Какие виды SSD-накопителей существуют? Рассматриваем PCI-Express, M.2, mSATA и SATA Express. Важные характеристики сверхбыстрого интерфейса M.2

29.08.2019

Становятся всё более популярными из-за многочисленных преимуществ. Они имеют миниатюрные размеры и не занимают много места в ноутбуке, мини-ПК или корпусе настольного компьютера (их устанавливают прямо на материнской плате), вместе с тем, позволяют достичь скорости недоступной «обычным» SSD на 2,5 дюйма.

Нужно знать, что диски SSD М.2 выпускаются в различных форматах (могут варьироваться в длину), а также двух основных вариациях – использующих интерфейс SATA (дешевле и медленнее) и использующие интерфейс PCI Express/NVMe (дороже и быстрее). Используемый в данный момент интерфейс SATA позволяет достичь максимальной пропускной способности 6 Гбит/сек, в то время как PCIe x4 до 32 Гб/сек, так что разница в производительности может быть очень большой, как и цена.

Кстати, стоит упомянуть и про память Intel Optane (не путать с Intel Optane SSD), которая имеет формат носителей M.2, но служит для ускорения работы дисков HDD. Эта технология работает только на новых платформах Intel, но работает на удивление хорошо, позволяя значительно увеличить скорости магнитных дисков.

Разъемы M.2 на материнских платах могут поддерживать оба стандарты, или только один – это стоит проверить перед покупкой, чтобы, например, не пытаться установить диск PCIe/NVMe в разъем M.2 с поддержкой только стандарта SATA. Стоит отметить, что накопители M.2 PCIe вы можете также подключить в порту U.2 (через адаптер), и к слоту PCI Express.

Ниже представлены как наиболее эффективные конструкции SSD , которые используют шину PCI Express x4 3.0 (NVMe), так и более дешевые/менее мощные модели, которые используют стандарт SATA.

Недорогой SSD накопитель M.2

Среди дешевых дисков M.2 как можно найти конструкции, которые используют SATA и PCIe. Возможности первых близки к SSD 2,5 дюйма, но в их пользу говорит размер, а также то, что часть компьютеров может не обслуживать диски M.2 NVMe.

WD Green PC SSD G2 (120 ГБ)

Серия WD Green PC SSD G2 – это одни из наиболее дешевых вариантов М.2. Основаны на интерфейсе SATA, а производительность модели 120 ГБ достигает 545 МБ/сек при чтении и 430 МБ/с при записи данных. Производитель применил здесь 4-канальный контроллер Silicon Motion SM2246XT и ячейки памяти Toshiba 3D TLC NAND (но без кэш-памяти).

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280
Емкость: 120 GB
Интерфейс диска: SATA III
Скорость записи: 430 МБ/сек
Скорость чтения: 545 МБ/сек
Ячейки памяти: Toshiba 3D TLC NAND

ADATA XPG SX6000 (128 ГБ)

ADATA XPG SX6000 – это, в свою очередь, одни из наиболее дешевых носителей SSD M.2 с использованием PCIe 3.0 x2. Производитель применил здесь 4-канальный контроллер Realtek RTS5760 и современную память 3D TLC NAND. Заявленные скорости достигают 730/660 МБ/сек. Предоставляется гарантия до 5 лет, но она ограничена коэффициентом TBW (запись 75 ТБ данных).

Стоит отметить, что модели с 256 ГБ и 512 ГБ являются не только доступными по цене, но также намного быстрее (1000/800 MB/s).

Основные характеристики :

Формат диска: M.2
Емкость: 128 ГБ
Интерфейс: PCI-Express 3.0 x2 (NVMe), PCIe 3.0 x2/NVMe 1.2
Скорость записи: 660 МБ/сек
Скорость чтения: 730 МБ/сек

ADATA Ultimate SU800 M.2 (250 ГБ)

Диски ADATA Ultimate SU800 М.2 отличаются очень хорошим соотношением цены и предлагаемых возможностей. Используются современные ячейки памяти 3D TLC Nand и 4-канальный контроллер Silicon Motion SM2258.

Это диск с интерфейсом SATA, так что производительность идентичная, как и 2,5-дюймовой версии – скорость чтения достигает 560 МБ/с, а записи – 520 МБ/с. Предоставляется гарантия на 3 года, но не ограничена коэффициентом TBW. Вместе с диском мы получаем пакет программного обеспечения Acronis True Image HD.

Основные характеристики :

Емкость: 256 ГБ
Интерфейс: SATA III M.2
Скорость записи: 520 МБ/с
Скорость чтения: 560 МБ/с
Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Твердотельный накопитель M.2 для ноутбука

В случае ноутбуков часто это будет единственный диск в компьютере, так что стоит позаботиться о достаточной емкости – не стоит инвестировать в SSD емкостью ниже 240/256 ГБ. Мы должны также обратить внимание на тип интерфейса – поддерживает ли носитель интерфейс SATA или PCIe, и какой формат (длиннее, 2280, или, короче, 2260 или 2242).

Crucial MX500 M.2 (250 ГБ)

Последнее поколение SSD с интерфейсом SATA от компании Crucial, то есть MX500 это ещё один успешный удар в средний сегмент производительности. Версия M.2 диска отличается достаточно хорошей производительностью, а заявленные скорости достигают 560 МБ/с при чтении и 510 МБ/с при записи данных. Компания Crucial предоставляет 5-летнюю гарантию (ограниченную TBW 100 ТБ).

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280
Емкость: 250 ГБ
Интерфейс: SATA III
Скорость записи: 510 МБ/с
Скорость чтения: 560 МБ/с
Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Transcend MTS420 (240 ГБ)

Transcend MTS420 в версии 240ГБ – это очень хорошее предложение для пользователей, которые нуждаются в носителе M.2 маленького формата 2242. Производитель указал максимальное скорости на уровне 560 МБ/с при чтении и 500 МБ/с при записи. Стоит отметить, что многие другие диски в этом формате, характеризуется худшими характеристиками. Производитель даёт на него 3-летнюю гарантию.

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2242
Емкость: 240 ГБ
Интерфейс: SATA III
Скорость записи: 500 МБ/с
Скорость чтения: 560 МБ/с
Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

ADATA XPG SX8200 (480 ГБ)

Это хорошее предложение для пользователей ноутбуков, которые могут установить в своей машине носитель SSD в формате M.2 2280 PCIe. Если ноутбук может похвастаться разъемом M.2 PCIe 3.0 x4 – скорости составят 3200 МБ/с при чтении и 1700 МБ/с при записи. Накопитель XPG SX8200 покрыт 5-летней гарантия производителя.

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280
Емкость: 480 ГБ
Скорость записи: 1700 МБ/с
Скорость чтения: 3200 МБ/с
Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Лучшие накопители SSD M.2

Лучшие диски M.2 обладают удивительными характеристиками, а их эффективность приближается к пределу возможностей интерфейса PCI Express (лучший из представленных здесь дисков достигает максимальной скорости 3,5 ГБ в секунду ). Очевидно, это имеет свое отражение в высокой цене. Такие диски можно рекомендовать профессионалам, например, работающим со сложными видео проектами в разрешении 4K.

GOODRAM IRDM Ultimate (480 ГБ)

IRDM Ultimate 480 ГБ – это хорошее предложение для более требовательных пользователей. Что важно, в комплекте имеется адаптер для слота PCI Express. Производитель установил также теплоотвод, который защищает диск от перегрева. На борту 8-канальный контроллер Phison PS5007-E7 и прочные ячейки памяти Toshiba A19 MLC NAND. Максимальные скорости достигают 2900/2200 МБ/с. Серия IRDM Ultimate покрыта 5-летней гарантией производителя без ограничения записи данных.

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280 / AiC HHHL
Емкость: 480 ГБ
Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.2
Скорость записи: 2200 МБ/с
Скорость чтения: 2900 МБ/с
Ячейки памяти:Toshiba A19 MLC NAND

Intel SSD 760p (512 ГБ)

Intel SSD 760p – это эффективные носители SSD для настольных компьютеров и современных ноутбуков, использующие разъем M.2 и интерфейс PCIe 3.0 x4. На борту контроллер Silicon Motion SM2262 и ячейки памяти IMFT 3D TLC NAND. Максимальные скорости составляют 3230 МБ/с при чтении и 1625 МБ/с при записи. Производитель предоставляет на накопители 5 лет гарантии, но ограниченной TBW (288 ТБ записи).

Основные характеристики :

Формат диска: M.2
Емкость: 512 ГБ
Интерфейс: PCI-Express 3.0 x4 (NVMe)
Скорость записи: 1625 МБ/с
Скорость чтения: 3230 МБ/с
Ячейки памяти: IMFT 3D TLC NAND

Samsung SSD 970 EVO (500 ГБ)

SSD 970 EVO – это уже третье поколение высокоскоростных носителей M.2 с интерфейсом PCIe от компании Samsung. Модели 970 EVO предназначены для пользователей, которые ищут очень быстрые, но не топовые решения – такое сочетание мы найдём в моделях 970 PRO. Заявленная скорость чтения достигает 3400 МБ/с, а записи – 2300 МБ/с. На жесткие диски серии 970 EVO распространяется 5-летняя гарантия производителя – напомним, что срок гарантии в предыдущих моделях 960 EVO составлял только 3 года.

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280
Емкость: 500 ГБ
Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.3
Скорость записи: 2300 МБ/с
Скорость чтения: 3400 МБ/с
Ячейки памяти: Samsung TLC V-NAND

Samsung SSD 970 PRO (1 ТБ)

Samsung 970 PRO 512 ГБ – это абсолютно топ-носитель SSD M.2 PCIe, предназначен для профессионалов. Производитель использовал здесь сверхнадежную память MLC V-NAND, так что пользователи могут не бояться за свои данные. Трудно из интерфейса PCIe 3.0 x4 выжать ещё больше, поэтому носитель достигает скоростей 3500 МБ/с в чтении и 2300 МБ/с в записи. На жесткие диски серии 970 PRO распространяется 5-летняя гарантия производителя.

Основные характеристики :

Формат диска: M.2 2280
Емкость: 1000 ГБ
Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.3
Скорость записи: 2700 МБ/с
Скорость чтения: 3500 МБ/с
Ячейки памяти: Samsung MLC V-NAND

Читайте о достоинствах и недостатках форм-фактора M.2, какие диски поддерживают M.2 слот, какие разъемы используют M.2 диски , что необходимо для установки M.2 карты, и т.д. M.2 это новый открытый формат для производительных компьютерных систем, но так ли все однозначно? Такие производители твердотельных SSD дисков , как Samsung, Intel, Plextor, Corsair, использует это формат для экономии места и затрат энергии. Это очень важные факторы при производстве современных ультрабуков и планшетов. Однако покупка накопителя с разъемом M.2 для апгрейда вашего устройства требует определенной предусмотрительности.

М.2 – это не просто эволюционный форм-фактор. Потенциально он должен полностью заменить весь формат Serial ATA. M.2 может взаимодействовать с SATA 3.0 (такими кабелями подключены все диски на современных настольных ПК), PCI Express 3.0 (этот интерфейс используется по умолчанию для видеокарт и других устройств) и даже USB 3.0.

Потенциально любой SSD или HDD диск, карта памяти или флешка, GPU или любой USB гаджет с низким энергопотреблением, могут быть установлены на карту c M.2 разъемом. Но не все так просто. Например, в одном слоте M.2 имеется только четыре полосы PCI Express, что составляет четверть от необходимого видеокартам числа, но гибкость в этом крошечном маленьком слоте впечатляет.

При использовании шины PCI вместо шины SATA устройства M.2 могут передавать данные быстрее чем в 6 раз. Конечная скорость зависит от возможностей материнской платы и самой карты M.2. SSD диск формата M.2 будет работать гораздо быстрее чем аналогичный SATA диск, если ваша материнская плата поддерживает PCI 3.

Какие диски поддерживают M.2 слот?

На данный момент M.2 используются в качестве интерфейса для сверх быстрых SSD дисков как на ноутбуках, так и на рабочих станциях. Если прейдёте в компьютерный магазин и спросите M.2 диск, то они почти наверняка покажут вам SSD с разъемом M.2. Но только если вы сможете найти магазин, торгующий компьютерами в розницу, который все еще работает в наше время.

Некоторые модели ноутбуков также используют порт M.2 в качестве средства беспроводного соединения, устанавливая крошечные низкомощные карты, которые объединяют Wi-Fi и Bluetooth-радио. Это менее распространено для настольных компьютеров, где удобнее использовать USB или PCIe 1x разъемы (хотя нет причин, по которым вы не могли бы сделать это на совместимой материнской плате).

Производители компьютерного железа не спешат использовать этот слот для других устройств. Пока еще никто не презентовал видео карту на M.2 разъёме, однако Intel уже продает свою сверх быструю память Optane клиентам.

Поддерживает ли мой компьютер M.2 слот?

Если ваш компьютер изготовлен и собран за последние несколько лет, то почти наверняка он имеет слот M.2. К сожалению, гибкость формата не означает, что сам слот использовать также просто как любое USB устройство. Как правило карты со слотом M.2 имеют довольно большую длину. Перед покупкой M.2 SSD диска проверьте размеры платы по спецификации и убедитесь, что в вашем компьютере или ноутбуке есть место для их установки. Кроме этого M.2 устройства имеют различные разъемы. Давайте рассмотрим эти 2 фактора подробнее.

Какая длина платы M.2?

Для настольных ПК длина обычно не является проблемой. Даже крошечная материнская плата Mini-ITX может легко разместить M.2 плату, длинна которой колеблется от 30 до 110 миллиметров. Как правило материнские платы имеют отверстие для маленького винтика, который надежно удерживает плату на месте. Рядом с креплением указана длинна поддерживаемой M.2 микросхемы.

Все M.2 диски используют фиксированную ширину в 22 миллиметра, поэтому разница в размерах выражена только в длине. На данный момент доступны такие варианты:

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.

Некоторые материнки предлагают возможность крепления винта на любом из этих интервалов.

Какие разъемы используют M.2 диски?

Хотя в стандарте M.2 используется один и тот же слот шириной 22 миллиметра для всех карт, он не одинаков для всех устройств. Поскольку M.2 спроектирован для использования с множеством различных устройств, у него есть некоторые различия в подключении:

B Ключ: используется зазор в правой части карты (слева от контроллера хоста), с шестью контактами справа от зазора. Эта конфигурация поддерживает шины PCIe x2.
M Ключ: использует зазор в левой части карты (правая сторона главного контроллера), с пятью штырьками слева от зазора. Эта конфигурация поддерживает соединения шины PCIe x4 для удвоенной пропускной способности данных.
B + M Ключ: использует оба вышеупомянутых зазора, с пятью штырьками на левой стороне карты и шестью справа. Такие карты ограничены скоростью PCIe x2.

Что необходимо для установки M.2 карты?

Большинство карт M.2 являются SSD дисками и автоматически распознаются вашей операционной системой на основе драйверов AHCI. Для Windows 10 большинство Wi-Fi и Bluetooth-карт также распознаются автоматически и для них устанавливаются стандартные драйвера. Однако вам может потребоваться включить слот M.2 через настройку в BIOS вашего компьютера или UEFI. Также вам понадобится отвертка, чтобы закрепить устройство винтом на материнской плате.

Можно ли добавить M.2 карту в ПК если в нем нет слота?

Для ноутбуков это невозможно, так как современные устройства имеют очень компактный дизайн и не позволяют какое-либо незапланированное устройство внутри корпуса. Вам повезло, если вы используете настольный ПК. В продаже есть адаптеры, которые используют слот PCIe x4 вашей материнской платы.

Помните, если ваша материнская плата не может загрузиться с PCIe, тогда вы не сможете использовать диск M.2 в качестве загрузочного, а значит вы не выиграете от большой скорости. Если вы хотите использовать все преимущества диска M.2, лучше использовать материнскую плату, которая поддерживает новый стандарт.

Движение – жизнь. Но это очень старое изречение несет не только биологический смысл. Оно применительно и к бездушным вещам. Например, к компьютерной технике: все время растет уровень производительности, появляются новые интерфейсы, ориентированные на этот рост.

Интерфейсу SATA совсем недавно исполнилось одиннадцать лет. За это время он обновлялся дважды с сохранением обратной совместимости, при этом скорость передачи выросла в четыре раза. Примерно пять лет назад появилась компактная версия интерфейса – : накопитель устанавливался в особое посадочное место на материнской плате.

Знакомство с начнем с небольшой справки, а затем вас ждет семейство накопителей M6e и обзор Plextor M6e.

Немного истории

Хотя интерфейс mSATA позиционировался как мобильный, однако некоторые производители стали устанавливать его и на обычные материнские платы. И наиболее активно в этом направлении отметилась тогда Gigabyte, которая не только размещала разъемы mSATA, но и устанавливала в них сами SSD.

Материнская плата Gigabyte GA-Z68XP-UD3-iSSD укомплектовывалась твердотельным накопителем Intel 311 20 Гбайт.

Затем постепенно начали подтягиваться и другие производители. Сейчас же их устремления дошли до того, что на системных платах стали появляться по два разъема mSATA, как, например, на ASRock Z87 Extreme11/ac, обзор которой скоро выйдет в лаборатории. Несколько перебор с моей точки зрения, ну да ладно…

В целом использование mSATA довольно удобно: решения компактны, не требуется никаких шлейфов, в корпусе ничего не болтается. Однако, в силу ряда причин (в первую очередь – более высокой стоимости моделей в формате mSATA), в «настольных» системах этот формат не снискал популярности. Но зато он обрел ее в мобильных.

Впрочем, для людей, стремящихся к компактности, этот формат является находкой: материнская плата mini-ITX, процессор поколения IvyBridge или Haswell с компактной системой охлаждения, накопитель mSATA, соответствующий корпус – получается вполне законченная и логичная, к тому же весьма производительная (при соответствующем ЦП) рабочая система.

Однако, как уже отмечалось выше, наблюдается потребность в росте скоростей, а всему есть предел. И о SATA 6 Гбит/с пошли разговоры, что он «слишком медленный». За компанию «под раздачу» попал и mSATA. Но теперь производители учли свои прошлые ошибки: новый интерфейс передачи данных был придуман сразу в двух вариантах: мобильном и настольном. Применительно к мобильному варианту контроллер в наборе системной логики не заменили на другой (как это было, скажем, с IDE и SATA), а просто выбросили его вообще, заодно сэкономив на разработке и площади кристаллов. В общем, тут одним выстрелом убили двух зайцев. А видоизмененные контроллеры SATA остались только в настольном сегменте.

Новый стандарт подразумевает изменение размеров: mSATA бывает двух типоразмеров (Full Size, 51 x 30 мм, и Half Size, 26.8 x 30 мм), тогда как M.2 предполагает четыре, самый небольшой из которых 42 х 22 мм. Но при этом M.2 тоньше ровно на миллиметр, а особо компактный еще тоньше – аккурат вдвое, нежели mSATA.

Компания отнюдь не первая на ниве выпуска твердотельных накопителей в формате M.2, свой ассортимент уже пополнили Super Talent (NGFF DX1 и NGFF ST1), Crucial (M500 NGFF), KingSpec (M.2 NGFF Ultrabook), MyDigitalSSD (Super Cache 2 M.2) и Intel (530 M.2). Но Plextor фактически первой начала популяризацию этого формата среди широких масс в «настольном» варианте: все, что было выпущено ранее, ориентировалось исключительно на промышленное использование – сборку мобильных устройств.

Интерфейс M.2 разрабатывался не для «десктопа», его удел – это действительно компактные мобильные устройства, а для обычных систем предлагается SATA Express . Фактически взаимоотношения между ними такие же, как сейчас между mSATA и SATA: первый очень компактен и устанавливается в небольшое гнездо на плате, второй – значительно больше по размерам, требует отдельного посадочного места в корпусе и двух подводящих шлейфов (интерфейсного и питания).

Сразу стоит отметить: не нужно считать M.2 разъемом сугубо для накопителей. M.2 – это чистый PCI-E, просто в ином форм-факторе. Соответственно, под этот стандарт будет выпускаться все, что душе угодно: Wi-Fi, WWAN, GPS и прочие платы расширения. Производителям этих устройств не нужно будет озадачиваться разработкой новых контроллеров, им достаточно будет лишь изменить печатную плату и само устройство, приведя их к новому формату.

Поэтому M.2 и SATA Express, хотя и могут использоваться для установки накопителей, обладают некоторыми различиями. M.2 универсален. SATA Express же ориентирован только на устройства хранения данных. Хотя у него тоже есть некоторая универсальность, не зря интерфейс фактически состоит из трех разъемов – одно питание и два интерфейсных: к SATA Express можно подключить и два обычных SATA устройства.

Материнская плата ASUS Z97-A: четыре SATA и один SATAe – суммарно можно подключить до шести обычных SATA накопителей.

Неприятным моментом является то, что моделей с интерфейсом SATA Express еще просто нет в продаже. Дошло до того, что ASUS для тестирования системных плат с новым интерфейсом была вынуждена заказать разработку специального устройства под названием ASUS Hyper Express у Kingston. Оно выглядит как обычный накопитель форм-фактора 2.5”, внутри которого установлена плата со специальным контроллером и двумя разъемами mSATA.

На момент написания этого материала данное устройство официально еще не существовало, но к моменту публикации его фотографии должны всплыть в сети. А M.2 – вот он. И на розничных материнских платах он уже появляется (например, мой коллега Ivan_FCB недавно провел обзор платы ASUS Maximus VI Impact с таким разъемом, а другой коллега wildchaser на днях рассмотрел ASUS Z97-DELUXE, основанную на Intel Z97), хотя пока что и редко.

Не нужно быть провидцем, чтобы понимать очевидную истину: привычные нам SATA и mSATA очень скоро будут списаны со счетов и исчезнут с материнских плат. А на смену им придут либо M.2 (точнее, он уже начинает вытеснять mSATA) и SATA Express (SATAe), либо будет придумано что-то еще: производителям нужно и дальше увеличивать цифры на этикетках, а традиционный SATA уже исчерпал свой потенциал в этом направлении.

Новинка Plextor: семейство накопителей M6e

Компания Plextor давно дразнила своих поклонников и просто заинтересованных потенциальных покупателей: еще в начале сентября прошлого года на проходящей в Берлине выставке IFA2013 она продемонстрировала инженерные образцы своих накопителей нового поколения. Затем они периодически мелькали на различных презентациях, привлекая внимание любителей всяческих новинок.

И вот, 9 января этого года, на выставке CES 2014 компания Plextor сделала официальный анонс. Но в продажу M6e тогда не попали. Продажи начались чуть меньше месяца назад – в начале апреля. Наконец-то у желающих появилась возможность приобрести новинку. Но «возможность» не означает «пошел и купил». Применительно к российской рознице, даже в Москве приобрести можно только модификацию объемом 256 Гбайт, да и то не везде.

А версии объемом 128 и 512 Гбайт до розницы вообще еще не добрались. Все верно: семейство накопителей Plextor M6e состоит только из трех моделей.

Технические характеристики

Параметр	PX-AG128M6e	PX-AG256M6e	PX-AG512M6e
Емкость	128 Гбайт	256 Гбайт	512 Гбайт
Контроллер	Marvell 88SS9183-BNP2	Marvell 88SS9183-BNP2	Marvell 88SS9183-BNP2
Объем буферной памяти контроллера	256 Мбайт DDR3	512 Мбайт DDR3	1 Гбайт DDR3
Флеш-память	19 nm MLC Toshiba ToggleNAND	19 nm MLC Toshiba ToggleNAND	19 nm MLC Toshiba ToggleNAND
Скорость последовательного чтения	770 Мбайт/с	770 Мбайт/с	770 Мбайт/с
Скорость последовательной записи	335 Мбайт/с	580 Мбайт/с	625 Мбайт/с
Чтение случайных блоков (4 Кбайт)	96 000 IOPS	105 000 IOPS	105 000 IOPS
Запись случайных блоков (4 Кбайт)	83 000 IOPS	100 000 IOPS	100 000 IOPS
Рекомендованная розничная цена	$259	$401	$620

Надо отметить, что уже сейчас розничная стоимость модификации на 256 Гбайт куда ниже рекомендованной – ценники стартуют примерно от 10 тысяч рублей (или 280 долларов). Впрочем, даже такая цена слишком велика для данного объема: за эту сумму можно приобрести твердотельный накопитель 512 Гбайт как в привычном форм-факторе 2.5”, так и в mSATA. За новизну приходится платить.

Упаковка, комплектация, внешний осмотр

Модель Plextor M6e предлагается в довольно крупной коробке сочно-красного цвета, привлекающей внимание.

С обратной стороны упаковки описываются общие характеристики модели и приводятся скоростные параметры всего семейства M6e.

Да, как это уже давно заведено, коробка универсальна для всей линейки и индивидуальные черты (в данном случае указание объема устройства на лицевой стороне упаковки) – это лишь дополнительная наклейка. Отдельно на более чем двух десятках языков (русском в том числе) подчеркивается, что накопитель полностью совместим с материнскими платами как с UEFI, так и со старым AMI/AWARD BIOS. Но это будет проверено отдельно, благо запас различных материнских плат у меня есть (даже Socket 7, если кто-то из читателей еще помнит такой).

Комплект поставки весьма скромен, хотя упакован продукт Plextor неплохо.

Весь свободный объем коробки занимает вспененный полиэтилен. Сверху обнаруживается буклет гарантийного обслуживания и инструкция по установке, а под разделителем – сам Plextor M6e, упакованный в антистатический пакет.

Вот, собственно, и все. Больше в коробке ничего нет. Было бы неплохо, конечно, если бы производитель положил планку для установки накопителя в низкопрофильные системные блоки. Да, мощные игровые системы, для которых позиционируется M6e, как правило, располагаются в полноценных корпусах, но далеко не все нуждающиеся в скоростном SSD являются игроманами с парой видеокарт в ПК.

Вскрытие, аппаратная составляющая

Накопитель Plextor M6e идет сразу в собранном виде, мало того, от эксплуатации переходника в отдельном виде компания обезопасилась установкой гарантийной пломбы.

Все верно. Перед нами не одиночное законченное устройство, а два отдельных и полностью самостоятельных, но объединенных вместе силами компании. И их можно эксплуатировать отдельно, если не смутит нарушение пломбы и аннуляция гарантии на накопитель.

Но в данном случае каких-либо гарантийных обязательств нет, поэтому наклейка помехой не станет.

Можно даже вообще все удалить. Кстати, из наклейки на самом устройстве можно почерпнуть немало интересной информации о нем.

Приводятся серийный номер, наименование модели и объем, море логотипов различных сертификатов и уведомлений. Указано питающее напряжение и максимальный ток. Также обнаруживается упоминание о компании LiteON, напечатанное мелким шрифтом, это реальный производитель устройства, выполняющий заказы Plextor. А Shinano Kenshi – это реальный владелец компании и самой торговой марки Plextor.

Со снятыми этикетками устройство предстанет перед нами во всей красе. А благодаря простой отвертке с крестообразным жалом его можно разобрать.

Собственно, сам накопитель – это узкая вытянутая плата.

Будучи установленным в посадочное место, он развернут тыльной стороной к пользователю. В итоге доступны взору лишь половина установленных микросхем NAND-памяти и буферная память контроллера. Сам же контроллер, как и другая половина микросхем, располагается на невидимой стороне платы.

Это Marvell 88SS9183-BNP2 с аппаратной поддержкой PCI-E версий 1.1 и 2.0 (в слотах 3.0 работать будет, но в режиме 2.0). Использует две линии PCI-E 2.0. Именно так: хотя адаптер и выполнен как устройство PCI-E x4, рассматриваемым экземпляром используется только две линии этого интерфейса.

Следует отметить, Marvell 88SS9183, во-первых, является AHCI-контроллером (для его работы не потребуется установка дополнительных драйверов), во-вторых, этот контроллер совместим и с интерфейсом SATA, поэтому он наверняка будет попадаться и в составе обычных накопителей форм-фактора 2.5”.

Контроллер в качестве буферной памяти использует микросхему DDR3 с маркировкой NT5CC256M16CP-D1 производства Nanya и объемом 512 Мбайт, а в качестве запоминающих устройств – восемь микросхем с маркировкой TH58TEG8DDJBA8C. Каждая из них содержит по четыре кристалла MLC NAND, работающих в режиме Toggle Mode, обладающих объемом 64 Гбит и произведенных Toshiba по 19 нм техпроцессу.

К сожалению, мне не удалось найти какой-либо толковой информации по этому контроллеру, поэтому можно лишь предположить, что он не слишком сильно отличается от популярного Marvell 88SS9187, и, вероятнее всего, перед нами снова двухъядерный ARM с восьмиканальным доступом памяти.

Адаптер PCI-E-M.2 весьма прост и незатейлив.

Вот и вся элементная база, которая присутствует на нем. Интерфейс PCI-E никак не преобразовывается и не меняется. Все те элементы, что можно видеть – это сопутствующая силовая обвязка. Например, микросхема с маркировкой PS54326 – это контроллер Texas Instruments TPS54326 , отвечающий за питание накопителя. Как известно, в разъеме PCI-E нет напряжения +5 В, есть только +12 В и +3.3 В. TPS54326 отвечает за преобразование напряжения +12 В в необходимое для работы устройства напряжение +5 В.

Обратная сторона платы адаптера пуста:

А теперь перейдем от теории к практике, соберем нашего разобранного подопытного обратно и установим в тестовый стенд. Благо вопросов по его возможной эксплуатации довольно-таки немало.

Разъем M.2 (ранее известный как Next Generation Form Factor и NGFF ) — это спецификация входящая в состав стандарта SATA 3.2 для компьютерных устройств и их разъемов, утвержденная международной организацией Serial ATA International Organization (SATA-IO) для планшетов и тонких компьютеров. Создана для замены уже устаревших форматов SATA, mSATA и Mini PCI-E. Ключевым новшеством M.2 (NGFF) стала поддержка передачи данных по линии PCI Express 3.0 с совокупной теоретической пропускной способностью до 32 Гбит/с. Что почти в 6 раз больше чем позволял стандарт SATA 3.0.

Карты расширения M.2 могут предоставлять различные функции, например: Wi-Fi, Bluetooth, спутниковая навигация, NFC-радиосвязь, цифровое радио, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN(WWAN) и другие. В виде модулей M.2 часто изготавливают быстрые и компактные твердотельные флеш-накопители (SSD).

Применение нового формата устройств позволил использовать режим минимального энергопотребления DevSleep, механизм управления питанием Transitional Energy Reporting, механизм Hybrid Information (повышающий эффективность кэширования данных в гибридных накопителях) и Rebuild Assist (функция, которая ускоряет процесс восстановления данных в массивах RAID).

Форм-фактор и ключи.

Если проще, M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2 для планшетов и тонких компьютеров. Этот интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express, USB 3.0, I2C и другими. M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express 3.0, в то время как разъёмы SATA Express передают данные лишь по двум линиям PCI Express 2.0. Платы имеют 4 варианта ширины (12, 16, 22 и 30 миллиметров) и 8 вариантов длины (16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 и 110 миллиметров).

Помимо длины и ширины устройств подключаемых к M.2, описаны стандарты толщины компонентов на плате. Также, одностороннее и двухстороннее исполнение монтажа (Single Sided и Double Sided), разделенное на еще 8 типов. Для более удобного понимания, ниже приведу таблицу:

Толщина компонентов на плате устройства подключаемого к M.2 (размеры указаны в миллиметрах).

Тип	Сверху	Снизу
S1	1.20	Не допускаются
S2	1.35	Не допускаются
S3	1.50	Не допускаются
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 указания типа M.2 — устройства маркируются кодом по схеме WWLL-HH-K-K или WWLL-HH-K, где WW и LL - размеры модуля в ширину и длину в миллиметрах. В HH кодируется, является ли модуль односторонним или двухсторонним, а также максимальная допустимая высота (толщина) размещённых на нём компонентов, например «D2». Часть K-K обозначает ключевые разрезы если модуль использует лишь один ключ, используется одна буква K. Если используется K-K, то модуль имеет 2 ключа.

Диаграмма с подробной расшифровкой всех значений маркировки с указанием величин.

По состоянию на 2018 год, наиболее популярными размерами определены: ширина 22 мм, длина 80 или 60 мм (M.2-2280 и M.2-2260), реже 42 мм. Многие ранние M.2 накопители и материнские платы использовали интерфейс SATA, для них наиболее популярны ключи B (SATA и PCIe x2). Современные же материнские платы реализуют в разъеме M.2 PCI Express 3.0 x4 и соответствующий ключ M (SATA и PCIe x4). Устройства разработанные под использование в разъемах с ключом M, электрически не совместимы с разъемом B, и наоборот, без явного на то указания. Хотя не редко, как показывает практика физически совместимы (если перевернуть). Для подключения карт расширения, например WiFi, используются модули размера 1630 и 2230 и ключи A или E .

M.2 — плата должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. Ключи ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2 и препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

Собственно перед покупкой платы расширения необходимо уточнить у производителя тип разъема и совместимые размеры (по длине, ширине, толщине, одностороннее и двухстороннее исполнение).

Что такое Socket 1, Socket 2, Socket 3 в применении к M.2 (NGFF) устройствам?

Действительно, встречается понятие сокет и для M.2 устройств. Думаю создание групп разъемов M.2 на Socket 1,2,3 для упрощенного разделения не совместимых между собой устройств. Формально разделяя все виды устройств на 3 простых для понимания типа.

Принцип деления наглядно показан в следующей таблице:

	Для установки в разъем M.2
	Ключ разъема	Размер модуля	Толщина модуля	Ключ коннектора на модуле
Socket 1 Обычно, модули связи (WIFi адаптеры, Bluetooth, NFC и прочее)
	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 компактных 3G/4G модемов M.2, но возможно появление другого оборудования	B	3042	S1, D1, S3, D3, D4	B
Socket 2 Для M.2 SSD и другого оборудования с универсальным ключом 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 и другого оборудования с ключом М и универсальным ключом 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

Разберем пример на основе реальных интернет-магазинов:

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

Из описания видно — перед нами SSD Samsung с емкостью 250Gb, разработанный для использования в разъеме M.2. Далее идет маркировка «2280» указывающая физический размер — 22 мм в ширину, 80 мм в длину. Про толщину и одностороннее или двухстороннее исполнение — ни слова. В данном случае придется уточнять из других источников, либо производителя накопителя. После указания маркировки размера написано — SATA III. Что это означает? Это означает что накопитель использует логический интерфейс SATA III. То есть, перед нами все тот же классический накопитель SATA, но выполненный под размеры и разъем M.2. Скоростные преимущества PCI Express здесь не использованы.

Все, описание продавца на этом исчерпаны. Чего нам еще не хватает? Нам не хватает явного указания типа ключа разъема, это пускай останется на совести продавца. Но мы визуально видим 2 прорези, это означает возможность использования данного накопителя в составе материнских плат с разъемом типа B и типа M . Это визуальная оценка, опять повторюсь — необходимо уточнить у производителя.

Попробуем еще:

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

Здесь мы видим SSD Samsung 960 EVO тоже на разъем M.2. Вообще без указания маркировки физических размеров и типа, предположительно тоже «2280» (всегда необходимо уточнять из других источников). Далее указаны PCI-E и TLC, что это означает? Это означает что устройство использует логический интерфейс PCI Express (какой 2.0 или 3.0 не ясно, и сколько линий 2x-4x — тоже не известно). TLC — тип устройства микросхем памяти. На этом интернет-магазин счел описание достаточным. Думаю гарантийка ему потом скажет об обратном…

Но визуально мы видим на этом изображении одну прорезь в разъеме M.2 (предположительно соответствующая ключу M ). И тут необходимо быть осторожным, устройство может подойти физически в разъем B . И вернее всего, сожжет плату и устройство. Поэтому необходимо точно знать какого типа установлен разъем на плате и какого приобретается.

Реализации логического интерфейса и набора команд.

Для плат расширения M.2 доступно три варианта реализации логического интерфейса и набора команд, по аналогии со стандартом SATA Express:

«Legacy SATA» Используется для SSD с SATA интерфейсом, драйвером AHCI и скоростями до 6.0 Гбит/с (SATA 3.0) «SATA Express» с использованием AHCI Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и драйвером AHCI (для совместимости с большим количеством операционных систем). Из-за использования AHCI производительность может быть несколько ниже оптимальной (получаемой с NVMe), так как AHCI был разработан для взаимодействия с более медленными накопителями с медленным последовательным доступом (например, НЖМД), а не для SSD с быстрым случайным доступом. «SATA Express» с использованием NVMe Используется для SSD с интерфейсом PCI Express и высокопроизводительным драйвером NVMe, созданным для работы с быстрыми флеш-накопителями. NVMe был разработан с учётом низких задержек и параллелизма SSD с интерфейсом PCI Express. NVMe лучше использует параллелизм в управляющем компьютере и программном обеспечении, требует меньше стадий при передаче данных, предоставляет более глубокую очередь команд и более эффективную обработку прерываний.

Что такое NVMe?

NVM Express (NVMe , NVMHCI - от англ. Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification). Логический интерфейс NVM Express был разработан с нуля, основные цели — получение низких задержек и эффективное использование высокого параллелизма твердотельных накопителей за счёт применения нового набора команд и механизма обработки очередей, оптимизированного для работы с современными многоядерными процессорами.

Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и задержка при доступе к ним существенно ниже – на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.

Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с соответствующего накопителя.

Заключение.

В заключении становятся очевидными преимущества принятые стандартом SATA 3.2. Появление новых спецификаций и разъемов расширит выбор совместимых карт расширения, как для ноутбуков, так и для стационарных компьютеров. Также увеличит общую производительность вычислительных систем от ноутбука — до сервера.

Сам по себе интерфейс таит в себе большое количество ловушек как для простого пользователя, так и для профессионала. Возможно это связано с его новизной, а может и некоторой «сыростью».

В любом случае, я постарался собрать максимум важной информации. Возникшие вопросы можно задать в комментариях к статье. Если статья вам помогла, вы можете отблагодарить меня отправив пожертвования на Yandex кошелек, форма для отправки денег находится в самом низу сайта (подвале). Спасибо за уделенное моей статье внимание.

Компания Samsung Electronics объявила о запуске первого твердотельного накопителя Samsung серии 950 PRO форм-фактора М.2 с масштабируемым контроллером NVM Express (Non – Volatile Memory Express). Разберёмся, почему Samsung переходит к новому форм-фактору и контроллеру, а также чем это хорошо для пользователя.

На сегодняшний день именно слоты М.2 представляются наиболее перспективными для SSD: они способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения твердотельных накопителей.

Что такое NVMe?

Самая серьёзная проблема для SSD сегодня – ограничение полосы пропускания старых шин Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS). Пропускная способность новейших SATA-III составляет 600 МБайт/с, скорость передачи данных Serial Attached SCSI (SAS 12G) составляет 1,2 ГБайт/с. Современные SSD способны на большее.

Разъём М.2 на материнской плате.

Сегодня NVM Express (NVMe) поддерживают все материнские платы ASUS на наборах системной логики Intel Z97 Express и X99 Express – для этого нужно обновить UEFI BIOS и в виде опции использовать карту расширения ASUS Hyper Kit.

Карта расширения позволяет владельцам плат на чипсете X99 подключать накопители типоразмера 2,5" с интерфейсом NVMe – например Intel SSD 750 , используя разъём SFF-8639 (mini-SAS HD). На самом диске тоже будет разъём SFF-8639, он выглядит так:

Если на материнской плате нет разъёма М.2 или нет возможности его использовать, есть платы-переходники для PCIe:

Компания Supermicro представила решения, оптимизированные под NVMe:

По заявлению производителя, SuperServer с подготовкой под NVMe Virtual SAN демонстрирует лучшие в отрасли показатели производительности и плотности в решении 1U Ultra 10x NVMe (серия SYS-1028U-VSNF), легко масштабируемой под нужды корпоративной среды, центров обработки данных и облачных приложений.

2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) повышает плотность NVMe с возможностью «горячей» замены и может поставляться в ещё более высокоплотных конфигурациях - до 24x2,5″ NVMe c горячей заменой на 1U.

Два новых решения 2U Virtual SAN Ready Node исключительно на созданных на базе SSD flash-накопителях, в архитектуре Ultra (серия SYS-2028U-VSNF) и TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) поддерживают до 480 виртуальных машин в 4 узлах.

В целом у Супермикро есть целая линейка серверов для NVMe-носителей, они пока редки в продаже как и сами носители.

Впрочем, вернемся к Samsung 950 Pro.

Спецификация Samsung 950 Pro

Samsung 950 Pro
Производитель	Samsung
Серия	950 Pro
Модельный номер	MZVKV256	MZVKV512
Форм-фактор	M.2 2280
Интерфейс	PCI Express 3.0 x4 – NVMe
Ёмкость	256 Гбайт	512 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель	Samsung 128-Гбит 32-слойная MLC V-NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе	2/8	2/16
Контроллер	Samsung UBX
DRAM-буфер: тип, объем	LPDDR3-1600, 512 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения	2200 Мбайт/с	2500 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи	900 Мбайт/с	1500 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт)	270000 IOPS	300000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт)	85000 IOPS	110000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись	1,7/6,4 Вт	1,7/7,0 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ)	1,5 млн часов
Ресурс записи	200 Тбайт	400 Тбайт
Габаритные размеры: Д × В × Г	80,15 × 22,15 × 2,38 мм
Масса	10 г
Гарантийный срок	5 лет
Рекомендованная цена	$200	$350

В отличие от OEM-накопителя Samsung SM951-NVMe в основе 950 Pro лежит прогрессивная трёхмерная MLC V-NAND. В SM951 используется обычная планарная флеш-память, производимая по 16-нм техпроцессу.

Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с 950 Pro.

950 Pro в отдельных случаях может достаточно сильно разогреваться – при максимальной нагрузке этот SSD способен выделять до 6-7 Вт. При этом, отмечает anandtech.com, это не является серьёзной проблемой. Официальная позиция производителя по этому поводу такова: «Температура 950 Pro возрастает до верхнего предела лишь в случае непрерывной, длительной и сложной нагрузки, которая для клиентских SSD не характерна. Снижение производительности при последовательной однократной записи на накопитель около 100 Гбайт данных вряд ли может как-то затронуть обычных пользователей. То есть, в случае использования накопителя в составе обычного ПК проблема перегрева маловероятна ».

В большинстве тестов anandtech.com 950 Pro показал очень хорошие результаты: