Что нужно знать про m.2 (ngff)

Как найти лучший M.2

Теперь, когда вы точно понимаете, что такое M.2 SSD, нужно научиться искать лучший накопитель для своих нужд? Это действительно довольно просто, вам нужно спросить себя, какая производительность и функциональность вам нужны, а затем найти SSD, который наиболее соответствует вашим требованиям.

Ниже приведен краткий список вопросов, которые я бы порекомендовал задать себе, прежде чем покупать SSD:

• Будет ли SSD использоваться исключительно для операционной системы?
• Собираюсь ли я использовать SSD для игр, музыки и других развлекательных целей?
• Нужен ли мне самый быстрый SSD, который я могу себе позволить, или я ищу лучшее место между ценой / производительностью / размером?
• Поддерживает ли моя материнская плата запуск ОС с M.2?
• Сколько я готов потратить?

Задав себе эти простые вопросы, вы сэкономите много времени, когда дело доходит до выбора SSD, который подходит именно вам. Например, если вам нужно потратить 10000 рублей и вы хотите использовать свой M.2 для своей операционной системы и некоторых основных игр, вы, вероятно, захотите найти SSD на 500 ГБ с NVMe.

Если у вас в бюджете 30000 рублей, и вы хотите, чтобы на ваш SSD вмещалась ОС, все ваши медиафайлы и игры, и всё работало на больших скоростях. Я рекомендую выбрать твердотельный накопитель емкостью 2 ТБ с NVMe и быстрым временем чтения/записи.

Общие понятия

Что такое SSD?

Полупроводниковая микросхема, применяемая для хранения данных – этим SSD отличается от более привычных HDD, в основе которых лежит принцип магнитной записи. SSD превосходят HDD по скорости и надёжности работы, а потому постепенно вытесняют их. Этому процессу мешает лишь более высокая цена SSD-памяти в расчёте на гигабайт, но она довольно быстро снижается и разрыв уже невелик.

По принципу действия SSD очень схожи с флэшками. Различие состоит лишь в размерах и ёмкости – если флэшки предназначаются для передачи информации, а потому приоритетна их миниатюризация, но SSD нужны для её хранения, так что основной упор делается на ёмкость.

Отличия M.2 SSD от SATA SSD

Среди SSD выделяют SATA и M.2. Диски первого стандарта имеют формат 2,5″, то есть такого же размера, как обычные HDD для ноутбуков, и подключаются посредством того же интерфейса. В результате поставить в ноутбук такой диск вместо жёсткого довольно просто.

В случае с M.2 сложности связаны с тем, что есть несколько разных типоразмеров (их мы ещё рассмотрим). Для подключения может применяться как SATA, так и обеспечивающая более высокую скорость шина PCI-Express – приоритетен именно второй вариант.

Преимущества M.2 SSD

Главный плюс стандарта – высокая скорость. При подключении через PCIE она может достигать 3 Гб/сек и даже больших значений. Даже бюджетные накопители M.2 могут похвастаться заметно более высокой скоростью, чем их SATA-собратья, поскольку их не ограничивает предел пропускной способности шины.

Также стоит выделить небольшие габариты – в сочетании с ненужностью проводов это делает их отличным выбором для ноутбуков либо компьютеров с компактным корпусом.

Ключевым недостатком является стоимость. M.2 SSD более дорогие, чем работающие через SATA накопители.

Также они совместимы не со всеми компьютерами и ноутбуками – не везде есть необходимые разъёмы.

И последний минус – если подключаемый через SATA накопитель можно расположить подальше от наиболее нагревающихся компонентов в системном блоке, таких как видеокарта и процессор, то в случае с M.2 сделать это не выйдет, потому компьютер должен иметь хорошее охлаждение.

Чаще всего для домашних ПК приобретают M.2 SSD небольшого объёма (до 256 Гб) чтобы установить на них операционную систему и основные приложения, и вместе с ним более объёмный SATA SSD либо HDD для хранения остальных файлов. Но в итоге выбор будет зависеть от стоящих задач: так, для игрового ПК может потребоваться M.2 SSD на 500 Гб или даже больше, ведь игры для быстрой работы потребуется устанавливать именно на этот диск.

Ограничение функциональности системных плат с M.2

Для стационарных компьютеров есть еще одна проблемная область, связанная с размещением и количеством интерфейсов M.2 на материнской плате. Между процессором и остальными компонентами компьютера, имеется ограниченное количество линий PCI-Express. Чтобы использовать совместимый с PCI-Express слот для карт M.2, производитель системной платы должен отвести эти линии PCI-Express от других элементов системы.

Распределение линий PCI-Express между устройствами на плате, создает серьезную головную боль для разработчиков. Некоторые производители разделяют линии PCI-Express с портами SATA, что при использовании M.2 может забрать 4 слота SATA. В других случаях M.2 может использовать эти линии совместно с другими разъемами PCI-Express.

Тут важно найти баланс. При помощи дополнительных чипов, можно улучшить функциональность, но тогда усложниться разводка платы и цена на нее вырастет

Если ничего не делать, то будет ли достаточно для пользователя той функциональности которая есть. Выбирая материнку, обязательно учитывайте количество и наличие на ней необходимых вам разъемов, для подключения, как внутреннего, так и внешнего оборудования.

Номенклатурное обозначение M.2 (NGFF) устройств

Type XX XX-XX-X-X*

Type XX XX-XX-X-X*

*

Например, SSD с обозначением 2280-D2-B-M можно расшифровать так: ширина – 22 мм, длина 80 мм, двусторонняя компоновка, элементы выступают на 1.35 мм сверху и снизу, подходит для установки в разъем с ключами B или M.

Вообще, производители не часто указывают номенклатурное обозначение M.2 модулей. Но, по факту, обозначение можно составить самостоятельно по визуальным признакам, а также путём нехитрых измерений устройства.

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.

M-key и B-key

Современные жесткие диски (и SSD в том числе) традиционно подключают к шине SATA. У меня есть материал по этой теме, но кратко тут повторюсь. SATA III имеет максимальную пропускную способность в 6 Гбит/с, примерно 550-600 Мбайт/с. Для обычных винчестеров такие скорости недостижимы, а вот для SSD-дисков развить гораздо большую скорость, в общем то, труда не составляет. Только смысла в этом нет, если интерфейс все равно не сможет «прокачать» поток данных с скоростью большей, на которую сам способен.

Поэтому появилась возможность задействовать шину PCI-Express, имеющую большую пропускную способность:

• PCI Express 2.0 с двумя линиями (PCI-E 2.0 x2) обеспечивает пропускную способность 8 Гбит/с, или примерно 800 Мбайт/с.
• PCI Express 3.0 с четырьмя линиями (PCI-E 3.0 x4) дает 32 Гбит/с, что соответствует примерно 3.2 Гбайт/с.

То, какой интерфейс используется для подключения устройств, и определяет положение ключа (перемычки).

SATA (M+B ключ):

PCI-Express (M ключ):

SSD-диски могут иметь следующие варианты ключей:

Для примера возьмем материнскую плату ASUS Z170-P. На ней установлен разъем M.2 с М-ключом. Это означает, что используется шина PCIe ×4. Сразу возникает вопрос, а можно ли туда установить SSD диск с SATA интерфейсом? А вот это вопрос уже интересный.

Придется залезть в спецификации материнский платы и посмотреть, поддерживает ли она M.2 SATA. Если верить сайту производителя, то да. Значит, если покупается SSD-диск, например, Intel 600p Series, то он изначально предназначен для шины PCIe ×4 и никаких проблем быть не должно.

А если есть, например, Crucial MX300, работающий на шине SATA? По спецификации производителя, такой SSD также должен работать.

На то, поддерживается ли шина SATA в интерфейсе M.2, следует обратить особое внимание при покупке материнской платы. Резюмируем сказанное

Резюмируем сказанное.

1. M.2 – просто другой форм-фактор (размер и разъем) SSD-дисков. Используется шина SATA и/или PCI-Express. Устанавливаемые на материнские платы разъемы M.2 используют шину PCIe ×4. Возможность установки SSD с SATA интерфейсом должна быть указана в спецификациях на материнскую плату.
2. Тип используемой шины SDD-диском зависит от ключей. SATA диски обычно выпускаются в формулой ключей M+B, а PCIe x4 – с ключом M.

Чем отличаются M.2 SSD

Итак, вы находитесь на рынке SSD M.2 и у вас уже есть общее представление о том, как они работают, однако, когда вы смотрите на различные продукты, у вас всё ещё будут возникать вопросы, какие из них лучше и почему.

В этом разделе мы расскажем, чем отличаются SSD и, в конечном итоге, как эти различия влияют на производительность.

Размер M.2 SSD

Как мы упоминали выше, не все SSD M.2 одинаковы; они различаются во многих отношениях, но наиболее заметным, вероятно, является размер. Когда мы говорим о размере, мы ссылаемся на две области: емкость хранилища и физический размер (в основном, длина).

Узнать, какой объем памяти у вашего SSD очень важно, потому что вам нужно знать, для чего он используется. Знание длины равнозначно, если не более важно, потому что некоторые материнские платы просто не совместимы с твердотельными накопителями M.2 определенных размеров

Во-первых, давайте рассмотрим физический размер M.2 SSD:

Как видно из приведенной выше таблицы, твердотельные накопители M.2 бывают разных размеров. Узнать, какой размер совместимы с вашей материнской платой, достаточно просто, – нужно только прочитать руководство пользователя. Вы также можете напрямую связаться с производителем материнской платы, если это немного облегчит вашу жизнь.

Переходя к объему хранилища, как и всей памяти, будь то ОЗУ, HDD или SSD, емкость значительно варьируется.

Наиболее распространенные размеры:

• 120/128GB
• 240GB
• 250/256GB
• 480GB
• 500GB
• 960/1TB
• 2TB

Как и с любым другим аппаратным компонентом, размер памяти имеет прямую связь с ценой. Возможно, вы видели HDD на 2ТБ менее чем за 5000 рублей, однако, из-за особенностей и технологий, используемых при производстве твердотельных накопителей, о таком можно даже не мечтать (во всяком случае, пока).

Интерфейс шины M.2 SSD

Здесь всё становится немного более техничным, но я постараюсь сделать объяснение максимально простым.

Интерфейс шины – из-за отсутствия лучшего сравнения – это путь, по которому идут данные при перемещении на диск M.2 и с него.

Существует множество различных интерфейсов, используемых с M.2, и они имеют значение, когда речь заходит о скорости вашего SSD в реальных ситуациях.

Большинство более ранних накопителей M.2 использовали соединение SATA, то есть они были скованы «кандалами» ограничений устаревшей технологии. Это были те же самые накопители, что и SSD mSATA.

Однако, в стремлении повысить скорость чтения/записи разработчики должны использовать линии PCIe, которые может предложить ваша материнская плата. Следующие SSD с шиной PCI Express M.2 имели существенный прирост производительности по сравнению с более ранними SATA SSD и оригинальными дисками mSATA, соответственно.

Первые твердотельные накопители PCIe должны были использовать интерфейс PCIe Gen 2.0 x2, который имел повышенную производительность по сравнению с SATA, но лишь незначительно. Но, всё изменилось с появлением PCIe Gen 3.0 x4.

Большинство накопителей M.2, которые вы найдете на сегодняшнем рынке, будут совместимы с PCIe Gen 3.0 x4, и, в сочетании с NVMe (энергонезависимая память Express), они предлагают впечатляющую производительность.

Самые популярные SSD Samsung

Линейка SSD Samsung представлена огромным выбором моделей на базе чипов 3D TLC и 3D MLC емкостью до 2 Тб в формате 2.5 дюйма, M.2 и mSATA. Из всего многообразия моделей вы можете выбрать и купить SSD Samsung с интерфейсом M.2 PCI-Express, M.2 SATA, SATA-III и mSATA с пропускной способностью до 8 Гб/сек, показывающие рекордный уровень производительность. К последним относятся быстрые твердотельные накопители Samsung серий 970 PRO, 970 EVO и 960 PRO. Разработаны они для ПК высокого класса и рабочих станций. Скорость чтения до 3500 Мб/сек и запись до 2700 Мб/сек достигается за счет применения контроллеров Samsung Phoenix и Polaris, которые поддерживают логический интерфейс NVMe. Цены на SSD Samsung зависят от емкости и производительности и варьируются в широком диапазоне. Из доступных моделей для ПК актуальными являются SSD Samsung 860 EVO и 860 PRO с контроллером Samsung MJX. Твердотельные накопители этих серий строятся с использованием современных микросхем 3D V-NAND, обеспечивающих достойную скоростью передачи данных при чтении/записи.

Samsung 970 PRO

Samsung 970 PRO – твердотельные накопителя для мощных игровых ПК с ресурсом до 1200 TBW. Доступные в объеме 1 Тб и 512 Гб, SSD созданы на базе чипов 3D MLC и контроллера Samsung Phoenix. AES 256-битное аппаратное шифрование обеспечивает защиту данных без ухудшения производительности, а время наработки на отказ достигает 1.5 млн. часов. Они выполнены в формате M.2 Type 2280 M Key, оснащены интерфейсом M.2 PCI-Express с пропускной способностью 8 Гб/сек и обеспечивают высокую скорость чтения/записи данных — до 3500 Мб/сек/2700 Мб/сек соответственно.

Samsung 970 EVO

Samsung 970 EVO – высокопроизводительные и надежные SSD для персональных компьютеров с аппаратным шифрованием AES 256 бит. Накопители данной серии с ресурсом до 600 TBW созданы на базе чипов 3D TLC и контролера Samsung Phoenix. Интерфейс M.2 PCI-Express с пропускной способностью 8 Гб/сек обеспечивают чтение и запись данных со скоростью до 3400 Мб/сек и 2500 Мб/сек соответственно. SSD с технологией увеличения скорости последовательной записи Intelligent TurboWrite выполнены в формате M.2 Type 2280 M Key и доступны в объеме 1 Тб, 500 Гб и 250 Гб.

Samsung 960 PRO

Samsung 960 PRO – SSD-диски для мощных компьютеров и рабочих станций с архитектурой на основе V-NAND памяти. Доступные в объеме до 2 Тб устройства показывают беспрецедентную производительность при высоких нагрузках в ресурсоемких приложениях. Представленные в компактном форм-факторе M.2 Type 2280 диски с интерфейсом M.2 PCI-Express Gen3 x4 показывают скорость чтения и записи до 3500 / 2100 Мб/сек соответственно, а количество операций ввода-вывода в секунду достигает 360000 IOPS. Аппаратное шифрование AES 256 бит обеспечивает защиту данных, а доступное для скачивания приложение Samsung Magician позволяет контролировать и управлять накопителем, поддерживая рабочие характеристики на должном уровне.

Samsung 860 EVO

Samsung 860 EVO – SATA-накопители с технологией TurboWrite для мейнстримовских ПК, ультрабуков и ноутбуков. V-NAND диски данной серии доступны в объеме 250 Гб, 500 Гб, 1 Тб и 2 Тб в формате mSATA, M.2 Type 2280 и 2.5-дюймовм формате для совместимости с большинством хост устройств. Скорости чтения и записи до 550 / 520 Mб/сек отличаются удивительной стабильностью даже при самых высоких нагрузках в режиме многозадачности. Накопители поддерживают аппаратный AES 256-битный алгоритм шифрования и совместимы с требованиями стандарта TCG Opal и IEEE 1667.

Samsung 860 PRO

Samsung 860 PRO – SSD накопители с контроллером Samsung MJX и ресурсом до 1200 TBW для мощных компьютеров и рабочих станций. При высоких нагрузках накопители этой серии обеспечивают стабильную скорость чтения и записи, которая достигает 560 МБ/с и 530 МБ/с соответственно. Они созданы на базе чипа 3D MLC в 2.5″ формате и оснащены интерфейсом SATA-III с пропускной способностью 6 Гбит/сек. Накопители с поддержкой TRIM и наработкой на отказ до 2 млн. часов доступны емкостью 1 Тб, 512 Гб и 256 Гб.

FAQ

Нужно ли охлаждение?В большинстве случаев устанавливать дополнительное охлаждение не требуется: SSD не сильно влияют на температуру корпуса, при этом сами выдерживают до 70 градусов. Но всё же тепло SSD выделяет, так что, если система охлаждения и раньше работала на пределе, то стоит её усилить.

Как определить, какой SSD подойдет в M2 слот ноутбука?Нужно просто узнать, какие форм-факторы поддерживает ваш ноутбук, после чего можно будет подобрать соответствующий накопитель.

Что надёжнее – M.2 или обычный SSD?По надёжности между ними нет никакой разницы.

Что быстрее – SATA 3 или M.2?Максимальная скорость SATA 3.0 равна 600 Мб/с, что ограничивает возможности некоторых SSD. У PCIe 3.0 x4 она гораздо выше – до 3,9 Гб/с.

Что такое М.2

Прежде чем мы сделаем это, давайте разберемся с некоторой базовой информацией, касающейся M.2.

M.2 – это, главным образом, форм-фактор. Размера и формы которого должны придерживаться все фирменные аппаратные компоненты M.2. При этом, не все M.2 одинаковы. Рынок согласился на ширину 22 мм, однако, длина значительно варьируется. Наиболее распространенная длина, используемая в M.2, составляет 60 мм или 80 мм, хотя они могут растягиваться до 120 мм.

Полезно знать, какой размер вы покупаете, потому что некоторые материнские платы (и ноутбуки) могут подходить только для определенных размеров. О чём я говорю?

Самый простой способ объяснить это на примере, давайте возьмем Samsung 970 Evo:

Samsung SSD 970 EVO 2TB – NVMe PCIe M.2 2280 SSD

Многие люди, вероятно, перестанут читать название на 2TB. Однако, прочтя дальше, вы бы узнали физический размер, интерфейс шины и всё остальное, что связано с совместимостью.

В частности, после «M.2» в названии продукта вы увидите серию цифр «2280» (в этом варианте). Это размер модуля! 22 относится к ширине в 22 мм, а 80 относится к длине в 80 мм. Если длина была бы 60 мм, число выглядело бы как «2260» и так далее.

Прежде чем мы застрянем на спецификациях M.2, я чувствую, что мы должны коснуться вопроса происхождения форм-фактора M.2…

Форм-фактор М.2 – начало

Первым шагом к тому, что мы теперь знаем как M.2, был выпуск mini-SATA или mSATA. Это был, по сути, раздетый, голый SSD со снятым корпусом. SATA SSD, как мы их знаем, 2,5-дюймовые накопители, которые подключаются к материнской плате через соединительный кабель SATA. Тем не менее, mSATA устранял оболочку, открывая прямоугольную плату размером 1×2 дюйма, которая вставляется непосредственно в вашу материнскую плату.

При этом, как следует из названия, mSATA по-прежнему использует последовательную шину ATA. Интерфейс, однако, был изменен на краевой разъем прямо на печатной плате, в отличие от обычного кабеля SATA. Кроме того, накопитель mSATA получает всю энергию напрямую через разъем, к которому он подключен.

Проблема с mSATA заключалась в том, что он имел все ограничения соединения SATA, а это означало, что единственным реальным преимуществом по сравнению с другими твердотельными накопителями была экономия места. Даже на пике популярности mSATA разработчики работали над заменой для обеспечения более высоких скоростей и большой емкости накопителей. Результатом стал NGFF (форм-фактор следующего поколения), который позже был переименован в M.2

SSD накопитель формата m.2 – плюсы

Основной плюс – это намного большая скорость чтения и записи чем на обычных SSD дисках формата 2.5 (ноутбучные)

SSD накопитель 960 EVO m.2

– M.2 порт поддерживает модуль M.2 SATA 6Gb/s
– M.2 порт поддерживает модуль M.2 PCIe со скоростью до 10Gb/s
– M.2 порт поддерживает модули длиной 4.2см/ 6см/ 8см
– Поддерживаются режимы RAID 0, RAID1, RAID 5 и RAID 10
– Поддерживаются технологии Intel Smart Response Technology, Intel Rapid Start Technology и Intel Smart Connect Technology.

Кстати, существует такая полезная вещь как адаптер для ssd накопителя m.2 – специальный переходник  – адаптер USB 3.1 Gen 2 на m.2 NVMe со штекером или адаптер M.2 на SATA или Адаптер M.2 NVME -> PCIe x16.

Вы можете задать вопрос – если существует ssd накопитель,  и SSD формата m.2, то в чём разница? А разница в форм-факторе и скорости передачи данных, m.2 гораздо компактнее и быстрее!

Но надо обратить внимание на размеры M.2. Если SSD для ноутбука все одинакового размера и форм-фактора, то M.2 накопители имеют разную длину! Их совместимость с различными вариациями разных слотов — это отдельная песня)

Если покупать себе ssd накопитель формата m.2, то какой выбрать? Тут все просто – главное не брать самый дешевый Китай! Intel или Samsung будут дороже но и надежнеее.

Впринципе вы можете выбрать себе и купить ssd накопители формата m.2 любого формата от 2230 до 22110, в зависимости от того какой формать поддерживает ваш ноутбук или стационарный компьютер.

M.2 диски имеют разную длину!

Начать следует с того, что платы доступных на рынке твердотельных накопителей формата m.2 обладают шириной 22 мм, но имеют пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм.

Данная размерность находит отражение в маркировке, например форм фактор m.2 2280 означает, что карта накопителя имеет ширину 22 мм и длину 80 мм.

Для слотов же m.2 обычно указывается полный перечень размерностей карт накопителей, с которыми они могут быть физически совместимы.

Установка твердотельного накопителя m.2 тоже никаких проблем не вызывает, все интуитивно понятно. Там просто нужно один конец вставить в разьем, другой в паз и все.

Если интересно прочитать про обычные SSD диски формата 2.5 (для ноутбуков) , читайте тут – SSD диск – ускорьте ваш пк!

Модели для PCI-Express, напротив, выглядят как звуковые или графические карты без вентилятора. Оба варианта используют для передачи данных линии PCI Express и, как правило, протокол NVM-Express для коммуникации.

SSD накопитель формата m.2 – минусы

Сравнение M.2 и SATA

Из минусов применительно к SSD стоит отметить то, что феноменальная скорость работы ячеек памяти, в этом случае, ограничена скоростью передачи интерфейса САТА.

Да, обычный твердотельный накопитель можно подключить и к старой материнке, где используются еще SATA-порты первой ревизии, однако ощутимого прироста производительности пользователь не заметит.

А плюс обычных SSD в том, что их можно вставить как в обычный стационарный компьютер, так и в ноутбук! А M.2 можно установить только на специальную материнскую плату где есть такой разъем (то есть далеко не во все компьютеры можно поставить – это конечно минус).

SSD накопители формата m.2 имеют утапливаемое крепление в разъемах m.2 системных плат. Форм-фактор обеспечивает возможность повышенной производительности при пониженном потреблении ресурсов, а также технологического усовершенствования в будущем.

Кроме того, для подключения карт не требуются кабели питания или данных. Как и SSD mSATA, накопители SSD M.2 просто вставляются в разъем.

Пару слов хотелось бы сказать о таком об ssd накопителе NVMe в формате m.2. Чем же он лучше обычных SSD и m.2 вместе взятых? NVMe – это тип твердотельного накопителя, который подключается через интерфейс PCI Express (куда видеокарта вставляется). В этом все и отличие.

Заключение

m.2 – более компактный форм фактор SSD накопителей. Многие модели выпускаются как в традиционном 2.5-дюймовом формате, так и в виде небольшой платы с разъемом m.2.

Если в ноутбуке или на материнской плате присутствует такой разъем, то это хороший повод разместить в нем накопитель. Сделать ли его системным, или использовать для других целей – отдельный вопрос.

Сравнение M.2 и SATA

SSD накопитель формата m.2