Компьютерлер кішірейген сайын жад дискілері сияқты аппараттық құрамдас бөліктер де кішірейеді. Қатты күйдегі дискілерді енгізу Ultrabook сияқты жұқа дизайнға мүмкіндік берді, бірақ бұл салалық стандартты SATA интерфейсімен қайшы келді.
mSATA интерфейсі SATA интерфейсімен әрекеттесе алатын жұқа профиль картасын жасауға арналған. SATA 3.0 стандарттары SSD дискілерінің өнімділігін шектеген кезде жаңа мәселе пайда болды. Бұл мәселелерді түзету үшін ықшам карта интерфейсінің жаңа түрін жасау керек болды.
Бастапқыда NGFF (келесі ұрпақ пішін факторы) деп аталатын жаңа интерфейс SATA 3.2 нұсқасының техникалық сипаттамалары бойынша M.2 дискі интерфейсіне стандартталған.
Жылдамдықтар
Өлшем интерфейсті әзірлеуде фактор болғанымен, дискінің жылдамдығы бірдей маңызды. SATA 3.0 спецификациялары диск интерфейсіндегі SSD дискінің нақты өткізу қабілетін көптеген дискілер жеткен шамамен 600 МБ/с дейін шектеді. SATA 3.2 спецификациялары SATA Express сияқты M.2 интерфейсі үшін жаңа аралас тәсілді ұсынды.
Мәні бойынша, жаңа M.2 картасы бар SATA 3.0 сипаттамаларын пайдалана алады және 600 МБ/с шектелуі мүмкін. Немесе ол ағымдағы PCI-Express 3.0 стандарттары бойынша 1 ГБ/с өткізу қабілеттілігін қамтамасыз ететін PCI-Express-ті пайдалана алады. Бұл 1 ГБ/с жылдамдық бір PCI-Express жолағы үшін, бірақ бірнеше жолақты пайдалануға болады. M.2 SSD спецификациясы бойынша төрт жолаққа дейін пайдалануға болады. Екі жолақты пайдалану теориялық тұрғыдан 2,0 ГБ/с, ал төрт жолақ 4,0 ГБ/с дейін қамтамасыз етеді.
PCI-Express 4.0 ақырғы шығарылымымен бұл жылдамдықтар екі есе артады. PCI-Express 5 шығарылымы.2017 жылы 0 өткізу қабілеттілігінің 32 ГТ/с дейін өскенін байқады, 16 жолақты конфигурацияда 63 ГБ/с. PCI-Express 6.0 (2019) өткізу қабілеттілігін 64 ГТ/с дейін тағы екі есе ұлғайтты, бұл әр бағытта 126 ГБ/с мүмкіндік береді.
Барлық жүйелер бұл жылдамдыққа жете бермейді. M.2 дискісі мен интерфейсін бір режимде орнату керек. M.2 интерфейсі бұрынғы SATA режимін немесе жаңарақ PCI-Express режимдерін пайдаланады. Диск қайсысын пайдалану керектігін таңдайды.
Мысалы, SATA бұрынғы режимімен жасалған M.2 дискісі 600 МБ/с-пен шектелген. M.2 жетегі төрт жолға дейін (x4) PCI-Express-пен үйлесімді болса да, компьютер тек екі жолақты (x2) пайдаланады. Бұл 2,0 ГБ/с максималды жылдамдыққа әкеледі. Мүмкіндігінше жылдамдықты алу үшін дискі мен компьютер немесе аналық плата нені қолдайтынын тексеріңіз.
Кішірек және үлкенірек өлшемдер
M.2 дискі дизайнының мақсаттарының бірі сақтау құрылғысының жалпы өлшемін азайту болды. Бұған бірнеше жолдардың бірімен қол жеткізілді. Біріншіден, карталар алдыңғы mSATA пішін факторына қарағанда тар етіп жасалды. M.2 карталарының ені 30 мм mSATA-мен салыстырғанда 22 мм. Сондай-ақ карталардың ұзындығы 50 мм mSATA-мен салыстырғанда 30 мм ұзындықта қысқа. Айырмашылығы M.2 карталары 110 мм-ге дейінгі ұзындықты қолдайды. Бұл дегеніміз, бұл дискілер үлкенірек болуы мүмкін, бұл чиптер үшін көбірек орын және осылайша жоғары сыйымдылық береді.
Карталардың ұзындығы мен еніне қоса, бір жақты немесе екі жақты M.2 тақталарына арналған опция бар. Бір жақты тақталар жұқа профильді қамтамасыз етеді және ультра жұқа ноутбуктер үшін пайдалы. Екі жақты тақта M.2 тақтасына екі есе көп чиптерді орнатуға мүмкіндік береді, бұл үлкен сақтау сыйымдылығына мүмкіндік береді. Бұл бос орын соншалықты маңызды емес шағын жұмыс үстелі қолданбалары үшін пайдалы.
Мәселе мынада, картаның ұзындығына арналған бос орыннан басқа, компьютерде қандай M.2 қосқышы бар екенін білу қажет. Көптеген ноутбуктер тек бір жақты қосқышты пайдаланады, яғни ноутбуктер екі жақты M.2 карталарын пайдалана алмайды.
Пәрмен режимдері
Он жылдан астам уақыт бойы SATA сақтауды қосу және ойнату операциясына айналдырды. Бұл қарапайым интерфейс пен AHCI (Advanced Host Controller Interface) пәрмен құрылымына байланысты.
AHCI - компьютерлердің нұсқауларды сақтау құрылғыларымен байланыстыру жолы. Ол барлық заманауи операциялық жүйелерде орнатылған және жаңа дискілерді қосқанда қосымша драйверлерді орнатуды қажет етпейді.
AHCI дискі бастары мен пластиналарының физикалық табиғатына байланысты қатты дискілердің нұсқауларды өңдеу мүмкіндігі шектеулі болған дәуірде жасалған. 32 пәрмені бар бір команда кезегі жеткілікті болды. Мәселе мынада: бүгінгі қатты күйдегі дискілер әлдеқайда көп жұмыс істейді, бірақ әлі де AHCI драйверлерімен шектеледі.
NVMe (Ұзақ емес жад Express) пәрмен құрылымы мен драйверлері осы кедергіні жою және өнімділікті жақсарту үшін әзірленді. Бір пәрмен кезегін пайдаланудың орнына, ол бір кезекте 65 536 пәрменге дейін 65 536 пәрмен кезегін қамтамасыз етеді. Бұл жадты оқу және жазу сұрауларын параллельді өңдеуге мүмкіндік береді, бұл AHCI пәрмен құрылымы бойынша өнімділікті арттырады.
Бұл тамаша болғанымен, біраз мәселе бар. AHCI барлық заманауи операциялық жүйелерде орнатылған, бірақ NVMe жоқ. Дискілерді барынша тиімді пайдалану үшін драйверлер бар операциялық жүйелердің үстіне орнатылуы керек. Бұл көптеген ескі операциялық жүйелер үшін мәселе.
M.2 дискінің сипаттамасы екі режимнің кез келгеніне мүмкіндік береді. Бұл жаңа интерфейсті қолданыстағы компьютерлер мен технологиялармен қабылдауды жеңілдетеді. NVMe пәрмен құрылымын қолдау жақсарған сайын, бірдей дискілерді осы жаңа пәрмен режимімен пайдалануға болады. Дегенмен, екі режим арасында ауысу үшін дискілерді қайта пішімдеу қажет.
Жақсартылған қуат тұтыну
Мобильді компьютердің батареяларының көлеміне және құрамдас бөліктері тұтынатын қуатқа негізделген жұмыс уақыты шектеулі. Қатты күйдегі дискілер сақтау компонентінің қуат тұтынуын азайтады, бірақ жақсартуға мүмкіндік бар.
M.2 SSD интерфейсі SATA 3.2 спецификациясының бөлігі болғандықтан, ол интерфейстен тыс басқа мүмкіндіктерді қамтиды. Бұған DevSleep деп аталатын жаңа мүмкіндік кіреді. Көптеген жүйелер қуат толығымен өшірілгенде емес, жабылған немесе өшірілген кезде ұйқы режиміне өтуге арналғандықтан, құрылғы оянған кезде жылдам қалпына келтіру үшін кейбір деректерді белсенді күйде ұстау үшін батареяда тұрақты тартылыс бар. DevSleep жаңа төменгі қуат күйін жасау арқылы құрылғылар пайдаланатын қуат мөлшерін азайтады. Бұл ұйқы режиміне қойылған компьютерлердің жұмыс уақытын ұзартады.
Жүктеу ақаулары
M.2 интерфейсі - компьютерді сақтау және өнімділігін арттыру. Компьютерлер ең жақсы өнімділікке қол жеткізу үшін PCI-Express шинасын пайдалануы керек. Әйтпесе, ол бар кез келген SATA 3.0 дискісімен бірдей жұмыс істейді. Бұл үлкен мәселе емес сияқты, бірақ бұл мүмкіндікті пайдаланған алғашқы аналық платалардың көпшілігіне қатысты мәселе.
SSD дискілері түбірлік немесе жүктеу дискісі ретінде пайдаланылғанда ең жақсы тәжірибені ұсынады. Мәселе мынада, бар Windows бағдарламалық жасақтамасында SATA емес, PCI-Express шинасынан жүктелетін көптеген дискілерге қатысты мәселе бар. Бұл PCI-Express пайдаланатын M.2 дискісі операциялық жүйе немесе бағдарламалар орнатылған негізгі дискі болмайтынын білдіреді. Нәтиже - жүктеу дискісі емес, жылдам деректер дискісі.
Бұл мәселе барлық компьютерлер мен операциялық жүйелерде бола бермейді. Мысалы, Apple түбірлік бөлімдер үшін PCI-Express шинасын пайдалану үшін macOS (немесе OS X) әзірледі. Бұл M.2 спецификациялары аяқталмай тұрып, Apple 2013 жылы MacBook Air жүйесінде SSD дискілерін PCI-Express түріне ауыстырғанымен байланысты. Microsoft жаңа PCI-Express және NVMe дискілеріне қолдау көрсету үшін Windows 10 жүйесін жаңартты. Аппараттық құралға қолдау көрсетілсе және сыртқы драйверлер орнатылған болса, Windows жүйесінің ескі нұсқалары да жұмыс істей алады.
M.2 пайдалану әдісі басқа мүмкіндіктерді жоюға болады
Мәселенің тағы бір саласы, әсіресе жұмыс үстелінің аналық платаларына қатысты, M.2 интерфейсінің компьютер жүйесінің қалған бөлігімен қалай қосылғанына қатысты. Процессор мен компьютердің қалған бөлігі арасында PCI-Express жолдарының шектеулі саны бар. PCI-Express-үйлесімді M.2 карта ұясын пайдалану үшін аналық плата өндірушісі сол PCI-Express жолақтарын жүйедегі басқа құрамдас бөліктерден алып тастауы керек.
Сол PCI-Express жолақтары тақталардағы құрылғылар арасында қалай бөлінгені маңызды мәселе. Мысалы, кейбір өндірушілер PCI-Express жолақтарын SATA порттарымен бөліседі. Осылайша, M.2 диск ұясын пайдалану төрт SATA ұяшығынан жоғары болуы мүмкін. Басқа жағдайларда M.2 бұл жолдарды басқа PCI-Express кеңейту слоттарымен бөлісуі мүмкін.
М.2 басқа SATA қатты дискілерін, DVD дискілерін, Blu-ray дискілерін немесе басқа кеңейту карталарын ықтимал пайдалануға кедергі келтірмейтініне көз жеткізу үшін тақтаның қалай жасалғанын тексеріңіз.
