Компанія Samsung Electronics оголосила про запуск першого твердотільного накопичувача Samsung серії 950 PRO форм-фактора М.2 з масштабованим контролером NVM Express(Non – Volatile Memory Express). Розберемося, чому Samsung переходить до нового форм-фактора та контролера, а також чим це добре для користувача.

На сьогоднішній день саме слоти М.2 є найбільш перспективними для SSD: вони здатні забезпечити найвищу пропускну здатність серед усіх. існуючих варіантівпідключення твердотільних накопичувачів.

Що таке NVMe?

Сама серйозна проблемадля SSD сьогодні – обмеження смуги пропускання старих шин Serial ATA та Serial Attached SCSI (SAS). Пропускна спроможність нових SATA-III становить 600 МБайт/с, швидкість передачі Serial Attached SCSI (SAS 12G) становить 1,2 ГБайт/с. Сучасні SSD здатні більше.

Протокол NVMe прискорює операції I/O рахунок відмови від стека команд SAS (SCSI). NVMe SSDпідключаються прямо до шини PCIe. Програми отримують різкий приріст продуктивності від усунення I/O-активності з SAS/SATA SSD та HDD на NVMe SSD. Запам'ятовувачі нового типу зберігання енергонезалежні (non-volatile) і затримка при доступі до них суттєво нижчі – на рівні затримок оперативної (volatile) пам'яті.

Контролер NVMe демонструє всі переваги SSD: дуже низькі затримки доступу та величезна глибина черги за операціями читання та запису. Надзвичайно низька латентність пристроїв зберігання суттєво знижує ймовірність блокування таблиць даних при їх оновленнях. Це критично для розрахованих на багато користувачів баз даних зі складними і взаємопов'язаними таблицями.

Роз'єм М.2 на материнській платі.

Сьогодні NVM Express (NVMe) підтримують усі материнські плати ASUS на наборах системної логіки Intel Z97 Express та X99 Express – для цього потрібно оновити UEFI BIOS та у вигляді опції використовувати карту розширення ASUS Hyper Kit.

Карта розширення дозволяє власникам плат на чіпсеті X99 підключати накопичувачі типорозміру 2,5" з інтерфейсом NVMe - наприклад Intel SSD 750, використовуючи роз'єм SFF-8639 (mini-SAS HD). На самому диску теж буде роз'єм SFF-8639, він виглядає так:

Якщо на материнській платі немає роз'єму М.2 або немає можливості використовувати його, є плати-перехідники для PCIe:

Компанія Supermicro представила рішення, оптимізовані під NVMe:

За заявою виробника, SuperServer з підготовкою під NVMe Virtual SAN демонструє найкращі в галузі показники продуктивності та щільності у вирішенні 1U Ultra 10x NVMe (серія SYS-1028U-VSNF), що легко масштабується під потреби корпоративного середовища, центрів обробки даних та хмарних додатків.

2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) підвищує щільність NVMe з можливістю «гарячої» заміни і може поставлятися в ще більш високощільних конфігураціях - до 24x2,5″ NVMe з гарячою заміною на 1U.

Два нових рішення 2U Virtual SAN Ready Node виключно на створених на базі SSD flash-накопичувачах, в архітектурі Ultra (серія SYS-2028U-VSNF) та TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) підтримують до 480 віртуальних машин у 4 вузлах.

У цілому Супермікро є ціла лінійка серверів для NVMe-носіїв, вони поки рідкісні у продажу як і самі носії.

Втім, повернемось до Samsung 950 Pro.

Специфікація Samsung 950 Pro

Samsung 950 Pro
Виробник	Samsung
Серія	950 Pro
Модельний номер	MZVKV256	MZVKV512
Форм-фактор	M.2 2280
Інтерфейс	PCI Express 3.0 x4 – NVMe
Ємність	256 Гбайт	512 Гбайт
Конфігурація
Мікросхеми пам'яті: тип, інтерфейс, техпроцес, виробник	Samsung 128-Гбіт 32-шарова MLC V-NAND
Мікросхеми пам'яті: число/кількість NAND-пристроїв у чіпі	2/8	2/16
Контролер	Samsung UBX
DRAM-буфер: тип, об'єм	LPDDR3-1600, 512 Мбайт
Продуктивність
Макс. стійка швидкість послідовного читання	2200 Мбайт/с	2500 Мбайт/с
Макс. стійка швидкість послідовного запису	900 Мбайт/с	1500 Мбайт/с
Макс. швидкість довільного читання (блоки по 4 Кбайт)	270000 IOPS	300000 IOPS
Макс. швидкість довільного запису(Блоки по 4 Кбайт)	85000 IOPS	110000 IOPS
Фізичні характеристики
Потужність: бездіяльність/читання-запис	1,7/6,4 Вт	1,7/7,0 Вт
MTBF (середній час напрацювання на відмову)	1,5 млн годин
Ресурс запису	200 Тбайт	400 Тбайт
Габаритні розміри: Д × В × Г	80,15 × 22,15 × 2,38 мм
Маса	10 г
Гарантійний термін	5 років
Рекомендована ціна	$200	$350

На відміну від OEM-накопичувача Samsung SM951-NVMe в основі 950 Pro лежить прогресивна тривимірна MLC V-NAND. У SM951 використовується звичайна планарна флеш-пам'ять, яка виробляється за 16-нм техпроцесом.

Дуже важливо:у UEFI BIOS материнської плати повинен міститися NVMe-драйвер для завантаження ОС з 950 Pro.

950 Pro в окремих випадках може досить сильно розігріватись – при максимальному навантаженні цей SSD здатний виділяти до 6-7 Вт. При цьому, зазначає anandtech.com, це не є серйозною проблемою. Офіційна позиція виробника щодо цього така: « Температура 950 Pro зростає до верхньої межі лише у разі безперервного, тривалого та складного навантаження, яке для клієнтських SSD не характерне. Зниження продуктивності при послідовній одноразового записуна накопичувач близько 100 Гбайт даних навряд чи може якось торкнутися звичайних користувачів. Тобто у разі використання накопичувача у складі звичайного ПК проблема перегріву малоймовірна».

У більшості тестів anandtech.com 950 Pro показав дуже добрі результати:

Доброго вам дня.

Вже як кілька років зникли суперечки про вигоду від використання SSD накопичувачів - зараз його рекомендують встановлювати всім: не тільки професійним геймерам або програмістам, а й звичайним користувачам. Перевага у дисковій продуктивності колосальна: у 5-10 разів!

Однак, зараз досить багато SSD накопичувачів, що відрізняються розмірами (прим.: форм-фактор): якщо з SSD форм-фактора 2,5 дюйма (класичний розмір, виглядає також як жорсткий диск) питань не так багато, то ось з "новомодними" SSD M2 - справжня плутанина!

Власне, у цій статті хотів розібрати найголовніше про накопичувачі SSD M2: який саме накопичувач мені підійде, який інтерфейс використовується, що це за 2242, 2260, 2280 та ключі "M", "B", "B&M" на маркуванні накопичувача. ..

Вибір накопичувача SSD M2: розбираємося з плутаниною

У багатьох нових ноутбуках і комп'ютерах на материнській платі все частіше з'являвся новий роз'єм M2 (що не дивно!). Він прийшов на зміну інтерфейсам: mSATA, mini PCI Express.

І тут хочу відразу відзначити перевагу інтерфейсу M2: він дозволяє обходитися без кабелів живлення, окремих шлейфів тощо добра (по суті, дозволяє підключати пристрої просто вставивши карту в слот!). До того ж, він менший, ніж той же mSATA. Все це в купе дозволяє M2 використовувати у більш мобільних та компактних пристрояхробить його більш зручним і популярним.

Додам, що використовувати M2 можна і для установки Wi-Fiадаптера, 3G/4G модемів, Bluetooth модуля та ін пристроїв. (Прим.: просто багато хто вважає, що M2 використовується виключно для SSD)

До речі!

M2 інтерфейс у свій час називався як NGFF (форм фактор наступного покоління). У деяких магазинах і деяких виробників накопичувачів зустрічаються SSD M2 саме з цим маркуванням.

У чому плутанина

1) SATA та PCIe

Формат M2, звичайно, безперечно перспективний, але дуже вже все з ним не просто. Відразу скажу, що він поділяється на два великих типу: SATA та PCIe (а кожен з цих типів поділяється на кілька підтипів).

Чому так було зроблено? M2, як уже сказав вище, замислювався як універсальний інтерфейс, який замінить застарілі mSATA та mini PCIe. Але, річ у тому, що пропускна спроможність SATA III становить 6 Гбіт/с, а накопичувач SSD M2 PCIe - здатний забезпечити швидкість роботи до 32 Гбіт/с (погодьтеся, різниця суттєва!).

Доповню, що M.2 PCIe відрізняється за швидкістю залежно від кількості ліній. Так, наприклад, PCI Express 2.0 з двома лініями (позначається як PCI-E 2.0 x2) - забезпечує швидкість до 8 Гбіт/c, PCI Express 3.0 з чотирма лініями (PCI-E 3.0 x4) - забезпечує заповітні 32 Гбіт/с.

Весь смак у тому, що більшість пристроїв (скажімо, ноутбуки) підтримують лише один тип диска, наприклад SSD M2 SATA III. Тобто. при виборі необхідно дуже уважно підійти до того, що ж підтримує пристрій (але про це ще кілька слів нижче).

2) Габарити накопичувача 2242, 2260 та 2280

Ще один важливий момент: накопичувачі M2 (як SATA, так і PCIe) можуть бути різних габаритів. Усього їх три: 2242, 2260 та 2280.

Перші дві цифри (22) - це ширина накопичувача, другі (42, 62 або 80) - це його довжина (див. скріншот нижче як приклад).

Суть у тому, що материнські плати підтримують різні габарити накопичувачів. І якщо диск меншої довжини ще можна вставити в слот, то якщо він більше - це біда...

Однак зазначу, що зараз у продажу є універсальні дискидовжиною 80 мм, які самостійно можна підрізати до потрібної довжини (прим.: всі необхідні мікросхеми розташовуються на довжині 42 мм).

3) Ключі

Під ключами маються на увазі контакти та їх розташування на накопичувачі. Існують три види ключів: "M", "B", та універсальний "B&M" (наочний приклад нижче). Перед покупкою диска необхідно знати, який ключ підтримується вашим пристроєм.

Накопичувачі з різними ключами, наочний приклад

Ключі на SSD M2 накопичувачах: інтерфейс, механічна сумісність, схема

Вся "сіль" із цими ключами в тому, що, наприклад, мат. плата із сокетом PCIe x2 використовує ключ "B", але є накопичувачі SSD формату M2 SATA які також використовують ключ "B"! Зрозуміло, якщо підключити такий накопичувач до материнської плати із сокетом PCIe x2 – працювати він не буде!

4) Технологія NVMe

Старі диски використовують протокол AHCI, але з появою швидших дисків - він перестав справлятися зі своїм завданням (не дозволяє використовувати максимальні диски швидкісні характеристикинакопичувачів). Для вирішення цієї проблеми випущено новий протокол – NVMe.

Він забезпечує більш високу швидкість, вимагає менше ресурсів від процесора при операціях читання/запису, значно менше затримки. Щоб ваш SSD міг працювати по даному протоколу, Зверніть увагу на те, чи підтримує ваша мат. плата за цю технологію.

Підсумки (що знати перед покупкою SSD M2, щоб не опинитися в "дурнях"):

1. який інтерфейс підтримує ваша материнська плата (PCI-E 2.0x4, PCI-E3.0x2, PCI-E3.0x4, SATA III);
2. габарити SSD M2 накопичувача, який можна встановити (2280, 2260, 2242);
3. ключ, який підтримує ваша материнська плата (зазвичай, SATA дискі випускаються із ключем "M&B", а PCIe x4 – з ключем "M");
4. чи підтримується мат. Платою технологія NVMe (якщо так - то природно, і накопичувач варто купувати за допомогою NVMe).

Тільки після відповіді на ці кілька питань, можна зробити вибір SSD M2, який працюватиме.

Оновлено від 27.01.2019. Зараз стали з'являтися у продажу ноутбуки (і мат. плати) з універсальними портами, до яких можна підключити SSD M2 як PCI-E, і SATA.

Чи варта гра свічок? Чи переходити на SSD...

Багато хто часто питає, а чи варто взагалі переходити на SSD, чи така істотна різниця...

Як приклад покажу порівняльний тесткількох дисків, встановлених у мене на ноутбуках/ПК. Перший тест – це SSD M2 (NVMe), другий – SSD M2 (SATA III), третій – класичний HDD.

Тест швидкості накопичувачів SSD(NVMe, SATA), HDD Клікабельно (Crystal DiskMark – утиліта для тесту)

Примітка!На скринах ви бачите синтетичні тести. У реальній роботі (при завантаженні ОС, запуску ігор, роботі з ПЗ): багато звичайних користувачів відзначають величезну різницю між HDD і SSD (SATA), але майже не помічають між SSD (NVMe) і SSD (SATA).

Зверніть увагу на перший рядок. Швидкість читання (Read) 2591 MB/s проти 73 MB/s – різниця в 30÷35 разів! Тобто. якщо раніше, до установки SSD (NVMe), Windows завантажувалася протягом 1 хвилини - то зараз менше 10 сек.!

Я вже не говорю про інші програми: Word, браузери, програвачі та ін. - запускаються моментально, відразу ж після подвійного кліку мишки по ярличку!

Доповнення!

Як перевірити швидкість диска: HDD, SSD. Тест, визначення різниці у швидкості між SSD та HDD, чи варто переходити на твердотільний диск -

Як дізнатися, який SSD M2 підтримує мій мат. плата, що вибрати

Дуже популярне питання. Для початку хочу сказати не вірте ніяким утилітам для перегляду характеристик ПК. Справа в тому, що вони можуть показати наявність слота M2, але на платі його може не бути (Тобто для нього передбачено місце на платі, а фізично слота немає)!

І так, ближче до справи...

1) Варіант №1 – подивитися на самій мат. платі.

Якщо на вашому маті. платі є роз'єм M2 - то в більшості випадків поряд з ним є маркування, за яким ви зможете дізнатися потрібні відомості (наприклад, нижче). До того ж одразу переконайтесь у фізичній наявності цього роз'єму (що важливо зробити перед покупкою накопичувача).

2) Варіант №2 - подивитися на сайті виробника

Знаючи модель материнської плати (або ноутбука), можна зайти на сайт її виробника та переглянути характеристики. До речі, деякі материнські плати зараз роблять універсальними, які можуть підтримувати кілька типів накопичувачів SSD M2 (користувачам ноутбуків у цьому випадку пощастило менше, тому що вони найчастіше підтримують один конкретний тип).

Характеристики мат. плати на сайті виробника

3) Варіант №3 – подивитися огляд конкретного ноутбука (мат. плати).

Багато магазинів і користувачів (які вже придбали залізо) часто роблять огляди, з яких можна почерпнути необхідні дані. Однак, рекомендую їх підкріплювати також першими двома варіантами (т.к. сказати, переконатися на власні очі).

Доповнення вітаються...

Читайте про переваги та недоліки форм-фактора M.2, які диски підтримують M.2 слот, які роз'єми використовують M.2 диски, що необхідно для встановлення M.2 карти, і т.д. M.2 це новий відкритий формат для продуктивних комп'ютерних систем, але чи все однозначно? Такі виробники твердотільних SSD дисків, як Samsung, Intel, Plextor, Corsair, використовує формат для економії місця і витрат енергії. Це дуже важливі фактори при виробництві сучасних ультрабуків та планшетів. Однак придбання накопичувача з роз'ємом M.2 для апгрейду вашого пристрою потребує певної передбачливості.

М.2 – це непросто еволюційний форм-фактор. Потенційно він має повністю замінити весь формат Serial ATA. M.2 може взаємодіяти з SATA 3.0 (такими кабелями підключені всі диски на сучасних настільних ПК), PCI Express 3.0 (цей інтерфейс використовується за промовчанням для відеокарт та інших пристроїв) і навіть USB 3.0.

Потенційно будь-який SSD або HDD диск, картка пам'яті або флешка, GPU або будь-який USBгаджет з низьким енергоспоживанням, можуть бути встановлені на карту з M.2 роз'ємом. Але не все так просто. Наприклад, в одному слоті M.2 є лише чотири смуги PCI Express, що становить чверть від необхідного відеокарт числа, але гнучкість в цьому крихітному маленькому слоті вражає.

При використанні шини PCI замість шини SATA пристрою M.2 можуть передавати дані швидше ніж у 6 разів. Кінцева швидкість залежить від можливостей материнської плати та самої карти M.2. SSD диск формату M.2 буде працювати набагато швидше ніж аналогічний диск SATA, якщо ваша материнська плата підтримує PCI 3.

Які диски підтримують M.2 слот?

на Наразі M.2 використовуються як інтерфейс для понад швидких SSD дисківяк на ноутбуках, так і робочих станціях. Якщо перейдете в комп'ютерний магазин і запитаєте диск M.2, то вони майже напевно покажуть вам SSD з роз'ємом M.2. Але тільки якщо ви зможете знайти магазин, що торгує комп'ютерами вроздріб, який ще працює в наш час.

Деякі моделі ноутбуків також використовують порт M.2 як засіб бездротового з'єднання, встановлюючи крихітні низькопотужні картки, які об'єднують Wi-Fi та Bluetooth-радіо. Це менш поширене для настільних комп'ютерів, де зручніше використовувати USB або PCIe 1x роз'єми (хоча немає причин, з яких ви не могли б це зробити на сумісній материнській платі).

Виробники комп'ютерного заліза не поспішають використовувати цей слот для інших пристроїв. Поки що ніхто не презентував відеокарту на M.2 роз'ємі, проте Intel вже продає свою швидку пам'ять Optane клієнтам.

Чи підтримує мій комп'ютер M.2 слот?

Якщо ваш комп'ютер виготовлено та зібрано за останні кілька років, то майже напевно він має слот M.2. На жаль, гнучкість формату не означає, що сам слот використовувати також просто як будь-який USB-пристрій. Як правило, карти зі слотом M.2 мають досить велику довжину. Перед покупкою диска M.2 SSD перевірте розміри плати за специфікацією і переконайтеся, що у вашому комп'ютері або ноутбуку є місце для їх встановлення. Крім цього M.2 пристрої мають різні роз'єми. Давайте розглянемо ці два фактори докладніше.

Яка довжина плати M.2?

Для настільних ПК довжина зазвичай не є проблемою. Навіть крихітна материнська плата Mini-ITX може легко розмістити плату M.2, довжина якої коливається від 30 до 110 міліметрів. Як правило, материнські плати мають отвір для маленького гвинтика, який надійно утримує плату на місці. Поруч із кріпленням зазначена довжина підтримуваної M.2 мікросхеми.

Всі M.2 диски використовують фіксовану ширину 22 міліметри, тому різниця в розмірах виражена тільки в довжині. На даний момент доступні такі варіанти:

• M.2 2230: 30 мм;
• M.2 2242: 42 мм;
• M.2 2260: 60 мм;
• M.2 2280: 80 мм;
• M.2 2210: 110 мм.

Деякі души пропонують можливість кріплення гвинта на будь-якому з цих інтервалів.

Які роз'єми використовують диски M.2?

Хоча в стандарті M.2 використовується один і той же слот шириною 22 міліметри для всіх карток, він не однаковий для всіх пристроїв. Оскільки M.2 спроектований для використання з безліччю різних пристроїв, він має деякі відмінності в підключенні:

• B Ключ:використовується зазор у правій частині карти (ліворуч від контролера хоста), з шістьма контактами праворуч від зазору. Ця конфігурація підтримує шини PCIe x2.
• M Ключ:використовує зазор у лівій частині картки ( права сторонаголовного контролера), з п'ятьма штирьками зліва від зазору. Ця конфігурація підтримує з'єднання шини PCIe x4 для подвійної пропускної здатності даних.
• B + M Ключ:використовує обидва вищезгадані зазори, з п'ятьма штирьками на лівій стороні карти і шістьма праворуч. Такі картки обмежені швидкістю PCIe x2.

Що потрібно для встановлення M.2 карти?

Більшість карт M.2 є SSD дискамита автоматично розпізнаються вашою операційною системою на основі драйверів AHCI. Для Windows 10 більшість Wi-Fi та Bluetooth-карт також розпізнаються автоматично і для них встановлюються стандартні драйвери. Однак вам може знадобитися ввімкнути слот M.2 через налаштування в BIOS комп'ютера або UEFI. Також вам знадобиться викрутка, щоб закріпити гвинтом на материнській платі.

Чи можна додати M.2 карту в ПК, якщо в ньому немає слота?

Для ноутбуків це неможливо, оскільки сучасні пристроїмають дуже компактний дизайн і не дозволяють будь-який незапланований пристрій усередині корпусу. Вам пощастило, якщо ви використовуєте настільний комп'ютер. У продажу є адаптери, які використовують слот PCIe x4 вашої материнської плати.

Пам'ятайте, якщо ваша материнська плата не може завантажитися з PCIe, тоді ви не зможете використовувати диск M.2 як завантажувальний, а значить ви не виграєте від великої швидкості. Якщо ви хочете використовувати всі переваги диска M.2, краще використовувати материнську плату, яка підтримує новий стандарт.

Що в минулому, що цього року статті про SSD можна сміливо починати з одного й того самого пасажу: «Ринок твердотільних накопичувачів стоїть на порозі серйозних змін». Ось уже який місяць поспіль ми з нетерпінням чекаємо на той момент, коли виробники приступлять до випуску принципово нових моделей масових SSD для персональних комп'ютерів, які замість звичного інтерфейсу SATA 6 Гбіт/с використовуватимуть більш швидкісну шину PCI Express. Але світлий момент, коли ринок наповнять свіжі і помітно більш високопродуктивні рішення, все відкладається і відкладається, головним чином через затримки з доведенням до розуму необхідних контролерів. Ті ж одиничні моделі споживчих SSD з шиною PCI Express, які все-таки стають доступними, поки що носять явно експериментальний характер і не можуть вразити нас своєю швидкодією.

Перебуваючи в такому тяжкому очікуванні змін, нескладно випустити з уваги інші події, які нехай і не надають основного впливу на всю індустрію, проте теж важливі і цікаві. Щось подібне якраз і сталося з нами: непомітно на ринку споживчих SSD набули поширення нові віяння, на які ми досі майже не звертали уваги. У продажу стали масово з'являтися SSD нового формату M.2. Ще кілька років тому про цей форм-фактор говорилося лише як про перспективний стандарт, але за останні рік-півтора він зумів знайти величезну кількість прихильників і серед розробників платформ, і серед виробників SSD. В результаті сьогодні накопичувачі у форматі M.2 не рідкість, а повсякденна реальність. Їх випускають багато виробників, вони вільно продаються в магазинах і повсюдно встановлюються в комп'ютери. Більше того, формат M.2 зумів відвоювати собі місце не тільки у мобільних системах, Для яких він призначався спочатку. Багато материнських плат для настільних комп'ютерів сьогодні теж комплектуються слотом M.2, внаслідок чого такі SSD активно проникають у тому числі і в класичні десктопи.

З огляду на все це ми дійшли висновку про необхідність звернути пильну увагу на твердотільні накопичувачі у форматі M.2. Незважаючи на те, що багато моделей таких флеш-дисків є аналогами звичних 2,5-дюймових SATA SSD, які тестуються нашою лабораторією на регулярній основі, серед них є і самобутні продукти, які не мають близнюків класичного форм-фактора. Тому ми вирішили надолужити втрачене і провести єдине зведене тестування найбільш ходових ємностей 128 і 256 Гбайт, що є у вітчизняних магазинах M.2 SSD. Допомога у здійсненні цієї витівки нам надала московська компанія. Регард», Пропонує надзвичайно широкий асортимент SSD, у тому числі і у форм-факторі M.2.

⇡ Єдність та різноманіття світу M.2

Слоти і карти формату M.2 (раніше цей формат називався Next Generation Form Factor - NGFF) спочатку розроблялися як більш швидкісна і компактніша заміна для mSATA - популярного стандарту, використовуваного твердотілими накопичувачами в різних мобільних платформах. Але на відміну свого попередника M.2 пропонує принципово велику гнучкість як і логічної, і у механічної частини. Новий стандарт описує кілька варіантів довжини та ширини карт, а також дозволяє використовувати для підключення твердотільних накопичувачів як SATA, так і швидкісний інтерфейс PCI Express.

У тому, що PCI Express змінить звичні нам інтерфейси накопичувачів, немає жодних сумнівів. Безпосереднє використання цієї шини без додаткових надбудов дозволяє знизити латентність при зверненні до даних, а завдяки її масштабованості істотно збільшує пропускну здатність. Навіть дві лінії PCI Express 2.0 здатні забезпечити помітно велику швидкістьпередачі даних у порівнянні з звичним інтерфейсом SATA 6 Гбіт/с, а стандарт M.2 дозволяє встановлювати з'єднання з SSD із залученням до чотирьох ліній PCI Express 3.0. Закладений таким чином фундамент для зростання пропускної спроможності спричинить появу нового покоління високошвидкісних твердотільних накопичувачів, здатних забезпечити швидше завантаження операційної системи та додатків, а також зменшення затримок при переміщенні значних обсягів даних.

Інтерфейс SSD	Максимальна теоретична пропускна спроможність	Максимальна реальна пропускна спроможність (оцінка)
SATA III	6 Гбіт/с (750 Мбайт/с)	600 Мбайт/с
PCIe 2.0 x2	8 Гбіт/с (1 Гбайт/с)	800 Мбайт/с
PCIe 2.0 x4	16 Гбіт/с (2 Гбайт/с)	1,6 Гбайт/с
PCIe 3.0 x4	32 Гбіт/с (4 Гбайт/с)	3,2 Гбайт/с

Формально стандарт M.2 є мобільним різновидом протоколу SATA Express, описаного в специфікації SATA 3.2. Однак склалося так, що за останню пару років M.2 поширився набагато ширше за SATA Express: роз'єми M.2 сьогодні можна виявити на актуальних материнських платах і в ноутбуках, а SSD у форм-факторі M.2 повсюдно доступні у продажу. SATA Express подібною підтримкою з боку індустрії похвалитися не здатний. Частково це пов'язано з більшою гнучкістю M.2: залежно від реалізації цей інтерфейс може бути сумісний із пристроями, що працюють за протоколами SATA, PCI Express і навіть USB 3.0. Причому у максимальному варіанті M.2 підтримує до чотирьох ліній PCI Express, тоді як роз'єми SATA Express здатні забезпечити передачу даних лише за двома такими лініями. Іншими словами, сьогодні саме слоти M.2 є не тільки зручним, але й перспективнішим фундаментом для майбутніх SSD. Вони не тільки підходять і для мобільних, і для десктопних застосувань, але й здатні забезпечити найвищу пропускну здатність серед усіх варіантів підключення споживчих твердотільних накопичувачів.

Однак з огляду на той факт, що ключовою властивістю стандарту M.2 є різноманітність його видів, слід мати на увазі, що далеко не всі M.2-накопичувачі однакові, а їх сумісність з різними варіантами відповідних слотів — це окрема історія. Почати слід з того, що плати доступних на ринку твердотільних накопичувачів у форм-факторі M.2 мають ширину 22 мм, але мають п'ять варіантів довжини: 30, 42, 60, 80 або 110 мм. Дана розмірність знаходить відображення в маркуванні, наприклад, форм-фактор M.2 2280 означає, що карта накопичувача має ширину 22 мм і довжину 80 мм. Для слотів M.2 зазвичай вказується повний перелікрозмірності карток накопичувачів, з якими вони можуть бути фізично сумісні.

Друга ознака, що вносить диференціацію в різні варіанти M.2, - це «ключи» в щілинному слоті і, відповідно, в ножовому роз'єм карт, які перешкоджають установці плат накопичувачів в логічно несумісні з ними роз'єми. На даний момент для M.2 SSD використовується два варіанти розташування ключів із описаних у специфікації одинадцяти різних положень. Ще два варіанти знайшли застосування на WLAN і Bluetooth-картах у форм-факторі M.2 (так, буває і таке - наприклад, бездротовий адаптер Intel 7260NGW), а сім положень ключів зарезервовані на майбутнє.

	Слот M.2 з ключем типу B (Socket 2)	Слот M.2 з ключем типу M (Socket 3)
Схема
Розташування ключа	Контакти 12-19	Контакти 59-66
Підтримувані інтерфейси	PCIe x2 та SATA (опціонально)	PCIe x4 та SATA (опціонально)

Слоти M.2 можуть мати лише один ключ-перегородку, але M.2-карти можуть мати по кілька ключів-вирізів відразу, що зробить їх сумісними з кількома типами слотів одночасно. Ключ типу B, розташований замість контактів з номерами 12-19, означає, що до слоту підведено не більше двох ліній PCI Express. Ключ типу М, що займає контактні позиції 59-66, означає, що слот має чотири лінії PCI Express і тому може забезпечити більш високу продуктивність. Іншими словами, карта M.2 повинна не тільки підходити за розміром, але й мати сумісне зі слотом розташування ключів. При цьому ключі не тільки обмежують механічну сумісність між різними роз'ємамиі платами форм-фактора M.2, але й виконують ще одну функцію: їхнє розташування перешкоджає неправильній установцінакопичувачів у слоті.

Наведена в таблиці інформація повинна допомогти правильно ідентифікувати тип слота, що існує в системі. Але треба мати на увазі, що можливість механічного стикування слота і роз'єму є лише необхідною, але не достатньою умовою для їх повної логічної сумісності. Справа в тому, що в слоти з ключами B і M може бути виведений не тільки інтерфейс PCI Express, але і SATA, але розташування ключів не дає жодної інформації про його відсутність або наявність. Те саме стосується і роз'ємів M.2 карт.

	Ножовий роз'єм із ключем типу B	Ножовий роз'єм із ключем типу M	Ножовий роз'єм із ключами типу B та M
Схема
Розташування прорізів	Контакти 12-19	Контакти 59-66	Контакти 12-19 та 59-66
Інтерфейс SSD	PCIe x2	PCIe x4	PCIe x2, PCIe x4 або SATA
Механічна сумісність	Слот M.2 з ключем типу B	Слот M.2 з ключем типу М	Слоти M.2 з ключами типу B або типу M
Поширені моделі SSD	Ні	Samsung XP941 (PCIe x4)	Більшість M.2 SATA SSD Plextor M6e (PCIe x2)

Є ще одна проблема. Вона полягає в тому, що багато розробників материнських плат ігнорують вимоги специфікацій і встановлюють на свої продукти найбільш «круті» слоти з ключем типу M, але заводять на них лише дві з чотирьох покладених ліній PCIe. Крім того, наявні на материнських платах M.2-слоти можуть бути взагалі не сумісні з SATA-накопичувачами. Зокрема, своєю любов'ю до встановлення M.2-слотів із урізаною SATA-функціональністю грішить компанія ASUS. На ці виклики адекватно відповідають і виробники SSD, багато з яких вважають за краще робити на своїх картах відразу обидва ключі-вирізи, ніж вони забезпечують можливість фізичної установки накопичувачів у слоти M.2 будь-якого типу.

У результаті виходить, що визначити реальні можливості, сумісність та наявність інтерфейсу SATA в слотах та роз'ємах M.2 за одними лише зовнішніми ознаками неможливо. Тому повну інформацію про особливості реалізації тих чи інших слотів та накопичувачів можна отримати лише з паспортних характеристик конкретного пристрою.

На щастя, зараз асортимент M.2-накопичувачів не настільки великий, так що ситуація не встигла заплутатися остаточно. Фактично на ринку поки що представлена ​​лише одна модель M.2-накопичувача з інтерфейсом PCI e x2 – Plextor M6e – і одна модель з інтерфейсом PCIe x4 – Samsung XP941. Всі інші доступні в магазинах флеш-накопичувачі у форм-факторі M.2 використовують звичний протокол SATA 6 Гбайт/с. При цьому всі SSD, що зустрічаються у вітчизняних магазинах M.2, мають по два ключі-вирізи — в положеннях B і M. Винятком є ​​лише Samsung XP941, у якого є тільки один ключ — у позиції M, але він у Росії не продається.

Тим не менш, якщо в комп'ютері або на материнській платі є слот M.2, і ви плануєте заповнити його твердотільний накопичувач, то попередньо потрібно перевірити кілька речей:

• Чи підтримує ваша система M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD або обидва варіанти накопичувачів відразу?
• Якщо в системі є підтримка M.2 PCIe-накопичувачів, скільки ліній PCI Express заведено на слот M.2?
• Яке розташування ключів на карті SSDдопускає наявний у системі слот M.2?
• Якою є максимальна довжина картки M.2, яку можна встановити у вашу материнську плату?

І тільки після того, як ви зможете безперечно відповісти на всі ці питання, можна переходити до вибору відповідної моделі SSD.

Crucial M500

Твердотільний накопичувач Crucial M500 у форматі M.2 - це аналог добре знайомої нам однойменної 2,5-дюймової моделі. Архітектурних відмінностей між «великим» флеш-накопичувачем та його M.2-собратом немає ніяких, а значить, ми маємо справу з недорогими SSD, заснованими на популярному контролері Marvell 88SS9187 і 20-нм флеш-пам'яттю, що комплектуються, виробництва Micron c 128-гігабітними ядрами. Щоб вмістити накопичувач на M.2-карті, розміри якої становлять всього 22 × 80 мм, використано більш тісне компонування та мікросхеми флеш-пам'яті з щільнішою упаковкою кристалів MLC NAND. Іншими словами, Crucial M500 навряд чи здатний здивувати когось своєю апаратною конструкцією, все в ній звично і давно знайоме.

На тести ми отримали дві моделі – ємністю 120 та 240 Гбайт. Як і в 2,5-дюймових SSD, їх ємності виявилися дещо урізані щодо звичних кратних 16 Гбайт об'ємів, що означає наявність більшої резервної області, що займає в даному випадку 13 відсотків загального масиву флеш-пам'яті. Виглядають M.2-версії Crucial M500 наступним чином:

Crucial M500 120 Гбайт (CT120M500SSD4)

Crucial M500 240 Гбайт (CT120M500SSD4)

І той і інший накопичувач є M.2-картою формату 2280 з ключами типу B і M, тобто він може бути поміщений в будь-який слот M.2. Однак не варто забувати, що Crucial M500 (у будь-якому варіанті виконання) - це накопичувач з інтерфейсом SATA 6 Гбіт/с, тому працюватиме він тільки в тих слотах M.2, які підтримують SATA SSD.

Обидві модифікації накопичувача несуть на собі по чотири мікросхеми флеш-пам'яті. На 120-гігабайтному накопичувачі - це Micron MT29F256G08CECABH6, а на 240-гігабайтному - MT29F512G08CKCABH7. Обидва види чіпів зібрані з 128-гігабітних 20-нм кристалів MLC NAND, відповідно в 120-гігабайтній версії накопичувача восьмиканальний контролер має по одному пристрої флеш-пам'яті на кожному своєму каналі, а в 240-гігабайтному SSD він користується дворазовим чергуванням. Це пояснює помітні відмінності у продуктивності Crucial M500 різних обсягів. Зате обидві модифікації Crucial M500, що розглядаються, оснащені однаковим обсягом оперативної пам'яті. На обох SSD встановлена ​​256-мегабайтна мікросхема DDR3-1600.

Слід зазначити, що однією з позитивних властивостей споживчих накопичувачів Crucial є апаратний захист цілісності даних при раптових відключеннях живлення. M.2-модифікації Crucial M500 такою властивістю теж мають: незважаючи на розмір плати, флеш-диски оснащені батареєю конденсаторів, що дозволяють контролеру штатно завершувати своє функціонування та зберігати таблицю трансляції адрес в енергонезалежній пам'яті навіть у випадках будь-яких ексцесів.

Crucial M550

Компанія Crucial почала освоювати новий форм-фактор однієї з перших, дублюючи усі свої споживчі моделі SSD як у традиційному 2,5-дюймовому форматі, так і у вигляді M.2-карток. Не дивно, що після появи M.2-версій M500 на ринок були випущені і відповідні модифікації новішої та більше продуктивної моделі Crucial M550. Загальний підхід до проектування таких SSD зберігся: фактично ми отримали кальку з 2,5-дюймової SATA-моделі, але втиснуту в рамки карти розміру M.2. Тому з погляду архітектури M.2-варіант Crucial M550 зовсім не дивує. Це накопичувач на базі контролера Marvell 88SS9189, в якому застосована MLC NAND компанії Micron, виготовлена ​​за 20 нм нормами.

Нагадаємо, Crucial M550 до недавніх пір виступав флагманським накопичувачем цього виробника, тому інженери не тільки забезпечили його передовим контролером, а й прагнули надати масиву флеш-пам'яті максимальний рівень паралелізму. Тому в модифікаціях Crucial M550 об'ємом до напівтерабайту використовується MLC NAND з 64-гігабітними ядрами.

Для проведення тестів ми одержали зразок Crucial M550 об'ємом 128 Гбайт. Цей накопичувач є M.2-картою типового формату 2280, яка забезпечена двома ключами типу B і M. Значить, встановити цей накопичувач вийде в будь-який слот, але для його роботи необхідна підтримка цим слотом SATA-інтерфейсу, через який працюють будь-які версії Crucial M550.

Crucial M550 128 Гбайт (CT128M550SSD4)

Плата отриманого нами накопичувача Crucial M550 128 Гбайт інтересу тим, що всі мікросхеми на ній розташовані лише на одній стороні. Це дозволяє успішно застосовувати його в ультратонких портативних системах в так званих односторонніх слотах S2/S3, де задня поверхня друкованої плати накопичувача впритул притискається до материнської плати. Більшість користувачів це неважливо, але, на жаль, боротьба зниження товщини обернулася тим, що з накопичувача довелося прибрати конденсатори, дають додаткову гарантію цілісності даних при раптових відключення живлення. Вакантні місця під них на друкованій платіє, але вони порожні.

Весь 128-гігабайтний масив флеш-пам'яті Crucial M550 розмістився у двох мікросхемах. Очевидно, у цьому випадку застосовані чіпи, які містять по вісім 64-гігабітних напівпровідникових кристалів. Це означає, що контролер Marvell 88SS9189 на моделі SSD, що розглядається, може користуватися дворазовим чергуванням пристроїв. В якості оперативної пам'яті застосована мікросхема 256 Мбайт LPDDR2-1067.

M.2-версії Crucial M550, як і, до речі, Crucial M500, поряд з їх більш 2,5-дюймовими побратимами, що більш переконливо виглядають, підтримують апаратне шифруванняданих за алгоритмом AES-256, не викликаюче зниженняшвидкодії. Причому воно повністю відповідає специфікації Microsoft eDrive, а значить, керувати шифруванням флеш-пам'яті можна прямо із середовища Windows, наприклад, за допомогою стандартного засобу BitLocker.

Kingston SM2280S3

Компанія Kingston обрала для освоєння ніші твердотільних накопичувачів форм-фактора M.2 дещо нестандартний шлях. Вона не стала випускати M.2-версії моделей, що вже є в неї, а спроектувала окремий SSD, який не має аналогів в інших форм-факторах. Причому як апаратна платформа був обраний не контролер SandForce другого покоління, який Kingston продовжує ставити майже у всі свої 2,5-дюймові флеш-накопичувачі, а чіп Phison PS3108-S8, облюбований як бюджетна платформа виробниками SSD третього ешелону. І це означає, що, незважаючи на свою унікальність, Kingston SM2280S3 не є чимось особливим: він орієнтований на нижній ціновий сегмент, яке контролер має SATA-інтерфейс і всі можливості M.2, природно, не використовує.

Для проведення тестування нам було надано 120-гігабайтну версію цього накопичувача. Виглядає вона в такий спосіб.

Kingston SM2280S3 120 Гбайт (SM2280S3/120G)

Як випливає з назви, даний SSD використовує M.2 плату формату 2280. Оскільки працює він за інтерфейсом SATA 6 Гбіт/с, ножовий роз'єм накопичувача має відразу два ключі-вирізи: типу B і типу M. Тобто фізично встановити Kingston SM2280S3 можна в будь-який M.2-слот, але для роботи він вимагатиме підтримки цим слотом SATA-інтерфейсу.

По апаратній конфігурації Kingston SM2280S3 схожий на численні 2,5-дюймові флеш-накопичувачі з аналогічним контролером. Серед них ми, наприклад, розглядали Silicon Power Slim S55. Як і продукт Silicon Power, Kingston SM2280S3 оснащений флеш-пам'яттю виробництва Toshiba. Хоча мікросхеми, встановлені на SSD, перемарковані, за непрямими ознаками з великою часткою достовірності можна стверджувати, що в них використовуються 64-гігабітні кристали MLC NAND, випущені по 19-нм техпроцесу. Таким чином, восьмиканальний контролер Phison PS3108-S8 Kingston SM2280S3 може користуватися дворазовим чергуванням пристроїв у кожному своєму каналі. Крім того, на платі SSDє і 256-мегабайтний чіп DDR3L-1333 SDRAM, який працює в парі з контролером і використовується ним як оперативна пам'ять.

Цікава особливість Kingston SM2280S3: виробник заявляє для нього надзвичайно великий ресурс. Офіційними специфікаціями дозволяється щоденна запис цього SSD обсягу інформації, в 1,8 разу перевищує його ємність. Правда, працездатність у таких суворих умовах гарантується лише протягом трьох років, але це все одно означає, що на 120-гігабайтний M.2-накопичувач Kingston можна записати до 230 Тбайт даних.

Plextor M6e

Plextor M6e - це твердотільний накопичувач, про який ми вже не раз писали, але як про рішення, яке встановлюється в слоти PCI Express. Однак разом з такими важкими версіями виробник пропонує і M.2-варіанти M6e, благо ті накопичувачі, які пропонується встановлювати в слоти PCI Express, насправді збираються на основі мініатюрних карток у форм-факторі M.2. Але найцікавіше в накопичувачі компанії Plextor навіть не це, а те, що він кардинально відрізняється від інших учасників огляду використанням шини PCI Express, а не SATA-інтерфейсу.

Іншими словами, в особі Plextor M6e маємо флагманський пристрій, продуктивність якого не обмежується смугою пропускання SATA 600 Мбайт/с. В його основі лежить восьмиканальний контролер Marvell 88SS9183, що передає дані від SSD по двох лініях PCI Express 2.0, що теоретично дозволяє досягти максимальної пропускної здатності близько 800 Мбайт/с. З боку ж флеш-пам'яті Plextor M6e схожий на багато інших. сучасні SSD: у ньому використовується MLC NAND компанії Toshiba, яка виробляється за 19-нм техпроцесом першого покоління.

У нашому тестуванні взяли участь одразу дві версії Plextor M6e у M.2-виконанні: об'ємом 128 та 256 Гбайт.

Plextor M6e 128 Гбайт (PX-G128M6e)

Plextor M6e 256 Гбайт (PX-G256M6e)

Обидва M.2-варіанти накопичувача розташовуються на картах розміром 22 × 80 мм. Причому, зверніть увагу, їх ножовий роз'єм має вирізи в положеннях ключа B і M. І хоча, згідно специфікації, Plextor M6e, який використовує для підключення шину PCIe x2, повинен був мати лише один ключ типу B, розробники для сумісності додали йому другий ключ . В результаті Plextor M6e можна буде встановити і в слоти, підключені до чотирьох ліній PCIe, але накопичувач від цього, звичайно, швидше не працюватиме. Тому M6e підходить в першу чергу для тих слотів M.2, які є на багатьох сучасних материнських платах на базі інтелівських наборів логіки H97/Z97 та живляться від кількох чипсетних ліній PCIe.

Крім контролера Marvell 88SS9183 на платах M6e є вісім чіпів флеш-пам'яті компанії Toshiba. У версії накопичувача об'ємом 128 Гбайт ці мікросхеми містять по два 64-гігабітні кристали MLC NAND, а у накопичувача на 256 Гбайт у кожній мікросхемі міститься по чотири подібні ядра. Таким чином, у першому випадку контролер користується дворазовим чергуванням пристроїв у своїх каналах, а в другому - чотириразовим чергуванням. Крім цього, на платах встановлений і чіп DDR3-1333, що грає роль оперативної пам'яті. Його ємність різна - 256 Мбайт у молодшої версії SSD і 512 Мбайт - у старшої.

Незважаючи на те, що використання слотів M.2 та шини PCI Express для підключення SSD— щодо нової тенденції, жодних проблем із сумісністю Plextor M6e не виникає. Оскільки працюють вони через стандартний протокол AHCI, при їх встановленні в сумісні слоти M.2 (тобто такі, що підтримують PCIe-накопичувачі) вони виявляються в BIOS материнської плати поряд із звичайними дисками. Відповідно, у їхньому призначенні стартовими пристроями немає жодних проблем, а операційній системі для роботи M6e не потрібно спеціальних драйверів. Іншими словами, ці M.2 PCIe SSD проявляють себе зовні так само, як і їх побратими M.2 SATA.

SanDisk X300s

Компанія SanDisk щодо M.2-накопичувачів дотримується тієї ж стратегії, що і Crucial, вона повторює в цьому форматі свої 2,5-дюймові SATA SSD. Однак це стосується не всіх споживчих продуктів, а лише моделей для бізнесу. Це стосується і виконаного у форм-факторі M.2 SanDisk X300s – ми маємо справу з накопичувачем на базі чотириканального контролера Marvell 88SS9188 та фірмової MLC-флеш-пам'яті SanDisk, виробленої за 19-нм техпроцесом другого покоління.

Не варто забувати і про те, що у SanDisk X300s, як і в будь-якого іншого SSD цього виробника, є ще одна особливість - технологія nCache. У її рамках невелика частина MLC NAND працює в швидкому режимі SLC і використовується для кешування та консолідації операцій запису. Це дозволяє X300s забезпечувати гідну продуктивність, навіть незважаючи на чотириканальну архітектуру контролера.

На тестування нам було надано зразок SanDisk X300s об'ємом 256 Гбайт. Виглядав він так.

SanDisk X300s 256 Гбайт (SD7UN3Q-256G-1122)

Відразу ж впадає у вічі, що плата накопичувача одностороння, тобто він сумісний у тому числі і з «тонкими» слотами M.2, які використовуються в деяких ультрабуках, дозволяючи заощадити додаткові півтора міліметри товщини. В іншому нічого незвичайного: формат плати - звичні 22 × 80 мм, для максимальної механічної сумісності ножовий роз'єм забезпечений обома типами ключових вирізів. Для роботи SanDisk X300s потрібно M.2-слот з підтримкою інтерфейсу SATA 6 Гбіт/с, тобто в даному випадку ми знову маємо накопичувач в новому форматі, але працює за старими правилами і не використовує можливості передачі даних, що відкриваються, по шині PCI Express.

На платі SanDisk X300s 256 Гбайт, крім базового контролера Marvell 88SS9188 та мікросхеми оперативної пам'яті, встановлено чотири мікросхеми флеш-пам'яті, у кожній з яких зашито по вісім 19-нм напівпровідникових кристалів MLC NAND об'ємом по 64 Гбіт. Таким чином, контролер користується восьмиразовим чергуванням пристроїв, що в результаті дає досить високий рівень паралелізму масиву флеш-пам'яті.

Модель накопичувача SanDisk X300s унікальна не лише за своєю апаратною архітектурою, в основі якої лежить чотириканальний контролер компанії Marvell. Орієнтуючись на бізнес-використання, вона може запропонувати апаратне шифрування даних корпоративного рівня, що не вносить у роботу SSDжодних затримок. Апаратний двигун AES-256 не тільки відповідає специфікаціям TCG Opal 2.0 та IEEE-1667, а й сертифікований провідними виробниками корпоративного програмного забезпечення для захисту даних, зокрема компаніями Wave, McAfee, WinMagic, Checkpoint, Softex та Absolute Software.

Transcend MTS600 та MTS800

Ми об'єднали розповідь про двох накопичувачів компанії Transcend, оскільки, на думку виробника, вони майже повністю ідентичні в архітектурному плані. Справді, їм використовується схожа елементна база і заявляються однакові показники продуктивності. Відмінності, за офіційною версією, криються лише в різному розмірі M.2-карт, на яких вони зібрані. В основі MTS600 та MTS800 лежить фірмовий чіп Transcend TS6500, який насправді є перемаркованим контролером Silicon Motion SM2246EN. А це означає, що потрапили до нас на тести M.2 SSD компанії Transcend за своєю начинкою аналогічні пропонованого цією ж фірмою досить популярного 2,5-дюймового накопичувача SSD370. Таким чином, флеш-диски Transcend у форматі M.2, як і багато інших моделей, що беруть участь у нашому тестуванні, використовують інтерфейс SATA 6 Гбіт/с.

Слід підкреслити, що контролер Silicon Motion SM2246EN зазвичай застосовується у бюджетних продуктах, оскільки має чотириканальну архітектуру. Саме з таким прицілом і були спроектовані Transcend MTS600 та MTS800. Разом з простим контролерому цих SSD використовується також і недорога 20-нм флеш-пам'ять із 128-гігабітними ядрами компанії Micron, в результаті чого MTS600 і MTS800 виявилися одними з найдешевших SSD у M.2-форматі у сьогоднішньому тестуванні.

На випробуваннях у нас побували Transcend MTS600 та MTS800 ємністю по 256 Гбайт. Треба сказати, що на вигляд вони виявилися зовсім не схожими один на одного.

Transcend MTS600 256 Гбайт (TS256GMTS600)

Transcend MTS800 256 Гбайт (TS256GMTS800)

Справа в розмірах: модель MTS600 використовує формат M.2 2260, а MTS800 - M.2 2280. Це означає, що довжина карт цих SSD розходиться на 2 см. Зате ножовий роз'єм у обох накопичувачів однаковий і забезпечений двома пазами в положеннях B і M. Відповідно, жодних механічних обмежень сумісності немає, проте для роботи цих SSD необхідна підтримка слотом M.2 інтерфейсу SATA.

Плати обох накопичувачів оснащені контролером Transcend TS6500 та 256-мегабайтним чіпом DDR3-1600 SDRAM, що використовується як оперативна пам'ять. А ось мікросхеми флеш-пам'яті у накопичувачів несподівано різняться, що добре видно з їхнього маркування. Кількість та організація цих мікросхем однакові: чотири чіпи, у кожному з яких міститься по чотири 128-гігабітні пристрої MLC NAND, вироблених по 20-нм техпроцесу. Відмінності ж полягають у тому, що вони використовують різний рівеньнапруг і мають таймінги, що злегка розрізняються. Таким чином, незважаючи на запевнення виробника, MTS600 і MTS800 все ж таки дещо розходяться за своїми характеристиками: на першому SSD з цієї пари встановлена ​​пам'ять із трохи меншою латентністю. Втім, можливо, це пов'язано не з якимось тонким маркетинговим розрахунком, а з тим, що на різні партії накопичувачів може встановлюватися різна пам'ять.

Цікавий факт: Transcend вирішила взяти на озброєння тактику Kingston і почала гарантувати своїм SSD дуже вражаючий ресурс. Наприклад, для моделей ємністю по 256 Гбайт обіцяється можливість запису до 380 Тбайт даних. Це істотно більше заявленої витривалості накопичувачів лідерів ринку.

⇡ Порівняльні характеристики протестованих SSD

	Crucial M500 120 Гбайт	Crucial M500 240 Гбайт	Crucial M550 128 Гбайт	Kingston SM2280S3 120 Гбайт	Plextor M6e 128 Гбайт	Plextor M6e 256 Гбайт	SanDisk X300s 256 Гбайт	Transcend MTS600 256 Гбайт	Transcend MTS800 256 Гбайт
Форм-фактор	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2280	M.2 2260	M.2 2280
Інтерфейс	SATA 6 Гбіт/с	SATA 6 Гбіт/с	SATA 6 Гбіт/с	SATA 6 Гбіт/с	PCIe 2.0 x2	PCIe 2.0 x2	SATA 6 Гбіт/с	SATA 6 Гбіт/с	SATA 6 Гбіт/с
Контролер	Marvell 88SS9187	Marvell 88SS9187	Marvell 88SS9189	Phison PS3108-S8	Marvell 88SS9183	Marvell 88SS9183	Marvell 88SS9188	Silicon Motion SM2246EN	Silicon Motion SM2246EN
DRAM-кеш	256 Мбайт	256 Мбайт	256 Мбайт	256 Мбайт	256 Мбайт	512 Мбайт	512 Мбайт	256 Мбайт	256 Мбайт
Флеш пам `ять		Micron 128-Гбіт 20-нм MLC NAND	Micron 64-Гбіт 20-нм MLC NAND		Toshiba 64-Гбіт 19-нм MLC NAND	Toshiba 64 Гбіт 19-нм MLC NAND	SanDisk 64 Гбіт A19-нм MLC NAND	Micron 128-Гбіт 20-нм MLC NAND	Micron 128-Гбіт 20-нм MLC NAND
Швидкість послідовного читання	500 Мбайт/с	500 Мбайт/с	550 Мбайт/с	500 Мбайт/с	770 Мбайт/с	770 Мбайт/с	520 Мбайт/с	520 Мбайт/с	520 Мбайт/с
Швидкість послідовного запису	130 Мбайт/с	250 Мбайт/с	350 Мбайт/с	330 Мбайт/с	335 Мбайт/с	580 Мбайт/с	460 Мбайт/с	320 Мбайт/с	320 Мбайт/с
Швидкість випадкового читання	62000 IOPS	72000 IOPS	90000 IOPS	66000 IOPS	96000 IOPS	105000 IOPS	90000 IOPS	75000 IOPS	75000 IOPS
Швидкість випадкового запису	35000 IOPS	60000 IOPS	75000 IOPS	65000 IOPS	83000 IOPS	100000 IOPS	80000 IOPS	75000 IOPS	75000 IOPS
Ресурс запису	72 Тбайт	72 Тбайт	72 Тбайт	230 Тбайт	Н/д	Н/д	80 Тбайт	380 Тбайт	380 Тбайт
Гарантійний термін	3 роки	3 роки	3 роки	3 роки	5 років	5 років	5 років	3 роки	3 роки

Методика тестування

Тестування проводиться в операційній системі Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, що коректно розпізнає та обслуговує сучасні твердотільні накопичувачі. Це означає, що в процесі проходження тестів, як і за звичайного повсякденного використання SSD, команда TRIM підтримується і активно задіюється. Вимірювання продуктивності виконується з накопичувачами, що знаходяться у «використаному» стані, яке досягається їх попереднім заповненням даними. Перед кожним тестом накопичувачі очищаються та обслуговуються за допомогою команди TRIM. Між окремими тестами витримується 15-хвилинна пауза, відведена для коректного відпрацювання технології складання сміття. У всіх тестах, якщо не зазначено інше, використовуються випадкові дані, що не стискаються.

Додатки та тести, що використовуються:

• Iometer 1.1.0

1. Вимірювання швидкості послідовного читання та запису даних блоками по 256 Кбайт (найбільш типовий розмір блоку при послідовних операціях у десктопних задачах). Оцінка швидкостей виконується протягом хвилини, після чого обчислюється середній показник.
2. Вимірювання швидкості випадкового читання та запису блоками розміром 4 Кбайт (такий розмір блоку використовується в переважній більшості реальних операцій). Тест проводиться двічі — без черги запитів та з чергою запитів глибиною 4 команди (типовою для десктопних додатків, що активно працюють із розгалуженою файловою системою). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
3. Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з 4-кілобайтними блоками від глибини черги запитів (у межах від однієї до 32 команд). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
4. Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з блоками різного розміру. Використовуються блоки об'ємом від 512 байт до 256 Кбайт. Глибина черги запитів протягом тесту складає 4 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
5. Вимірювання продуктивності при змішаному багатопоточному навантаженні та встановлення її залежності від співвідношення між операціями читання та запису. Використовуються послідовні операції читання та запису блоків об'ємом 128 Кбайт, що виконуються у два незалежні потоки. Співвідношення між операціями читання та запису варіюється з кроком 10 відсотків. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
6. Дослідження падіння продуктивності SSD під час обробки безперервного потоку операцій випадкового запису. Використовуються блоки розміром 4 Кбайт та глибина черги 32 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Тривалість тесту становить дві години, виміри моментальної швидкості проводяться щомиті. Після закінчення тесту додатково перевіряється здатність накопичувача відновлювати свою продуктивність до початкових величин рахунок роботи технології складання сміття і після відпрацювання команди TRIM.

• CrystalDiskMark 3.0.3b
  Синтетичний тест, який видає типові показники продуктивності твердотільних накопичувачів, виміряні на 1-гігабайтній ділянці диска «поверх» файлової системи. З усього набору параметрів, які можна оцінити за допомогою цієї утиліти, ми звертаємо увагу на швидкість послідовного читання та запису, а також на продуктивність довільних читання та запису 4-кілобайтними блоками без черги запитів та з чергою глибиною 32 команди.
• PCMark 8 2.0
  Тест, заснований на емулювання реального дискового навантаження, яке характерне для різних популярних додатків. На тестованому накопичувачі створюється єдиний розділ файловій системі NTFS на весь доступний обсяг, і PCMark 8 проводиться тест Secondary Storage. Як результати тесту враховується як підсумкова продуктивність, і швидкість виконання окремих тестових трас, сформованих різними додатками.
• Тести копіювання файлів
  У цьому тесті вимірюється швидкість копіювання директорій із файлами різного типу, а також швидкість архівації та розархівації файлів усередині накопичувача. Для копіювання використовується стандартний засіб Windows – утиліта Robocopy, при архівації та розархівації – архіватор 7-zip версії 9.22 beta. У тестах бере участь три набори файлів: ISO - набір, що включає кілька образів дисків з дистрибутивами програм; Program - набір, що представляє собою встановлений програмний пакет; Work – набір робочих файлів, що включає офісні документи, фотографії та ілюстрації, pdf-файли та мультимедійний контент. Кожен із наборів має загальний обсяг файлів 8 Гбайт.

⇡ Тестовий стенд

Як тестова платформа використовується комп'ютер з материнською платою ASUS Z97-Pro, процесором Core i5-4690K із вбудованим графічним ядром Intel HD Graphics 4600 та 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Дана материнська плата має штатний слот M.2, в якому і випробовуються накопичувачі. Слід підкреслити, що цей слот M.2 обслуговується засобами набору логіки Intel Z97 і підтримує режими SATA 6 Гбіт/с та PCI Express 2.0 x2. З урахуванням того, що всі, хто бере участь у цьому порівнянні SSDвикористовують або перший або другий варіант підключення, можливостей цього слота в контексті даного тестування цілком достатньо. Робота твердотільних накопичувачів операційної системи забезпечується драйвером Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.

Обсяг і швидкість передачі в бенчмарках вказуються в бінарних одиницях (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡ Учасники тестування

Повний список M.2-накопичувачів, які взяли участь у цьому порівнянні, виглядає так:

• Crucial M500 120 Гбайт (CT120M500SSD4, прошивка MU05);
• Crucial M500 240 Гбайт (CT120M500SSD4, прошивка MU05);
• Crucial M550 128 Гбайт (CT128M550SSD4, прошивка MU02);
• Kingston SM2280S3 120 Гбайт (SM2280S3/120G, прошивка S8FM06.A);
• Plextor M6e 128 Гбайт (PX-G128M6e, прошивка 1.05);
• Plextor M6e 256 Гбайт (PX-G256M6e, прошивка 1.05);
• SanDisk X300s 256 Гбайт (SD7UN3Q-256G-1122, прошивка X2170300);
• Transcend MTS600 256 Гбайт (TS256GMTS600, прошивка N0815B);
• Transcend MTS800 256 Гбайт (TS256GMTS800, N0815B).

⇡ Продуктивність

Послідовні операції читання та запису

Відразу ж необхідно сказати, що оскільки накопичувачі у форматі M.2 не мають жодних принципових відмінностей від звичайних моделей 2,5 дюйма або PCI Express, і використовують для підключення ті ж інтерфейси, їх продуктивність в цілому схожа на продуктивність звичних нам SSD. Зокрема, швидкість послідовного читання, як це зазвичай і буває, наближається до пропускної спроможності інтерфейсу, і за цим параметром виявляються обидві модифікації Plextor M6e, які працюють через шину PCIe x2.

Швидкість запису визначається особливостями внутрішньої будови конкретних моделей, і тут на перших місцях виявляються накопичувачі Plextor M6e і SanDisk X300s 256-гігабайтної ємності. Так уже вийшло, що більшість накопичувачів у нашому тесті – це моделі середнього та нижнього рівня, тому понад 400 Мбайт/с при записі видають небагато SSD.

Випадкові операції читання

Цікаво, що при вимірюванні продуктивності випадкового читання Plextor M6e 256 Гбайт, оснащений інтерфейсом PCIe x2, поступається перше місце флеш-накопичувачу SanDisk X300s 256 Гбайт, що володіє ефективною технологією nCache. Іншими словами, виходить, що M.2 SSD, що використовують SATA-підключення, можуть цілком на рівних конкурувати з моделями PCIe x2, принаймні з тими, що є на ринку в даний момент. До речі, з твердотільних накопичувачів з ємністю 128 Гбайт найкращою продуктивністю має також не продукт Plextor, а Crucial M550.

Більш розгорнуту картину можна побачити на наступному графіку, де показано, як залежить продуктивність SSD від глибини черги запитів при читанні 4-кілобайтних блоків.

Зі зростанням глибини черги запитів накопичувачі Plextor все-таки захоплюють лідерство, проте слід розуміти, що у реальних завданнях ця глибина рідко перевищує чотири команди. Той самий графік явно показує слабкі місцятих SSD, які збудовані на чотириканальних контролерах. При зростанні навантаження їх результати масштабуються набагато гірше, тому такі продукти не слід використовувати у застосуваннях, де потрібна обробка складних багатопотокових звернень.

На додаток до цього пропонуємо подивитися, як залежить швидкість випадкового читання від розміру блоку даних:

Читання великими блоками дозволяє знов зіткнутися з обмеженнями, які створює SATA-інтерфейс. Накопичувачі, що використовують його, у форм-факторі M.2 демонструють помітно гірші результати, ніж їх побратими того ж формату, але працюють через PCIe x2. Причому їхня перевага починається вже на 8-кілобайтних блоках, що вказує на явну популярність швидкої шини.

Випадкові операції запису

Продуктивність випадкового запису багато в чому визначається швидкістю флеш-пам'яті, що використовується в накопичувачах. І так вийшло, що верхні місця на діаграмах зайняли ті SSD, які засновані на MLC NAND компанії Micron. Але найдивовижніше, що найкращою швидкодією виділяється Crucial M550 128 Мбайт, навіть незважаючи на свій невеликий об'єм, який не дає контролеру користуватися максимально ефективним чергуванням пристроїв флеш-пам'яті у своїх каналах.

Цілком залежність швидкості довільного запису 4-кілобайтними блоками від глибини черги запитів виглядає наступним чином:

Висока продуктивність Crucial M550 проявляється за будь-якої, крім максимальної, глибини черги операцій. А ось накопичувачі того ж виробника, але з попередньої лінійки M500 навпаки відрізняються вкрай невисокою швидкістю роботи при записі даних.

Наступний графік відбиває залежність продуктивності випадкових записіввід розміру блоку даних.

Якщо під час читання великими блоками найвищу продуктивністьпоказували накопичувачі Plextor завдяки вищій пропускній спроможності використовуваного ними інтерфейсу, то при записі високими показниками блищить лише 256-гігабайтна версія M6e. Аналогічний SSD вдвічі меншого об'єму виявляється нічим не кращим за інші моделі, що працюють через SATA, серед яких, до речі, знову виділяється Crucial M550 128 Гбайт. Цей твердотільний накопичувач, схоже, є найбільш ефективним SSDдля середовищ з величезним переважанням операцій записи.

У міру здешевлення твердотільні накопичувачі перестають використовуватися виключно системними і стають звичайними робочими дисками. У таких ситуаціях на SSD надходить як рафінована навантаження як записи чи читання, а й змішані запити, коли операції читання і записи ініціюються різними додатками і мають оброблятися одночасно. Однак робота в дуплексному режимідля сучасних контролерів SSD залишається суттєвою проблемою. При змішуванні операцій читання і записи однієї черги швидкість більшості твердотільних накопичувачів споживчого рівня помітно просідає. Це стало приводом для проведення окремого дослідження, в рамках якого ми перевіряємо, як працюють SSD за необхідності обробки послідовних операцій, що надходять упереміж. Наступна діаграма демонструє найбільш характерний для десктопів випадок коли співвідношення кількості операцій читання і запису становить 4 до 1.

Обидва Plextor M6e тут утримують лідерство. Вони сильні при операціях послідовного читання і додавання до них деякої невеликої частки операцій запису цим накопичувачам зовсім не шкодить. На другому місці - Crucial M550: він впевнено тримався при чистих операціях і продовжує демонструвати непогану продуктивність навіть при змішаному навантаженні.

Наступний графік дає більш розгорнуту картину продуктивності при змішаному навантаженні, показуючи залежність швидкості SSD від того, в якому співвідношенні приходять на нього операції читання та запису.

При тих співвідношеннях між операціями читання та запису, де швидкість SSD не визначається пропускною здатністю інтерфейсу, результати багатьох учасників тестування збиваються в тісну групу, від якої відстають лише три аутсайдери: Crucial M500 120 Гбайт, SanDisk X300s 256 Гбайт280 байт і Kingston.

PCMark 8 2.0, реальні сценарії використання

Тестовий пакет Futuremark PCMark 8 2.0 цікавий тим, що він має не синтетичну природу, а навпаки — ґрунтується на роботі реальних програм. У його проходження відтворюються справжні сценарії використання диска в поширених десктопних завданнях і вимірюється швидкість їх виконання. Поточна версіяцього тесту моделює навантаження, яке взяте з реальних ігрових додатків Battlefield 3 та World of Warcraft та програмних пакетів компаній Abobe та Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint та Word. Підсумковий результат обчислюється як усередненої швидкості, яку показують накопичувачі під час проходження тестових трас.

Два перші місця в PCMark 8 відвойовують Plextor M6e об'ємом 128 та 256 Гбайт. Виходить, що при реальній роботі в додатках ці накопичувачі, сильною стороноюяких виступає використання не SATA-інтерфейсу, а PCIe x2, все-таки перевершують інші M.2 SSD, засновані на запозиченій з 2,5-дюймових моделей архітектурі. Серед помітно дешевших SATA-моделей найкращі показники видають Crucial M550 120 Гбайт і SanDisk X300s 256 Гбайт, тобто ті SSD, які базуються на контролерах Marvell.

Інтегральний результат PCMark 8 потрібно доповнити показниками продуктивності, що видаються флеш-дисками при проходженні окремих тестових трас, які моделюють різні варіанти реального навантаження. Справа в тому, що при різного навантаженняфлеш-приводи часто поводяться трохи по-різному.

Накопичувачі Plextor показують відмінну продуктивність у будь-яких програмах зі списку PCMark 8. SATA SSD, на жаль, конкурувати з ними можуть хіба що у World of Warcraft. Однак пов'язано це в першу чергу не з тим, що Plextor M6e здатні видавати недосяжну швидкість, а з тим, що серед отриманих нами тестування моделей M.2 SATA SSD не було, наприклад, пропозицій Samsung або нових накопичувачів Crucial, які цілком здатні тягатися у швидкості з працюючим через PCIe x2 накопичувачем Plextor M6e.

Копіювання файлів

Маючи на увазі, що твердотілі накопичувачі впроваджуються в персональні комп'ютери все ширше і ширше, ми вирішили додати в нашу методику вимірювання продуктивності при звичайних. файлових операціях- при копіюванні та роботі з архіваторами, - які виконуються "всередині" накопичувача. Це типова дискова активність, що виникає в тому випадку, якщо SSD виконує роль не системного накопичувача, а звичайного диска.

Копіювання як ще один приклад реального навантаження знову виводить на перші позиції накопичувачі Plextor, що працюють через шину PCIe x2. З моделей з інтерфейсом SATA найкращими результатами можуть похвалитися Crucial M550 128 Гбайт та Transcend MTS600 256 Гбайт. До речі, зверніть увагу, дана модель SSD компанії Transcend в реальній роботі виявилася помітно кращою за Transcend MTS800, так що ці накопичувачі все ж таки не зовсім ідентичні за своєю швидкодією.

Друга група тестів проведена під час архівації та розархівації директорії з робочими файлами. Принципово відмінність цього випадку полягає в тому, що половина операцій виконується з розрізненими файлами, а друга половина – з одним великим файломархів.

Тут ситуація відрізняється від копіювання лише тим, що до SATA-моделей накопичувачів, які демонструють порівняно непогану продуктивність, додається SanDisk X300s 256 Гбайт.

Робота TRIM та фонового складання сміття

Випробовуючи різні твердотільні накопичувачі, ми завжди перевіряємо те, як вони відпрацьовують команду TRIM і чи здатні вони збирати сміття та відновлювати свою продуктивність без підтримки операційної системи, тобто в такій ситуації, коли команда TRIM не передається. Таке тестування було проведено цього разу. Схема цього випробування стандартна: після створення тривалого безперервного навантаження на запис даних, що призводить до деградації швидкості запису, ми відключаємо підтримку TRIM і чекаємо 15 хвилин, протягом яких SSD може спробувати самостійно відновитися за рахунок власного алгоритму складання сміття, але без допомоги з боку операційної системи і заміряємо швидкість. Потім на накопичувач примусово подається команда TRIM і після невеликої паузи швидкість вимірюється ще раз.

Результати такого тестування наведені в наступній таблиці, де для кожної протестованої моделі вказано, чи вона реагує на TRIM очищенням невикористовуваної частини флеш-пам'яті і чи може вона заготовляти чисті сторінкифлеш-пам'яті під майбутні операції, якщо команда TRIM на неї не подається. Для накопичувачів, які спроможні здійснювати складання сміття і без команди TRIM, ми також вказали той обсяг флеш-пам'яті, який був самостійно звільнений контролером SSD під майбутні операції. Для випадку експлуатації накопичувача в середовищі без підтримки TRIM це саме той обсяг даних, який можна буде зберегти на накопичувач з високою початковою швидкістю після простою.

	TRIM	Без TRIM
		Складання сміття	Обсяг флеш-пам'яті, що звільняється.
Crucial M500 120 Гбайт	Працює	Працює	0,9 Гбайт
Crucial M500 240 Гбайт	Працює	Працює	1,7 Гбайт
Crucial M550 128 Гбайт	Працює	Працює	1,8 Гбайт
Kingston SM2280S3 120 Гбайт	Працює	Працює	7,6 Гбайт
Plextor M6e 128 Гбайт	Працює	Працює	1,9 Гбайт
Plextor M6e 256 Гбайт	Працює	Працює	12,7 Гбайт
SanDisk X300s 256 Гбайт	Працює	Не працює	-
Transcend MTS600 256 Гбайт	Працює	Працює	2,7 Гбайт
Transcend MTS800 256 Гбайт	Працює	Працює	2,7 Гбайт

Всі, що пройшли через наше тестування M.2-накопичувачі, нормально обробляють команду TRIM. Та й було б дивно, якби в 2015 році якийсь із SSD раптом не впорався б із такою, можна сказати базовою, функцією. А ось із складнішим завданням — складання сміття без підтримки з боку операційної системи — ситуація складається по-різному. Найбільш ефективними алгоритмами, які дозволяють випереджаюче вивільняти найбільшу кількість флеш-пам'яті під майбутні записи, відрізняються Kingston SM2280S3 на базі контролера Phison S8 і Plextor M6e об'ємом 256 Гбайт з контролером Marvell 88SS9183. Цікаво, що 128-гігабайтна версія PCIe-накопичувача Plextor здійснює складання сміття набагато менш ефективно. Однак у будь-якому випадку багато протестованих накопичувачів у моменти простою займаються реорганізацією даних у флеш-пам'яті і готують її під швидке виконання наступних операцій. Виняток лише одне – SanDisk X300s 256 Гбайт, у якого без TRIM складання сміття не працює в принципі.

При цьому потрібно нагадати, що для сучасних твердотільних накопичувачів необхідність збирання сміття, що працює без TRIM, можна поставити під питання. Усі актуальні версії поширених операційних систем TRIM підтримують, тому вважати, що SanDisk X300s, в якому автономне складання сміття не працює, принципово гірше інших фігурують у цьому огляді SSD, було б неправильним. У повсякденному використанні така його особливість навряд чи зможе проявитися.

⇡ Висновки

Отже, різноманіття методів комплектації персональних комп'ютерів жорсткими накопичувачами збільшилося. До трьох вже звичних варіантів - підключення до SATA-порту, в слот mSATAабо встановлення в роз'єм PCI Express - додався ще один: у продажу з'явилися SSD у вигляді плат форм-фактора M.2, а в різних платформах тепер нерідко можна зустріти відповідні роз'єми. Мимоволі виникає питання: краще M.2-накопичувачі всіх інших різновидів SSD чи гірше?

Теоретично стандарт M.2 дійсно пропонує більш широкі можливості в порівнянні з іншими видами підключення. І справа тут не тільки в тому, що карти M.2 компактні, мають зручний для розміщення мікросхем флеш-пам'яті розмір і можуть знаходити застосування в різних за своїм призначенням і рівнем портативності платформах. M.2 - ще й більш гнучкий та перспективний стандарт. Він дозволяє системі взаємодіяти з SSD як за традиційним SATA-протоколом, так і по шині PCI Express, що відкриває перед індустрією простір для створення більш швидких флеш-накопичувачів, максимальна швидкістьяких не обмежується величиною 600 Мбайт/с та обмін даними з якими не обов'язково виконується за AHCI-протоколом з високими накладними витратами.

Інша справа, що на практиці вся ця пишність поки що повною мірою не розкривається. Доступні сьогодні моделі M.2-накопичувачів здебільшого грунтуються рівно на тій самій архітектурі, що і їх 2,5-дюймові побратими, а, значить, працюють через той самий інтерфейс SATA, що набив оскому. Майже всі розглянуті нами SSD у форм-факторі M.2 виявилися аналогами будь-яких моделей звичного формату, а тому вони пропонують типові для масових твердотільних накопичувачів характеристики, у тому числі і рівень швидкодії. Єдиним же споконвічним M.2-приводом з доступних у вітчизняних магазинах продуктів є лише Plextor M6e, який працює через інтерфейс PCIe x2, завдяки чому показує кращу, ніж всі його конкуренти, швидкість при послідовних операціях. Але навіть його не можна назвати ідеальним SSD в M.2-форматі: у Plextor M6e застосовується відносно слабкий контролер, що зумовлює його невисоку продуктивність при навантаженнях з довільним доступом.

Тож чи варто прагнути заповнити твердотільний накопичувач слот M.2, якщо він присутній на вашій материнській платі? Якщо не брати до уваги ті мобільні конфігурації, які інші варіанти SSD просто не допускають, то, відверто кажучи, зараз на користь позитивної відповіді на це питання жодних явних аргументів не проглядається. Однак і негативних аргументів ми також навести не можемо. Фактично, придбавши та встановивши у свою систему M.2 SSD, ви отримаєте приблизно те саме, що й у разі використання стандартного 2,5-дюймового SATA SSD. При цьому M.2-карти в середньому коштують трохи дорожче за повнорозмірні накопичувачі (буває, що і навпаки), зате вони дозволяють отримати більш компактну платформу і вивільнити в корпусі зайвий відсік. Що важливіше у кожному конкретному випадку – вирішувати вам.

Але якщо в результаті ви зважитеся на придбання SSD у форм-факторі M.2, то з доступних у продажу варіантів рекомендуємо звернути увагу на такі моделі:

• Plextor M6e. Єдиний доступний у вітчизняному роздробі M.2-накопичувач з інтерфейсом PCIe 2.0 x2. За рахунок збільшення пропускної здатності інтерфейсу демонструє високі швидкості при послідовних операціях, що робить його високопродуктивним рішенням і при деяких видах реального навантаження. На жаль, вартість такого SSD помітно вища, ніж у моделей, що працюють через SATA.
• Crucial M550. Відмінний 2,5-дюймовий накопичувач має майже не відрізняється від нього аналог M.2-форматі. Компактні версії Crucial M550 настільки ж швидкі і всеїдні, як і однойменні повнорозмірні флеш-диски, а єдина властивість, яка була втрачена при переході на M.2, - апаратний захист цілісності даних від раптових відключень живлення.
• SanDisk X300s. Даний накопичувач у форм-факторі M.2 також є аналогом дуже непоганої 2,5-дюймової моделі. Нехай вона і не така продуктивна, як флагманські SSD, але її безперечними плюсами виступає п'ятирічна гарантія та сумісність з широким набором засобів шифрування корпоративного рівня.
• Transcend MTS600. Бюджетний накопичувач компанії Transcend, мабуть, пропонує найбільш вигідне співвідношення ціни та продуктивності серед усіх представлених у тестуванні моделей. Саме цим він і цікавий – це дуже гідне рішеннядля недорогих платформ.

Роз'єм M.2 (раніше відомий як Next Generation Form Factor та NGFF) — це специфікація, що входить до складу стандарту SATA 3.2 для комп'ютерних пристроїв та їх роз'ємів, затверджена міжнародною організацією Serial ATA International Organization (SATA-IO) для планшетів та тонких комп'ютерів. Створена для заміни вже застарілих форматів SATA, mSATA та Mini PCI-E. Ключовим нововведенням M.2 (NGFF) стала підтримка передачі даних по лінії PCI Express 3.0 із сукупною теоретичною пропускною здатністю до 32 Гбіт/с. Що майже в 6 разів більше, ніж дозволяв стандарт SATA 3.0.

Карти розширення M.2 можуть надавати різні функції, наприклад: Wi-Fi, Bluetooth, супутникова навігація, NFC-радіозв'язок, цифрове радіо, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN (WWAN) та інші. У вигляді модулів M.2 часто виготовляють швидкі та компактні твердотільні флеш-накопичувачі (SSD).

Застосування нового формату пристроїв дозволив використовувати режим мінімального енергоспоживання DevSleep, механізм керування живленням Transitional Energy Reporting, механізм Hybrid Information (підвищує ефективність кешування даних у гібридних накопичувачах) та Rebuild Assist (функція, що прискорює відновлення даних у масивах RAID).

Форм-фактор та ключі.

Якщо простіше, M.2 є мобільним різновидом протоколу SATA Express, описаного в специфікації SATA 3.2 для планшетів і тонких комп'ютерів. Цей інтерфейс може бути сумісним із пристроями, що працюють за протоколами SATA, PCI Express, USB 3.0, I2C та іншими. M.2 підтримує до чотирьох ліній PCI Express 3.0, тоді як роз'єми SATA Express передають дані лише по двох лініях PCI Express 2.0. Плати мають 4 варіанти ширини (12, 16, 22 та 30 міліметрів) та 8 варіантів довжини (16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 та 110 міліметрів).

Крім довжини та ширини пристроїв, що підключаються до M.2, описані стандарти товщини компонентів на платі. Також, одностороннє та двостороннє виконання монтажу (Single Sided та Double Sided), розділене на ще 8 типів. Для більш зручного розуміння нижче наведу таблицю:

Товщина компонентів на платі пристрою, що підключається до M.2 (розміри вказані в міліметрах).

Тип	Зверху	Знизу
S1	1.20	Не допускаються
S2	1.35	Не допускаються
S3	1.50	Не допускаються
D1	1.20	1.35
D2	1.35	1.35
D3	1.50	1.35
D4	1.50	0.70
D5	1.50	1.50

Для вказівки типу M.2 пристрої маркуються кодом за схемою WWLL-HH-K-K або WWLL-HH-K, де WW і LL - розміри модуля в ширину і довжину в міліметрах. HH кодується, чи є модуль одностороннім або двостороннім, а також максимальна допустима висота (товщина) розміщених на ньому компонентів, наприклад «D2». Частина K-Kпозначає ключові розрізи, якщо модуль використовує лише один ключ, використовується одна літера K. Якщо використовується K-K, то модуль має 2 ключі.

Діаграма з детальним розшифруванням всіх значень маркування із зазначенням величин.

Станом на 2018 рік найбільш популярними розмірами визначено: ширина 22 мм, довжина 80 або 60 мм (M.2-2280 та M.2-2260), рідше 42 мм. Багато ранніх M.2 накопичувачів і материнських плат використовували інтерфейс SATA, для них найбільш популярні ключі B(SATA та PCIe x2). Сучасні материнські плати реалізують у роз'ємі M.2 PCI Express 3.0 x4 і відповідний ключ M(SATA та PCIe x4). Пристрої розроблені під використання в роз'ємах з ключем M, електрично не сумісні з роз'ємом B, і навпаки без явної на те вказівки. Хоча не рідко, як показує практика, фізично сумісні (якщо перевернути). Для підключення карт розширення, наприклад WiFi, використовуються модулі розміру 1630 та 2230 та ключі Aабо E.

M.2 - плата повинна не тільки підходити за розміром, але і мати сумісне зі слотом розташування ключів. Ключі обмежують механічну сумісність між різними роз'ємами та платами форм-фактора M.2 і перешкоджає неправильній установці накопичувачів у слоті.

Власне перед покупкою плати розширення необхідно уточнити у виробника тип роз'єму та сумісні розміри (за довжиною, шириною, товщиною, одностороннім та двостороннім виконанням).

Що таке Socket 1, Socket 2, Socket 3 у застосуванні до M.2 (NGFF) пристроїв?

Справді, зустрічається поняття сокет і для M.2 пристроїв. Думаю створення груп роз'ємів M.2 на Socket 1,2,3 для спрощеного поділу несумісних між собою пристроїв. Формально поділяючи всі види пристроїв на 3 простих розуміння типу.

Принцип поділу наочно показаний у таблиці:

	Для встановлення в роз'єм M.2
	Ключ роз'єму	Розмір модуля	Товщина модуля	Ключ конектора на модулі
Socket 1 Зазвичай, модулі зв'язку ( WIFi адаптери, Bluetooth, NFC та інше)
	A, E	1630	S1, D1, S3, D3, D4	A, E, A+E
	A, E	2230	S1, D1, S3, D3, D4	A, E, A+E
	A, E	3030	S1, D1, S3, D3, D4	A, E, A+E
Socket 2 Для компактних 3G/4G модемів M.2, але можлива поява іншого обладнання	B	3042	S1, D1, S3, D3, D4	B
Socket 2 Для M.2 SSD та іншого обладнання з універсальним ключем B+M	B	2230	S2, D2, S3, D3, D5	B+M
	B	2242	S2, D2, S3, D3, D5	B+M
	B	2260	S2, D2, S3, D3, D5	B+M
	B	2280	S2, D2, S3, D3, D5	B+M
	B	22110	S2, D2, S3, D3, D5	B+M
Socket 3 Для M.2 SSD та іншого обладнання з ключем М та універсальним ключем B+M	M	2242	S2, D2, S3, D3, D5	M, B+M
	M	2260	S2, D2, S3, D3, D5	M, B+M
	M	2280	S2… D2, S3, D3, D5	M, B+M
	M	22110	S2… D2, S3, D3, D5	M, B+M

Розберемо приклад на основі реальних інтернет-магазинів:

SSD диск SAMSUNG M.2 860 EVO 250 Гб M.2 2280 SATA III (MZ-N6E250BW)

З опису видно - перед нами SSD Samsung з ємністю 250Gb, розроблений для використання в гніздо M.2. Далі йде маркування «2280», що вказує фізичний розмір — 22 мм завширшки, 80 мм завдовжки. Про товщину та одностороннє чи двостороннє виконання — жодного слова. У разі доведеться уточнювати з інших джерел, або виробника накопичувача. Після вказівки маркування розміру написано SATA III. Що це означає? Це означає, що накопичувач використовує логічний інтерфейс SATA III. Тобто, перед нами той самий класичний накопичувач SATA, але виконаний під розміри і роз'єм M.2. Швидкісні переваги PCI Express тут не використані.

Все, опис продавця на цьому вичерпано. Чого нам ще бракує? Нам не вистачає явної вказівки типу ключа роз'єму, нехай залишиться на совісті продавця. Але ми візуально бачимо 2 прорізи, це означає можливість використання цього накопичувача у складі материнських плат із роз'ємом типу Bта типу M. Це візуальна оцінка, знову повторюся - необхідно уточнити у виробника.

Спробуємо ще:

SSD диск Samsung 960 EVO M.2 250 Гб M.2 PCI-E TLC MZ-V6E250BW

Тут ми бачимо SSD Samsung 960 EVO також на роз'єм M.2. Взагалі без зазначення маркування фізичних розміріві типу, ймовірно, теж «2280» (завжди необхідно уточнювати з інших джерел). Далі вказано PCI-E та TLC, що це означає? Це означає, що пристрій використовує логічний інтерфейс PCI Express (який 2.0 або 3.0 не зрозуміло, і скільки ліній 2x-4x теж не відомо). TLC – тип пристрою мікросхем пам'яті. На цьому інтернет-магазин вважав опис достатнім. Думаю гарантійка йому потім скаже про інше…

Але візуально ми бачимо на цьому зображенні один проріз у роз'ємі M.2 (імовірно, відповідна ключу M). І тут необхідно бути обережним, пристрій може підійти фізично до роз'єму B. І найвірніше, спалить плату та пристрій. Тому необхідно точно знати якого типу встановлений роз'єм на платі та якого купується.

Реалізація логічного інтерфейсу та набору команд.

Для плат розширення M.2 доступні три варіанти реалізації логічного інтерфейсу та набору команд, за аналогією зі стандартом SATA Express:

«Legacy SATA» Використовується для SSD з SATA інтерфейсом, драйвером AHCI та швидкостями до 6.0 Гбіт/с (SATA 3.0) «SATA Express» з використанням AHCI Використовується для SSD з інтерфейсом PCI Express та драйвером AHCI (для сумісності з великою кількістюопераційних систем). Через використання AHCI продуктивність може бути дещо нижчою за оптимальну (одержувану з NVMe), оскільки AHCI був розроблений для взаємодії з більш повільними накопичувачами з повільним послідовним доступом (наприклад, НЖМД), а не для SSD зі швидким випадковим доступом. «SATA Express» з використанням NVMe Використовується для SSD з інтерфейсом PCI Express та високопродуктивним драйвером NVMe, створеним для роботи зі швидкими флеш-накопичувачами. NVMe був розроблений з урахуванням низьких затримок та паралелізму SSD з інтерфейсом PCI Express. NVMe краще використовує паралелізм у керуючому комп'ютері та програмному забезпеченні, вимагає менше стадій при передачі даних, надає більш глибоку чергу команд і більше ефективну обробкупереривань.

Що таке NVMe?

NVM Express ( NVMe, NVMHCI – від англ. Non-Volatile Memory Host Controller (Interface Specification). Логічний інтерфейс NVM Express був розроблений з нуля, основні цілі – отримання низьких затримок та ефективне використання високого паралелізму твердотільних накопичувачів за рахунок застосування нового набору команд та механізму обробки черг, оптимізованого для роботи із сучасними багатоядерними процесорами.

Протокол NVMe прискорює операції I/O рахунок відмови від стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD підключаються прямо до шини PCIe. Програми отримують різкий приріст продуктивності від усунення I/O-активності з SAS/SATA SSD та HDD на NVMe SSD. Запам'ятовувачі нового типу зберігання енергонезалежні (non-volatile) і затримка при доступі до них суттєво нижчі – на рівні затримок оперативної (volatile) пам'яті.

Контролер NVMe демонструє всі переваги SSD: дуже низькі затримки доступу та величезна глибина черги за операціями читання та запису. Надзвичайно низька латентність пристроїв зберігання суттєво знижує ймовірність блокування таблиць даних при їх оновленнях. Це критично для розрахованих на багато користувачів баз даних зі складними і взаємопов'язаними таблицями.

Дуже важливо: у UEFI BIOS материнської плати повинен бути NVMe-драйвер для завантаження ОС з відповідного накопичувача.

Висновок.

Наприкінці стають очевидними переваги прийняті стандартом SATA 3.2. Поява нових специфікацій та роз'ємів розширить вибір сумісних карт розширення як для ноутбуків, так і для стаціонарних комп'ютерів. Також збільшить загальну продуктивністьобчислювальних систем від ноутбука - до сервера.

Сам по собі інтерфейс таїть у собі велика кількістьпасток як для простого користувача, і для професіонала. Можливо, це пов'язано з його новизною, а може й деякою «вогкістю».

У будь-якому разі я постарався зібрати максимум важливої ​​інформації. Питання, що виникли, можна поставити в коментарях до статті. Якщо стаття вам допомогла, ви можете віддячити мені надіславши пожертвування на Yandex гаманець, форма для відправки грошей знаходиться у самому низу сайту (підвалі). Дякую за приділену моїй статті увагу.