SSD

Złącze M.2 - wszystko co musisz wiedzieć

opublikowano przez Paweł Maziarz w dniu 2017-03-28

Nowe złącze rozwój zawdzięcza przede wszystkim firmie Intel, która po raz pierwszy wykorzystała je w płytach głównych z chipsetami H97 i Z97.

Złącze M.2. zostało zaprezentowane światu kilka lat temu jako standard pozwalający wykorzystać pełne możliwości dysków SSD, przy tym umożliwiając ich instalację w komputerach o mniejszych rozmiarach. Na co należy zwrócić uwagę, aby zakupiony dysk M.2 był kompatybilny z gniazdem na płycie głównej i oferował najlepszy stosunek wydajności do ceny? Firma Plextor przygotowała krótki poradnik na ten temat.

Jeszcze kilka lat temu w każdym pececie znajdował się dysk HDD, a taśmy, kable zasilające i zworki był tematem znanym każdemu, kto samodzielnie składał, modyfikował lub naprawiał komputery. Nośniki wykorzystywały wtedy złącze i interfejs ATA, który oferował przepustowość na poziomie 133 MB/s.

Kilka lat później zadebiutował interfejs SATA, który na dobre zadomowił się w świecie nośników pamięci. Doczekał się aż trzech generacji, z których ostatnia wykorzystywana jest do dziś. Pierwsza, czyli SATA 1 zapewnia przepustowość na poziomie 150 MB/s, SATA 2 pozwalała osiągnąć 300 MB /s, natomiast SATA 3 - 600 MB/s.

Nowe rozwiązania

Początek XXI wieku to czasy największej dostępności dysków HDD – ich ceny były niskie, więc każdy mógł pozwolić sobie na kilkadziesiąt gigabajtów pamięci, a kilka lat później – kilka terabajtów. W tym samym czasie na większą skalę zaczęto produkować nośniki wykorzystujące pamięć półprzewodnikową (pamięć flash), które wykorzystywano w urządzeniach mobilnych, kartach pamięci, przenośnych pamięciach USB, a także w komputerach, jako dyski SSD (solid-state drive), które można było wykorzystywać zamiast nośników HDD.

Plextor dysk SSD SATA
Dysk SSD ze złączem SATA

Zaletą SSD jest nieporównywalnie większa prędkość zapisu i odczytu danych, a także brak mechanicznych elementów, co przekłada się na większą wytrzymałość na wstrząsy i upadki. Dyski SSD mogły posiadać też mniejsze rozmiary, ale ze względu na spopularyzowany interfejs SATA zaczęto produkować je w takim samym jak dyski HDD, 2,5-calowym formacie. Dzięki temu, dysk SSD można zainstalować nawet w kilkuletnim komputerze.

Wsteczna kompatybilność ma swoje wady

Interfejs SATA powstał o wiele wcześniej niż współczesne dyski SSD, dlatego nawet najnowsza wersja nie jest w stanie obsłużyć ich pełnych możliwości. Ograniczenie to 600 MB/s, czyli maksymalna przepustowość interfejsu SATA 3. To spory problem, bo osiągi dysków SSD mogą być o wiele większe.

Plextor dysk SSD mSATA
Dysk SSD ze złączem mSATA

Problem dużego rozmiaru nośników próbowano rozwiązać wprowadzając standard mSATA, który jest złączem krawędziowym instalowanym bezpośrednio na płycie głównej komputera. Rozwiązanie pozwoliło na instalację dysków SSD w netbookach i ultrabookach oszczędzając miejsce i zmniejszając ich wagę. Niestety, standard mSATA cały czas korzystał z interfejsu SATA 3, a więc i jego ograniczenia – przepustowość wynosząca 600 MB/s.

Złącze M.2 – przyszłość nośników SSD

Plextor dysk SSD M.2
Dysk SSD ze złączem M.2

Standard M.2 zadebiutował jako NGFF (Next Generation Form Factor), czyli jako „złącze kolejnej generacji”. W 2013 roku oficjalnie zmieniono nazwę na M.2. Rozwój zawdzięcza przede wszystkim firmie Intel, która po raz pierwszy wykorzystała je w płytach głównych z chipsetami H97 i Z97 dla 4. odświeżonej generacji procesorów Core (Haswell Refresh).

Dysk SSD - przepustowość

M.2. to złącze kart rozszerzeń instalowane bezpośrednio na płycie głównej. Zostało zaprojektowane z myślą o dyskach SSD, kartach Wi-Fi, Bluetooth, NFC i GPS. W zależności od funkcji, na rynku dostępnych jest kilka wariantów kart M.2: 2230, 2242, 2260, 2280 i 22110. Pierwsze dwie cyfry to szerokość (w każdym wariancie jest to 22 mm), a pozostałe to długość (30 mm, 42 mm, 80 mm lub 110 mm). W przypadku współczesnych dysków SSD najczęściej stosuje się wariant 2280.

MSI Z270 Gaming M5
Niektóre płyty główne oferują dwa lub nawet trzy złącza M.2 (na zdjęciu model MSI Z270 Gaming M5)

Standard M.2. do komunikacji z płytą główną wykorzystuje interfejs PCIe (aktualnie rozwijana wersja to PCIe 3.0), który pozwala ominąć ograniczenia standardu SATA 3. W zależności od liczby obsługiwanych linii PCIe, przepustowość dysków M.2 PCIe może wynosić od 1 GB/s (8 Gb/s) w przypadku modeli PCIe 2.0 x2 lub 3.0 x1 do 8 GB/s (32 Gb/s) w przypadku modeli PCIe 3.0 x4.

Złącze M.2 może obsługiwać protokół PCIe, PCIe i SATA lub tylko SATA. Jeżeli dysk M.2 PCIe zostanie podłączony do płyty głównej, która wspiera tylko standard SATA, to nie będzie on widoczny w systemie i nie będzie możliwości z niego korzystania. Taka sama sytuacja będzie mieć miejsce, gdy dysk M.2. SATA podłączymy do komputera wspierającego tylko interfejs PCIe.

Złącze M.2 - klucze

Złącze krawędziowe w kartach M.2 może posiadać różny układ. Na rynku dostępne są karty z kluczem B, M i B+M. Kupując nośnik SSD należy wcześniej upewnić się, jaki rodzaj złącza wspiera płyta główna w komputerze. Dysk z kluczem B nie będzie pasował do gniazda z kluczem M i odwrotnie. Rozwiązaniem tego problemu jest klucz B + M. Płyta główna z takim gniazdem zapewnia kompatybilność z dyskami typu M i B. Należy jednak pamiętać, że nie jest to jedyny czynnik świadczący o zgodności.

Technologia NVMe

Starsze dyski HDD i SSD do komunikacji kontrolera z systemem operacyjnym wykorzystują protokół AHCI. Podobnie jak interfejs SATA, powstał on jeszcze w czasach dysków HDD i nie jest w stanie wykorzystać maksymalnych możliwości nowoczesnych dyskach SSD.

Dysk SSD - przepustowość

Właśnie dlatego stworzono protokół NVMe. Jest to technologia zaprojektowana od zera, z myślą o szybkich nośnikach półprzewodnikowych przyszłości. Charakteryzuje się małymi opóźnieniami i pozwala na wykonywanie większej liczby operacji na sekundę przy mniejszym użyciu procesora. Aby móc skorzystać z nośnika wspierającego NVMe, konieczne jest posiadanie płyty głównej, która wspiera standard UEFI.

Co wybrać?

Przez zakupem dysku M.2. należy zwrócić uwagę na:

  • Rozmiar złącza M.2, który posiada płyta główna (2230, 2242, 2260, 2280 i 22110)
  • Typ klucza, który posiada złącze M.2 na płycie głównej (M, B lub B+M)
  • Wspierany interfejs (PCIe lub SATA)
  • Generację i liczbę linii PCIe (np. PCIe 3.0x4)
  • Wspierany protokół (AHCI lub NVMe)

Obecnie najlepszym wyborem jest dysk SSD M.2 korzystający z interfejsu PCIe 3.0 x4 i technologii NVMe. Takie rozwiązanie pozwoli na komfortową pracę z gier i programów wymagających bardzo szybkiego odczytu/zapisu i zaawansowanego przetwarzania grafiki. Niektóre nośniki dodatkowo zostają wyposażone w radiator, który obniża temperaturę wpływając tym samym na większą wydajność pracy.

Źródło: Plextor

marketplace

Komentarze

24
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    no już lepiej od ostatniego, jest opis kluczy, protokołów, oraz kompatybilności, ale znowu trochę błędów.

    "przepustowość dysków M.2 PCIe 3.0 może wynosić 1 GB/s (PCIe 2.0 x2 lub 3.0 x1) do 8 GB/s (PCIe 3.0 x4)."

    ?

    Oraz warto wspomnieć co robią klucze, oraz wspomnieć o adapterach PCI-e -> M.2 i możliwości modyfikacji uefi starszych płyt, aby tam też się cieszyć z prędkości m.2.
    No i jak adaptery PCI-e to warto poruszyć temat PCI-e 2.0 vs 3.0, od czego zależą, i że są wyjątki.
    Zaloguj się
  • avatar
    Niestety jedno złącze ale kilka standardów co oczywiście robi niezły bałagan....i klient czasem coś kupi i zonk...
    I tak:
    Mamy dyski SATA
    Dyski PCIe (x2 lub x4)
    Dyski PCIe z NVMe ...
    Kupimy jakiś dysk i może się okazać że dysk nie działa... albo działa ale nie do końca np. nie możemy zbootować z niego systemu, ogólnie dowolna kombinacja problemów.
    Co oczywiście producentom jest na rękę ... i płyt i dysków.
    A przecież mogło by ni być problemów aby każdy nowy dysk był kompatybilny w dół jak i płyta ...
    .... ale nie gdyż trzeba sprzedać co rok coś nowego a klient niech płaci....
    Widać to doskonale po technologii i zastosowanych rozwiązaniach.
    Kiedyś podstawka np. LGA775 zapewniała żywotność przez kilka lat i kilka rodzin procesorów.
    Dziś podstawka ma życie 1 rok i jedna rodzina procesorów.
    Teraz się to dzieje z dyskami.
    Zaraz tak samo będzie z pamięciami i złączem PCIe.

    Producenci typu intel doskonale wiedzą że czas ich się powoli kończy tak tak kończy się era krzemu. Jeszcze 10nm, z bulami 7nm z wielkimi bulami 4-5nm i koniec end of game.
    Wszelkie inne technologie tak na prawdę fikcyjne jak "płaska ziemia" typu komputery kwantowe, grafenowe to fikcja naukowa która po prostu nie istnieje.
    Więc trzeba się nachapać gdy się jeszcze da.



  • avatar
    Ehh spodziewałem się jakiegoś rozbudowanego artykułu, a to tylko prasówka :(
  • avatar
    Przydatny artykuł. Podziękowania
  • avatar
    M.2 które wykorzystuje PCI-Express nie jest żadnym rozwiązaniem! Działające jednocześnie karty graficzne i dysk SSD będą się nawzajem spowalniać przez co wydajność w grach spadnie a liczy się każda klatka!
    PCI-Express został stworzony dla kart graficznych i wara z dyskami twardymi od niego!
    Skoro SATA 3 jest za wolny dla SSD to musi zostać stworzone SATA 4!
    Zaloguj się
    -15
  • avatar
    mi wystarczy w zupełności te "marne" 600mB/s.
    Oby tylko urządzenia SATA to wykorzystywały
    Zaloguj się
  • avatar
    UWAGA: Artykuł zawiera błąd i wprowadzi was w błąd jeśli będziecie wg niego dobierać typ dysku do zakupu!!!

    Infografika z definicją klucza DYSKU M.2 jest błędna. Poprawnie jest tak, że DYSK M.2 (patrząc z góry) klucz B posiada 6 styków po LEWEJ, a klucz M posiada 5 styków po PRAWEJ. Wystarczy obejrzeć dowolny dysk M.2 typu B+M, aby to stwierdzić.

    Dowód jest również w artykule: spójrzcie na zdjęcie dysku PLEXTOR z tego artykułu - klucz M (PCIe 3.0x4) i patrząc na niego z góry widzimy 5 styków po PRAWEJ stronie (tu znajdziecie lepsze zdjęcie: http://www.goplextor.com/pl/Product/Detail/M8Pe(G)#/Features)

    Dodatkowo na infografice jest błędnie rozrysowane GNIAZDO M.2 - gniazdo M.2 nie posiada tej samej liczby styków górnych i dolnych.
    I teraz uwaga, jeśli chcecie dobrać DYSK patrząc na GNIAZDO zamontowane na płycie. Patrząc z góry na GNIAZDO M.2 zobaczymy tylko DOLNE styki:
    gniazdo klucz B: 5 po lewej
    gniazdo klucz M: 4 po prawej.
    gniazdo klucz B+M: 5 po lewej i 4 po prawej.

    Poprawną infografikę definiującą klucze złącza M.2 dla DYSKU i GNIAZDA można znaleźć np. na wiki: https://en.wikipedia.org/wiki/M.2