PCIe на 16 линий, один слот PCIe на 4 линии и один разъем стандарта M.2, использующий 4 линии PCIe. При наличии всего 16 линий у ЦП, одновременное использование любых двух слотов приведет к тому, что самый большой, 16-линейный слот будет урезан до 8 линий.

Так какие же устройства используют такие слоты? Наиболее распространенные варианты:

• 16 линий = видеокарта;
• 4 линии = накопители SSD;
• 1 линия = звуковые карты и сетевые адаптеры.

На фото выше легко заметить разницу в разъёмах: видеокарта имеет длинную контактную полосу на 16-линейный слот, в то время как звуковая карта обходится короткой полосой контактов для 1-линейного слота, ведь у ней гораздо меньше данных для обмена, поэтому ей не нужны все эти дополнительные линии.

Наша изучаемая материнская плата, как и любые другие, имеет гораздо больше всевозможных разъёмов и подключений, всеми которыми необходимо управлять, и на помощь центральному процессору приходит другой процессор.

Командные режимы контроллера

Уже более десяти лет SATA создает хранилища для компьютеров «включай и работай». Это благодаря очень простому в использовании интерфейсу, а также благодаря структуре команд AHCI (Advanced Host Controller Interface). Это способ, которым компьютер может передавать инструкции с запоминающими устройствами. Он встроен во все современные операционные системы и поэтому не требует установки дополнительных драйверов в операционную систему при добавлении новых дисков. Он отлично работал, но был разработан в эпоху жестких дисков, у которых была ограниченная способность обрабатывать инструкции из-за физической природы головок дисков и пластин. Одной очереди команд с 32 командами было достаточно. Проблема в том, что твердотельные накопители могут делать гораздо больше, но ограничены драйверами AHCI.

Чтобы устранить это узкое место и повысить производительность, была разработана структура команд и драйверов NVMe (энергонезависимая память) в качестве средства устранения этой проблемы для твердотельных накопителей. Вместо того, чтобы использовать одну очередь команд, он обеспечивает до 65.536 командных очередей с до 65.536 команд на очередь. Это позволяет более параллельно обрабатывать запросы на чтение и запись в хранилище, что поможет повысить производительность по сравнению со структурой команд AHCI.

Хотя это замечательно, есть небольшая проблема. AHCI встроен во все современные операционные системы, но NVMe — нет. Чтобы максимально использовать потенциал накопителей, драйверы должны быть установлены поверх существующих операционных систем, чтобы использовать этот новый командный режим. Это проблема для многих людей в старых операционных системах. К счастью, спецификация привода M.2 позволяет использовать любой из двух режимов. Это облегчает адаптацию нового интерфейса к существующим компьютерам и технологиям благодаря использованию структуры команд AHCI. Затем, когда поддержка программной структуры NVMe улучшается в программном обеспечении, те же диски можно использовать в этом новом командном режиме. Просто имейте в виду, что переключение между двумя режимами потребует переформатирования дисков.

Но что же это всё-таки такое – материнская плата?

Материнская плата – это просто большая печатная плата с множеством контактов и сотнями, если не тысячами, проводников, соединяющих все узлы и компоненты. Теоретически жесткая плата не нужна: можно соединить всё с помощью кучи проводов. Однако производительность у этого клуба проводов будет ужасной, так как сигналы будут мешать друг другу, а сопротивление проводов приведет к существенным потерям мощности. Наше препарирование мы начнем с типичной материнской платы ATX. На фото вы видите Asus Z97-Pro Gamer, и ее внешний вид и функционал схож с десятками подобных плат.

Единственная проблема с этим фото (помимо того, что материнская плата на нём довольно… скажем так, потрёпана) состоит в том, что множество всевозможных мелких деталей усложняет нам понимание работы узлов платы в целом.

Поэтому для начала давайте взглянем на упрощенную схему этой материнской платы.

Так-то лучше, но мы всё ещё видим множество непонятных контактов и разъёмов

Давайте начнём сверху, с самой важной части.

Как выглядит разъем M.2

Разъем M.2 появился не так давно, и многие пользователи пока с ним не сталкивались. Некоторые даже не знают, как он выглядит и где находится на материнской плате. Поэтому начнем со знакомства с разъемом.

На материнской плате разъем M.2 обычно находится между слотами PCI Express. Его легко заметить так как рядом с ним всегда есть свободное пространство для установки платы и несколько отверстий для закручивания фиксирующего винта.

На материнских платах среднего уровня, как правило, доступен только один такой разъем, но на более дорогих решениях разъемов может быть несколько. На бюджетных материнских платах данный разъем пока не устанавливается, но возможно это изменится в будущем.

Если разъема не видно, то возможно, он прикрыт радиатором или заглушкой, которые перед установкой M.2 SSD нужно демонтировать.

Если не получается разобраться и найти разъем, то знакомьтесь с инструкцией к вашей материнкой плате, там будет вся необходимая информация.

Есть ли у моего компьютера слот M.2

Если ваш компьютер был создан или собран за последние несколько лет, он, вероятно, имеет слот M.2. К сожалению, гибкость формата не означает, что использование также просто, как подключить карту.

Карты M.2 поставляются с двумя основными переменными совместимости: длиной и ключом. Первое довольно очевидно – вашему компьютеру необходимо иметь достаточное физическое пространство для поддержки длины карты, которую вы хотите использовать. Вторая переменная – как карта подключена – просто означает, что разъём карты должен соответствовать слоту, в который вы её подключите.

Длина M.2

Для рабочих столов длина обычно не является проблемой. Даже крошечная материнская плата Mini-ITX может легко выделить место для максимальной длины M.2 PCB в 110 миллиметров. Некоторые карты имеют длину до 30 мм. Обычно нужно, чтобы карта была размером, предусмотренного производителем вашей материнской платы, поскольку углубление на конце печатной платы позволяет маленькому винту надежно удерживать её на месте.

Все диски M.2 используют ту же ширину, которая определяется соединением. «Размер» выражается в следующем формате; проверьте совместимость с ноутбуком или материнской платой при выборе:

• M.2 2230: 22 мм в ширину и 30 миллиметров в длину.
• M.2 2242: 22 мм в ширину на 42 миллиметра.
• M.2 2260: 22 мм в ширину и 60 миллиметров в длину.
• M.2 2280: 22 мм в ширину и 80 миллиметров в длину.
• M.2 2210: 22 мм в ширину на 110 миллиметров в длину.

Некоторые материнские платы являются гибкими, предлагая крепежные отверстия для удерживающего винта на некоторых или всех этих интервалах.

Ключ M.2

Хотя стандарт M.2 использует один и тот же слот шириной 22 миллиметра для всех карт, это не обязательно тот же самый слот. Так как M.2 предназначена для использования со множеством различных устройств, он имеет несколько разочаровающе похожих портов:

• Ключ B: зазор в правой части карты (левая сторона главного контроллера), с шестью выводами справа от зазора. Эта конфигурация поддерживает шины PCIe x2.
• Ключ M: зазор в левой части карты (справа от контроллера хоста) с пятью штырьками слева от зазора. Эта конфигурация поддерживает соединения шины PCIe x4 для удвоенной пропускной способности данных.
• Ключ B+M: использует оба вышеупомянутых зазора, с пятью штырьками на левой стороне карты и шестью справа. Из-за физического дизайна карты B+M ограничены скоростью PCIe x2.

Карты M.2 с интерфейсом B могут вставляться только в слот для хоста B, а также для M. Но карты с дизайном B+M могут вставляться либо в B, либо в M, так как у них есть зазоры для обоих.

Обратная совместимость имеет свои недостатки

Интерфейс SATA был создан намного раньше, чем SSD-накопители, поэтому даже последняя версия не в состоянии использовать всех возможностей. В первую очередь, это связано с ограничением 600 МБ/сек, то есть максимальной пропускной способностью интерфейса SATA 3. Это большая проблема, потому что производительность SSD может быть гораздо больше.

Проблему большого размера носителей пытались исправить, вводя стандарт mSATA, который является разъемом непосредственно на материнской плате компьютера. Решение позволило устанавливать SSD в нетбуках и ультрабуках, экономя место и сокращая их вес.

К сожалению, стандарт mSATA основывался на интерфейсе SATA 3, а значит также ограничен пропускной способностью в 600 МБ/сек.

Есть ли в моем компьютере слот M.2?

Если ваш компьютер был изготовлен или собран в последние несколько лет, он, вероятно, имеет слот M.2. К сожалению, гибкость формата означает, что на самом деле использовать его не так просто, как просто вставить карту.

Карты M.2 имеют две основные переменные совместимости: длину и разъём. Первый довольно очевиден: на вашем компьютере должно быть достаточно физического пространства, чтобы поддерживать карту той длины, которую вы хотите использовать. Вторая переменная — способ крепления карты — просто означает, что разъем карты должен соответствовать разъёму, в который вы её вставляете.

Длина M.2

Эта материнская плата поддерживает карты M.2 длиной 42 мм, 60 мм и 80 мм.

Для настольных компьютеров длина обычно не проблема. Даже крошечная материнская плата Mini-ITX может легко освободить место для печатной платы M.2 максимальной длины, которая составляет 110 миллиметров. Некоторые карты имеют длину всего 30 мм. Предпочтительно, чтобы карта была размером, предназначенным для использования производителем материнской платы, поскольку выемка на конце печатной платы позволяет небольшому винту надёжно удерживать её на месте.

Все диски M.2 используют одинаковую ширину, определяемую подключением. «Размер» выражается в следующем формате; при выборе проверьте совместимость с вашим ноутбуком или материнской платой:

• M.2 2230: ширина 22 мм, длина 30 мм.
• M.2 2242: ширина 22 мм, длина 42 мм.
• M.2 2260: ширина 22 мм, длина 60 мм.
• M.2 2280: ширина 22 мм, длина 80 мм.
• M.2 2210: ширина 22 мм, длина 110 мм.

Некоторые материнские платы гибкие, предлагая монтажные отверстия для фиксирующего винта через некоторые или все эти интервалы.

Разъём M.2

Хотя в стандарте M.2 для всех карт используется один и тот же слот шириной 22 мм, это не обязательно один и тот же слот. Поскольку M.2 разработан для использования с очень большим количеством различных устройств, он имеет несколько разочаровывающе похожих портов.

• B Key: использует зазор с правой стороны карты (левая сторона хост-контроллера) с шестью контактами справа от зазора. Эта конфигурация поддерживает подключения по шине PCIe x2.
• M Key: использует зазор в левой части карты (правая сторона хост-контроллера) с пятью контактами слева от зазора. Эта конфигурация поддерживает подключения по шине PCIe x4 для удвоения пропускной способности данных.
• B+M Key: использует оба указанных выше промежутка, с пятью контактами на левой стороне карты и шестью на правой. Из-за физической конструкции карты разъёма B+M ограничены скоростью PCIe x2.

Карты M.2 с интерфейсом B могут вставляться только в слот хоста B, как и для M. Но карты с дизайном разъёма B+M могут поместиться в слот хоста B или M, поскольку они имеют зазоры для обоих.

Проверьте характеристики вашего ноутбука или материнской платы, чтобы узнать, какие из них поддерживаются. Мы рекомендуем просматривать документацию, а не «глядеть» на слот, поскольку два стандарта разъёмов легко перепутать.

Питание

Для обеспечения материнской платы и многих подключенных к ней устройств необходимыми напряжениями, блок питания (PSU, Power Supply Unit) имеет несколько стандартных разъёмов. Главным из них является 24-пиновый разъём ATX12V версии 2.4.

Выдаваемые напряжения зависят от блока питания, но промышленными стандартами являются напряжения +3,3, +5 и +12 вольт.

Центральный процессор основную часть питания берёт с 12-вольтных контактов, но для современных мощных систем этого недостаточно. Чтобы эту проблему решить, предусмотрен дополнительный 8-пиновый разъем питания, несущий ещё четыре 12-вольтных линии.

Цветная маркировка проводов от блока питания позволяет определить, где какой провод. Но на разъёме материнской платы никаких маркировок нет. Ниже приведена распиновка обоих разъёмов на плате:

Линии +3,3, +5 и +12В обеспечивают питанием различные компоненты самой материнской платы, а также процессор, DRAM и любые устройства, подключенные к разъемам расширения, таким как порты USB или слоты PCI Express. Все, что использует порты SATA, требует электропитания непосредственно от блока питания, а слоты PCI Express не могут предоставить своим устройствам более 75 Вт. Если какому-то устройству недостаточно этой мощности (например, многим видеокартам), то его тоже следует запитать напрямую с блока питания.

Но есть более серьезная проблема, чем наличие достаточного количества линий 12В: процессоры на этом напряжении не работают.

К примеру, процессоры Intel, совместимые с нашей материнской платой Asus Z97, имеют рабочее напряжение от 0,7 до 1,4 вольт. Это не фиксированное напряжение, потому что для экономии энергии и уменьшения нагрева современные процессоры умеют регулировать входное напряжение в зависимости от своей нагрузки. При простое процессор может отключиться,

потребляя при этом менее 0,8 вольт. А затем, при полной нагрузке всех ядер, потребление возрастет до 1,4 или более вольт.

Блок питания предназначен для преобразования переменного тока сети (110 или 220 В, в зависимости от страны) в фиксированные напряжения постоянного тока, поэтому нужны дополнительные элементы цепи для регулировки этих фиксированных напряжений. Они так и называются – модули регулирования напряжения (VRM, Voltage Regulation Modules) и их легко можно найти на любой материнской плате.

Каждый VRM (выделен красным) обычно состоит из 4 деталей:

• 2 мощных управляющих MOSFET-транзистора (синим);
• 1 дроссель (фиолетовым);
• 1 конденсатор (жёлтым). Глубже познакомиться с их работой можно на Wikichip, мы лишь кратко рассмотрим несколько моментов. Каждую VRM принято называют фазой, и чтобы обеспечить достаточное питание современному процессору, таких фаз необходимо несколько. К примеру, наша материнская плата имеет 8 VRM, называемых 8-фазной системой.

VRM обычно управляются специальной микросхемой, которая переключает модули в соответствии с требуемым напряжением того или иного устройства. Такая микросхема называется многофазным ШИМ-контроллером; Asus называет ее EPU (Energy Processing Unit). Транзисторы и чип довольно сильно нагреваются при работе, поэтому часто оснащаются общим радиатором для отвода тепла. Даже стандартный процессор, такой как Intel i7-9700K, может потреблять ток более 100А при полной загрузке. VRM очень эффективны, но они не могут изменять напряжение без некоторых потерь. Нетрудно догадаться, куда лучше всего положить тост, если у вас сломался тостер.

Снова взглянув на полную фотографию нашей платы, можно увидеть и пару модулей VRM для DRAM, но так как там нет таких напряжений, как на ЦП, эти VRM греются не сильно и в радиаторе не нуждаются.

Закон сохранения импульса

В физике и правда ничего не исчезает и не появляется из ниоткуда. Импульс — не исключение. В замкнутой изолированной системе (это та, в которой тела взаимодействуют только друг с другом) закон сохранения импульса звучит так:

Закон сохранения импульса Векторная сумма импульсов тел в замкнутой системе постоянна

А выглядит — вот так:

Закон сохранения импульса → → → p1 + p2 + … + pn = const p — импульс тела [кг*м/с]

Простая задачка

Мальчик массой m = 45 кг плыл на лодке массой M = 270 кг в озере и решил искупаться. Остановил лодку (совсем остановил, чтобы она не двигалась) и спрыгнул с нее с горизонтально направленной скоростью 3 м/с. С какой скоростью станет двигаться лодка?

Решение:

Запишем закон сохранения импульса для данного процесса.

→ → →
p0 = p1 + p2

p0 — это импульс системы мальчик + лодка до того, как мальчик спрыгнул,

p1 — это импульс мальчика после прыжка,

p2 — это импульс лодки после прыжка.

Изобразим на рисунке, что происходило до и после прыжка.

Если мы спроецируем импульсы на ось х, то закон сохранения импульса примет вид
0 = p1 — p2
p1 = p2

Подставим формулу импульса.
mV1 = MV2

Выразим скорость лодки V2:
V2 = mV1/M

Подставим значения:
V2 = 45*3/270 = 3/6 = ½ = 0,5 м/с

Ответ: скорость лодки после прыжка равна 0,5 м/с

Задачка посложнее

Тело массы m1 = 800 г движется со скоростью v1 = 3 м/с по гладкой горизонталь- ной поверхности. Навстречу ему движется тело массы m2 = 200 г со скоростью v2 = 13 м/с. Происходит абсолютно неупругий удар (тела слипаются). Найти скорость тел после удара.

Решение: Для данной системы выполняется закон сохранения импульса:

Импульс системы до удара — это сумма импульсов тел, а после удара — импульс «получившегося» в результате удара тела.

p1 + p2 = p.

Спроецируем импульсы на ось х:

p1 — p2 = p

После неупругого удара получилось одно тело массы m1 + m2, которое движется с искомой скоростью:

m1v1 — mv2 = (m1 + m2) v

Отсюда находим скорость тела, образовавшегося после удара:

v = (m1v1 — mv2)/(m1 + m2)

Переводим массу в килограммы и подставляем значения:

v = (0,8·3−0,2·13)/(0,8 + 0,2) = 2,4 — 2,6 = -2,6 м/с

В результате мы получили отрицательное значение скорости. Это значит, что в самом начале на рисунке мы направили скорость после удара неправильно.

Знак минус указывает на то, что слипшиеся тела двигаются в сторону, противоположную оси X. Это никак не влияет на значение получившееся значение.

Ответ: скорость системы тел после соударения равна v = 0,2 м/с.

М.2 – о чём мы говорим

Вообще говоря, это разъём для карт расширения, который позволяет установить жесткий диск на материнскую плату, а также карты Wi-Fi, Bluetooth, NFC и GPS. До сих пор основными интерфейсами, используемыми в персональных компьютерах, были SATA III (стационарные устройства) и mSATA (ноутбуки) – теперь, похоже, ситуация изменилась.

Всё из-за постоянно растущих ожиданий пользователей. Современные жесткие диски должны быть меньше, тоньше, легче, но при этом все более и более эффективными. И вот мы получаем и интерфейс M.2.

Это стоит знать! Стандарт M.2 первоначально назывался форм-фактором следующего поколения (NGFF). Текущий термин был введен только в 2013 году. M.2 в массовом масштабе впервые использовалась в материнских платах Intel. Я говорю о моделях с чипсетами H97 и Z97.

Преимущества выбора интерфейса M.2

Прежде всего, стоит упомянуть пропускную способность нового стандарта, которая значительно выше по сравнению с SATA III. Всё благодаря использованию разъёмов PCIe, с помощью которых накопители SSD M.2 обмениваются данными с материнской платой. Одним из них является разъем PCI Express или PCIe. В отличие от других разъемов PCI, PCIEe не является шиной, а напрямую подключен к самому контроллеру, то есть полосу пропускания не нужно разделять между несколькими устройствами, что влияет на скорость соединения.

Их конструкция, а также способ эксплуатации, позволяют справиться со многими проблемами, которые были характерны для предыдущих стандартов. В результате пропускная способность обсуждаемых дисков может варьироваться от 1 ГБ/с до 8 ГБ/с. Получение конкретных параметров зависит от количества поддерживаемых линий PCIe. Мы добьемся максимальной производительности при использовании моделей PCIe 3.0 x4.

Даже самые медленные твердотельные накопители M.2 работают быстрее, чем устройства, использующие стандарты SATA, поскольку они гарантируют пропускную способность 600 МБ/с. Всё это означает, что даже SSD-накопители, работающие в стандарте SATA III, не могут в полной мере продемонстрировать свои возможности.

Это, конечно, не все преимущества твердотельных накопителей M.2. Они также включают в себя:

• Компактный дизайн – твердотельные накопители M.2 определенно меньше, чем HDD диски или стандартные модели твердотельных накопителей. Благодаря этому, мы легко можем установить их прямо на материнскую плату
• Ускорение работы, в том числе на ноутбуках – интерфейс M.2 был создан не только для настольных компьютеров. Всё больше и больше ноутбуков используют этот тип решений, так что стандарт mSATA может утратить свою популярность
• Технология NVMe – протокол, созданный специально для интерфейса M.2. Благодаря этому задержка операций с диском была решительно ограничена, само устройство также может выполнять больше операций в секунду, минимизируя при этом нагрузку на процессор. В этом отношении технология NVMe намного эффективнее, чем протокол AHCI, используемый старыми жесткими дисками. Здесь стоит подчеркнуть, что NVMe поддерживается только материнскими платами, поддерживающими стандарт UEFI.
• Повышенная долговечность – мы можем говорить об этом для каждого SSD. В отличие от моделей с магнитными дисками, они не имеют движущихся частей. В результате намного более устойчивы к ударам и вибрациям

Конечно, мы не должны забывать, что разъем M.2 имеет свои недостатки. Прежде всего следует упомянуть высокую цену этого решения. Цена SSD-накопителя M.2 с разъёмом PCI-Express емкостью 512 ГБ составляет около 15000 рублей. В случае твердотельного накопителя SATA III мы заплатим около 10000 рублей, а диск HDD той же емкости обойдётся в сумму меньше 3000 рублей.

Это, конечно, минимальные цены, часто за SSD M.2 мы должны платить даже вдвое больше, чем за стандартную модель SSD. Разница в цене, конечно, будет постепенно уменьшаться, но вам нужно будет это сделать.

Следует упомянуть, что для того, чтобы модернизировать компьютер с помощью нового диска SSD, dы должны проверить, поддерживает ли ваша материнская плата стандарт M.2.

Здесь вы должны проверить, совместим ли новый диск с протоколами PCIe и SATA или только с PCIe. Если не позаботится об этом, система может вообще не обнаружить новый носитель. Однако, есть способ «адаптировать» диск M.2 к более старой материнской плате. Вы должны приобрести специальный адаптер, который поставляется в виде платы расширения – он подключается к разъёму PCIe.

Технология NVMe – новый стандарт

Старые жесткие диски HDD и SSD для связи контроллера с операционной системой используют протокол AHCI. Так же, как интерфейс SATA, он был создан ещё во времена жестких дисков (HDD) и не в состоянии использовать максимум возможностей современных SSD.

Именно поэтому был создан протокол NVMe. Это технология, созданная с нуля, разрабатывалась с мыслью о быстрых полупроводниковых носителях будущего. Характеризуется малыми задержками и позволяет выполнять большее количество операций в секунду при меньшем использовании CPU.

Для того, чтобы воспользоваться носителем с поддержкой NVMe, необходима поддержка материнской платой стандарта UEFI.

Обратная совместимость имеет свои недостатки

Интерфейс SATA был создан намного раньше, чем SSD-накопители, поэтому даже последняя версия не в состоянии использовать всех возможностей. В первую очередь, это связано с ограничением 600 МБ/сек, то есть максимальной пропускной способностью интерфейса SATA 3. Это большая проблема, потому что производительность SSD может быть гораздо больше.

Проблему большого размера носителей пытались исправить, вводя стандарт mSATA, который является разъемом непосредственно на материнской плате компьютера. Решение позволило устанавливать SSD в нетбуках и ультрабуках, экономя место и сокращая их вес.

К сожалению, стандарт mSATA основывался на интерфейсе SATA 3, а значит также ограничен пропускной способностью в 600 МБ/сек.

Заключение

При разборе темы различий между SATA 2 и SATA 3 важно, прежде всего, упомянуть разницу в скорости передачи данных, ведь она различается более чем вдвое. При этом более современный стандарт САТА 3 обеспечивает меньшее энергопотребление и улучшенную модель управления питанием, а дальнейшее развитие Serial ATA 3 (3.1, 3.2 и 3.3) существенно поднимает планку скорости передачи данных, при этом используя PCI Express (или его вариации) в качестве несущего интерфейса

Все чаще поступают вопросы от читателей блога относительно появления SATA III (6 Гб/с) и необходимости его использования. Для специалистов, работающих в IT, эта тема хорошо знакома, и данная статья не будет представлять для них особого интереса. А тем, кто только начинает или продолжает знакомиться с компьютером, я расскажу, в чем особенность нового стандарта и чем он отличается от предыдущих версий.

С точки зрения конструкции самого разъема – никаких существенных изменений нет. Вы можете подключить как устройство SATA-3 к порту SATA-2, так и наоборот, подключить SATA-2 к порту SATA-3. В первом случае более скоростное устройство поймет, что его подключили к медленному порту, и будет работать в режиме совместимости на меньших скоростях. Во втором случае порт будет обеспечивать значительно больший запас пропускной способности, чем требуется накопителю, который все равно будет работать в полную силу.

Кроме того, покупая материнскую плату или компьютер с SATA-3, обладая только устройствами SATA-2, вы делаете большой задел на будущее. Со временем производители полносью перейдут на третью версию, и тогда покупка себя оправдает. Переход уже начался, современные жесткие диски выпускаются именно с SATA-3, а если речь идет об SSD, то они выпускаются только с SATA-3 (экзотические интерфейсы вроде HSDL в расчет не берем), так как предыдущие версии не способны держать столь высокие скорости.

Теперь я кратко пройдусь по всем трем версиям SATA.

Самая первая версия SATA, которая обеспечивала скорость передачи данных в 150 Мбайт/с. Широко применявшийся ранее IDE в последней, самой скоростной версии обеспечивал всего 133 Мбайт/с. Кроме того, применение последовательного интерфейса позвоило избежать возни с джамперам, которые еще иногда приходят в кошмарах бывалым компьютерщикам. Теперь достаточно подключить жесткий диск к материнской плате, и он будет распознан, после чего заработает в штатном режиме.