Важные характеристики сверхбыстрого интерфейса m.2

Обзор интерфейса M.2

M.2 – это разъем на плате расширения, устанавливаемой в слот PCI-Express, или на самой материнской плате. Устанавливать в него можно не только SSD формата M.2, но прочие модули, в том числе Bluetooth и Wi-Fi. Сфера применения данного разъема достаточно широкая, что делает его невероятно удобным и полезным.

При апгрейде компьютера обязательно обратите на него внимание и установите системную плату с этим разъемом, даже если вы не планируете пока ставить твердотельный накопитель с таким интерфейсом. Абсолютно все SSD накопители М.2 обладают утапливаемым креплением в разъемах М.2

Данный форм-фактор обеспечивает максимальную производительность при минимальном потреблении ресурсов и рассчитан на технологическое усовершенствование винчестеров в будущем

Абсолютно все SSD накопители М.2 обладают утапливаемым креплением в разъемах М.2. Данный форм-фактор обеспечивает максимальную производительность при минимальном потреблении ресурсов и рассчитан на технологическое усовершенствование винчестеров в будущем.

Более того, как уже было сказано выше, для подключения не нужны кабели и шлейфы, которые обычно только занимают лишнее место. Для того чтобы начать работу с устройством, достаточно просто вставить его в разъем.

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.

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.

Смогут ли облачные сервисы потеснить сотовых операторов?

Что касается перспектив рынка, то Александр Гранкин признает, что еще какое-то время монополия в M2M сохранится за операторами сотовой связи.

Александр Гранкин Сооснователь GO+

Мы решили поинтересоваться у экспертов: есть ли у облачных M2M-сервисов, не связанных с сотовыми операторами, возможность потеснить этих самых операторов?

Восков Леонид Сергеевич — профессор, кандидат технических наук, доцент кафедры вычислительных систем и сетей МИЭМ НИУ ВШЭ — считает, что облачные системы найдут свою нишу наряду с сотовыми операторами.

Восков Леонид Сергеевич Профессор, кандидат технических наук

Он также предсказывает проблему: все больше электроэнергии потребуется на проработку объемов информации, так что электричества будет не хватать.

Восков Леонид Сергеевич Профессор, кандидат технических наук

Анатолий Левенчук — Президент TechInvestLab — считает, что «облачность» не является определяющим фактором в развитии решений M2M.

Анатолий Левенчук Президент TechInvestLab

Он говорит, что будущее сферы M2M зависит не столько от новых технологий, сколько от невмешательства государства.

Анатолий Левенчук Президент TechInvestLab

А как вы считаете, как вашему бизнесу может помочь M2M?

По теме: Интернет вещей, на что смотрят венчурные фонды

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.

M2M спасет сотовых операторов?

Ежегодно пользователи все меньше и меньше покупают у сотовых операторов мобильные сервисы (подписка на новости о погоде и пр.). По этой причине некоторые из операторов начинают искать альтернативные источники доходов — и плотнее занимаются M2M-решениями. Сейчас операторы предлагают не только связь между приборами, но и другие сервисы — например, аналитику.

На данный момент M2M-соединения составляют 3% от общего числа всех мобильных соединений. В мире 428 сотовых операторов предлагают M2M — а это 40% от всех мобильных операторов.

На российском M2M-рынке ключевыми игроками являются сотовые операторы и банковский сектор. Аналитики оценили российский рынок в $3 миллиарда на конец 2013 года.

Самый большой рынок M2M — это Азия (42%). Затем Европа (28%), Северная Америка (18%) и Латинская Америка (8%).

Самыми большими рынками по странам для M2M являются Швеция (23%), Норвегия (15%), Новая Зеландия (14%) и Финляндия (11%). Интересно, что США находится только на 8-м месте.

Сегодня M2M-решения применяются в логистике, безопасности, потребительской электронике, промышленности, медицине, энергетике, торговле, ЖКХ и многих других отраслях.

Что нужно для установки карты M.2

Немного. Большинство карт M.2 являются твердотельными накопителями и автоматически распознаются Вашей операционной системой на основе драйверов AHCI. В Windows 10 большинство карт Wi-Fi и Bluetooth также распознаются автоматически, общие драйверы активируются немедленно, а определенные драйверы загружаются позже. Однако Вам может потребоваться включить слот M.2 с помощью настроек в BIOS или UEFI Вашего компьютера. Вам также понадобится отвертка, чтобы вставить крепежный винт.

1) Выбор накопителя

Думаю, это первое, что следует отметить. Дело в том, что существует несколько типов SSD M2: SATA, PCIe (а эти в свою очередь, подразделяются на несколько подтипов). Во всем этом многообразие не мудрено запутаться.

Кстати, здесь также хочу отметить (так как не раз уже спрашивали): вот разница между переходом с HDD на SSD (SATA) — заметна невооруженным глазом, даже слабенький ноутбук начинает «летать». А вот разница между SSD (SATA) и SSD (PCIe (32 Гбит/с)) — незаметна, если не смотреть результаты тестов (по крайней мере, если вы очень активно не работаете с диском).

Лично считаю, что большинству гнаться за «суперским» SSD (PCIe) большого смысла нет, а вот добавить к классическому HDD — какой-нибудь твердотельный накопитель, определенно стоит!

2) Что нам понадобиться

Развитие SATA интерфейса

Интерфейс SATA стал хорошей заменой PATA, сменив широкий шлейф более компактным, тонким и удобным вариантом. Основной тенденцией его развития являлось стремление к компактности, и это вполне нормально. Даже для нового интерфейса потребовалась разновидность, позволяющая использовать его в мобильных устройствах и там, где предъявляются особенные требования к размерам комплектующих.

Таким образом, был создан mSATA – тот же интерфейс, только с более компактными размерами. Но он прожил недолго и ему на смену быстро пришел абсолютно новый — разъем M.2, который обладал еще большими возможностями. Не по ошибке в аббревиатуре нет слова SATA, так как новый вариант не относится к данному стандарту. Более подробно об этом мы поговорим дальше.

Единственное, что необходимо сказать — SSD диск M.2 подключается без кабелей питания и шлейфов, благодаря этому его использование становится максимально комфортным и позволяет быть компьютеру еще компактнее. Это является одним из его ключевых преимуществ.

Размеры NVMe (M.2) SSD дисков (форм-фактор)

В данный момент наиболее распространенными форм-фактором для NVMe дисков является M.2 2280 (т.е. размером 22мм х 80мм), также на рынке существуют и другие размеры, наиболее популярными из которых являются M.2 2230 (22мм х 30мм), M.2 2242 (22мм х 42мм), M.2 2260 (22мм х 60мм), M.2 22110 (22мм х 110мм). Более наглядно вы можете это увидеть на картинке ниже:

Большинство современных материнских плат поддерживают все размеры, вплоть до M.2 22110. Т.е. можно будет установить диск любого размера, вплоть до 110мм, но перед покупкой необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО найти спецификацию материнской платы и убедиться, что в нее можно устанавливать диски таких габаритов, иначе можно столкнуться с проблемой, что диск просто не влезет в отведенное для него место, нарушая работу системы. Особенно это актуально для ноутбуков, т.к. там на многих моделях поддерживаются диски максимальным размером до M.2 2280 (22мм х 80мм) и новенький диск M.2 22110 физически просто не влезет в отведенное для него место установки. Поэтому обязательно проверяйте перед покупкой спецификации вашей модели материнской платы.

Давайте знакомиться

Функциональность процессора и чипсета позволяют обойтись без управляющих контроллеров на борту дан­но­го рай­зе­ра, су­щест­вен­но снижая его стоимость. Задача разработчика — обеспечить надежное питание слотам M.2. Для этого плата AOC-SLG3-2M2 оснащена импульсным регулятором, преобразующим входное напряжение +12В в уров­ни, не­об­хо­ди­мые для питания цифровых цепей подключаемых накопителей

Когда речь об изделии, пред­наз­на­чен­ном для экс­плу­а­та­ции в серверах, важность этого переоценить трудно

Рис 2. Функциональность процессора и чипсета позволяют обойтись
без управляющих контроллеров на борту адаптера Supermicro AOC-SLG3-2M2

Еще один компонент — буфер-разветвитель тактовых сигналов ICS9DBL411 — обеспечивает так­ти­ро­ва­ние двух NVMe син­хро­сиг­на­лом со слота PCI Express. Заметим, в силу высокой частоты сигнала (речь о диф­фе­рен­ци­аль­ной паре 100 MHz Reference Clock) и необходимости обеспечения прецизионных тай­мин­гов, па­рал­лель­ное под­клю­че­ние так­то­вых вхо­дов NVMe-накопителей недопустимо.

Преимущество SMBus-интерфейса — его работоспособность при дежурном питании, когда CPU и ин­тер­фейс PCIe от­клю­че­ны. В этой ситуации мо­ни­то­ринг плат­фор­мы де­ле­ги­ру­ет­ся встро­ен­ным ми­кро­кон­т­рол­ле­рам, обя­зан­но­с­ти ко­то­рых в серверах все­объ­ем­лю­щие.

Особо стоит отметить конструкцию слотов M.2, которая допускает установку всех типоразмеров NVMe-на­ко­пи­те­лей: от кро­шеч­ных 60-миллиметровых, до пол­но­раз­мер­ных 110-миллиметровых устройств. Это делает при­ме­не­ние рай­зе­ра Supermicro AOC-SLG3-2M2 оправданным не только на серверных платформах, но и в настольных системах. Там, где использование вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных твердотельных накопителей мак­си­маль­но­го объема про­дик­то­ва­но тре­бо­ва­ни­я­ми экс­плу­а­та­ции: NVMe-диски объемом более терабайта с хо­ро­ши­ми по­ка­за­те­ля­ми живучести (0,9DWPD и выше) доступны только в стандарте 22110.

Лидеры M2M

Сейчас глобальными лидерами в области M2M являются американские (AT&T, Sprint, Verizone и др.) и европейские (Telenor Connexion, Vodafone, Telstra и др.) операторы.

Формирование российского рынка M2M началось в 2000-х — тогда у операторов сотовой связи появились соответствующие тарифы для корпоративных пользователей.

Первыми потребителями стали крупные автопарки, отслеживающие местоположение своего транспорта. Затем к ним присоединились заказчики из финансовой сферы, применяющие M2M для связи с кассами в магазинах. Большой толчок в развитии рынок получил за счет повсеместного распространения терминалов оплаты услуг.

В России свои решения предлагают сотовые операторы: МТС, Beeline, «Мегафон», Tele2 и другие.

Несмотря на то что M2M напрямую связан со сферой Интернета вещей (IoT), мы будем рассматривать только горизонтальные решения — непосредственно Machine-to-Machine. Таких решений, при том не связанных с сотовыми операторами, в России очень мало. Можно отметить компанию M2M-Телематика.

Появляются также молодые игроки — например, резидент Фонда «Сколково» компания GO+. С помощью платформы можно как разворачивать уже существующие M2M-сети, так и создавать новые на базе предоставляемых API. Основатели проекта сообщают, что система не привязана к конкретному типу и производителю оборудования. Решение представлено как для свободного, так и коммерческого пользования — All-in-One. Доступ к клиентской части сервиса предоставляется посредством браузера или мобильного приложения.

В этом году проект стал финалистом конкурса Startup Village и победил в номинации Intel-Skolkovo Global. Проект также был отобран в полуфинал конкурса стартапов SLUSH 2013 и презентовал свой проект в Хельсинки.

Один из основателей GO+, Александр Гранкин, считает, что M2M в России в первую очередь необходим для оборудования транспортной инфраструктуры и современных медицинских устройств.

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.

Стандарты связи M2M коммуникаций

Взаимодействие обеспечивается безлицензионными частотами LPLA и LPWA или лицензируемыми – Cellular M2M и LPWA. Связь при использовании последнего вида частот причем предоставляются только операторами сотовой связи. Эти категории включают в себя различные методологии передачи данных.

M2M-решения – это распространенный способ для организации разного рода систем безопасности, промышленности и прочее. Но в основном все устройства передачи информации транслируют сигнал 2G, относящийся к лицензируемым частотам. При помощи сетей EDGE и GPRS передают небольшое количество данных, но имеют обширную зону по сравнению с более прогрессивными аналогами.

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.

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 ПК. Если Вы зайдете в магазин компьютерного оборудования и попросите диск M.2 — они почти наверняка покажут Вам SSD с разъемом M.2.

Некоторые модели ноутбуков также используют порт M.2 в качестве средства беспроводного соединения, устанавливая крошечные карты с низким энергопотреблением, которые объединяют радиомодули Wi-Fi и Bluetooth. Это менее распространено для настольных компьютеров, где предпочтение отдается простоте USB-ключа или карты PCIe 1x.

Наконец, некоторые компании начинают расширять использование слота в категориях, которые не подходят для хранения или расширения. Хотя никто еще не производил видеокарту M.2, Intel продает свою повышающую скорость кэш-память «Optane» в формате M.2.

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.

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.

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога pc-information-guide.ru

Новые решения в хранении данных

Начало XXI века – это время наибольшей популярности HDD – их цены были низкими, так что каждый мог позволить себе на несколько десятков гигабайт памяти, а спустя несколько лет – несколько терабайт.

В то же время начали выпускать твердотельные диски, которые использовались в мобильных устройствах, картах памяти, переносных USB-накопителях, а также в компьютерах, как диски SSD (solid-state drive).

Преимущество SSD в несравненно большей скорости записи и чтения данных, а также в отсутствии механических элементов, что повышает устойчивость к ударам и падения.

SSD-накопители могут иметь небольшие размеры, но из-за популярности интерфейса SATA их стали производить в формате 2,5-дюймовых дисков, подобных HDD.

Совместима ли ваша материнская плата с таким накопителем

Когда покупаете M.2 SSD, нужно знать, подойдёт ли он к материнской плате. M.2 описывает тонкий форм-фактор накопителя, но есть более медленные накопители SATA M.2 и более быстрые NVMe M.2 с разными слотами.

Даже если в материнской плате есть слот M.2, его совместимость с накопителем зависит от того, предназначается слот для дисков B Key, M+B Key или M Key.

B-Key на дисках SATA M.2 и более старых NVMe

M+B Key — на дисках SATA M.2 и некоторых дисках NVMe

M Key — на новых дисках NVMe с шиной PCIe x4

Нужно обследовать материнскую плату и понять, с какими именно накопителями M.2 она совместима, прежде чем покупать конкретную модель накопителя.

Что может делать M.2?

M.2 — это больше, чем просто эволюционный форм-фактор. Потенциально он может полностью заменить устаревший формат Serial ATA. M.2 — это слот, который может взаимодействовать с SATA 3.0 (кабель, который, вероятно, сейчас подключён к накопителю на вашем настольном ПК), PCI Express 3.0 (интерфейс по умолчанию для видеокарт и других основных устройств расширения) и даже USB 3.0.

Это означает, что потенциально любой накопитель или диск, графический процессор или расширение порта, а также маломощный гаджет, использующий USB-соединение, могут быть одновременно установлены на карту, вставленную в слот M.2. На самом деле всё немного сложнее — например, один слот M.2 имеет только четыре линии PCI Express, четверть от общего количества, необходимого для видеокарт, — но гибкость этого крошечного слота впечатляет.

При использовании шины PCI вместо шины SATA устройства M.2 могут передавать данные со скоростью от 50% до примерно 650% быстрее, чем стандартный SATA, в зависимости от возможностей материнской платы и самой карты M.2. Если у вас есть возможность использовать твердотельный накопитель M.2 на материнской плате, поддерживающей PCI 3-го поколения, он может быть значительно быстрее обычного диска SATA.

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.

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.

Крутой диск на любом компьютере

Еще несколько лет назад на каждом рабочем столе можно было найти жесткий диск HDD, шлейфы, шнуры и перемычки – предметы, известные каждому, кто самостоятельно дорабатывал или чинил компьютер.

Жесткие диски того времени использовали разъем и интерфейс ATA, который предлагал пропускную способность 133 МБ/сек. Несколько лет спустя дебютировал интерфейс SATA, который навсегда изменил мир носителей памяти.

SATA пережил три поколения, последний из которых используется и сегодня. Первый, то есть SATA 1, обеспечивает пропускную способность на уровне МБ/сек, SATA 2 позволяет достигать 300 МБ/сек, а SATA 3 – 600 МБ/сек.

Разъем M.2 – будущее твердотельных носителей

Стандарт M.2 дебютировал как Next Generation Form Factor, то есть как «разъем нового поколения». В 2013 году официально переименован в M.2.

Развитием обязан, прежде всего, компании Intel, которая впервые использовала его в материнских платах с чипсетами H97 и Z97 для последнего поколения процессоров intel Core (Haswell Refresh).

M.2 – это разъем для платы расширения, устанавливаемой непосредственно на материнской плате. Разрабатывался с мыслью о твердотельных накопителях, картах Wi-Fi, Bluetooth, NFC и GPS.

В зависимости от функции, на рынке представлено несколько вариантов карт M.2: 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры – это ширина (в любом варианте – 22 мм), а остальные цифры – это длина (30 мм, 42 мм, 80 мм или 110 мм). В случае современных SSD, чаще всего применяется вариант 2280.

Стандарт M.2 для связи с материнской платой использует интерфейс PCIe (в настоящее время разрабатывается версия PCIe 3.0), который позволяет обойти ограничения интерфейса SATA 3. В зависимости от количества поддерживаемых линий PCI Express, пропускная способность дисков M.2 для PCIe 3.0 x1 может достигать 1 Гбит/с, а для PCIe 3.0 x16 до 15 Гбит/с.

Разъем M.2 может поддерживать протокол PCI Express, PCIe и SATA. Если диск M.2 PCIe подключен к материнской плате, которая поддерживает только стандарт SATA, то он не будет виден в системе и не будет возможности его использования. Такая же ситуация будет иметь место, когда диск M.2 SATA мы подключим к компьютеру, поддерживающему только интерфейс PCIe.

Разъем носителя M.2 может иметь разное расположение. На рынке доступны карты с ключом B, M, B+M. Покупая SSD-диск, следует предварительно убедиться в том, какие разъемы поддерживает ваша материнская плата в компьютере.

Диски с ключом B не подойдет к гнезду, с ключом M и наоборот. Решением этой проблемы является ключ B+M. Материнская плата с таким сокетом обеспечивает совместимость с дисками обоих типов. Следует, однако, иметь в виду, что это не единственный фактор, свидетельствующий о соответствии.