Як M.2 SSD збіраецца зрабіць свой кампутар нават хутчэй

Так як кампутары, асабліва ноўтбукі, працягвае атрымліваць менш, кампаненты, такія як прылады захоўвання дадзеных, неабходных для атрымання і, адпаведна, менш. З увядзеннем цвёрдацельных назапашвальнікаў , стала крыху лягчэй , каб змясціць іх у яшчэ больш тонкія канструкцыі , як ультрабукі , але праблема то працягвае выкарыстоўваць стандартны інтэрфейс SATA прамысловасці. У рэшце рэшт, інтэрфейс mSATA быў распрацаваны, каб стварыць тонкую картку профілю, які ўсё яшчэ можа ўзаемадзейнічаць з інтэрфейсам SATA. Цяпер праблема заключаецца ў тым, што стандарты SATA 3.0 абмяжоўвае прадукцыйнасць SSD. Для таго, каб выправіць гэтыя праблемы, новы выгляд кампактнага інтэрфейсу карты неабходна распрацаваць. Першапачаткова названы NGFF (Next Generation Form Factor), новы інтэрфейс, нарэшце, быць стандартызаваны ў новы інтэрфейс M.2 дыска па версіі SATA 3.2 спецыфікацыі.

Больш высокая хуткасць

У той час як памер, вядома, фактар ​​пры распрацоўцы новага інтэрфейсу, хуткасць прывадаў гэтак жа важная. Спецыфікацыі SATA 3.0 абмежаваныя рэальныя прапускная здольнасць з SSD на інтэрфейсе прывада каля 600МБ / с, тое, што ў цяперашні час дасягнула шмат дыскаў. Спецыфікацыі SATA 3.2 уведзены новы змешаны падыход для інтэрфейсу м.2 гэтак жа , як ён зрабіў з SATA Экспрэс . Па сутнасці, новая M.2 карта можа выкарыстоўваць або існуючыя спецыфікацыі SATA 3.0 і быць абмежавана 600МБ / с або замест гэтага можа выбраць для выкарыстання PCI-Express , які забяспечвае прапускную здольнасць 1 Гб / с пры бягучым PCI-Express 3.0 стандарты. Цяпер, калі хуткасць 1 Гбіт / з для адной PCI-Express паласы. Можна выкарыстоўваць некалькі палос і па спецыфікацыі M.2 SSD, да чатырох палос могуць быць выкарыстаныя. Выкарыстанне двух палос забяспечаць 2.0GB / s, а чатыры паласы можа забяспечыць да 4.0GB / s. З канчатковым выпускам PCI-Express 4.0, гэтыя хуткасці падвояцца.

Цяпер не ўсе сістэмы збіраюцца для дасягнення гэтых хуткасцяў. Прывад M.2 і інтэрфейс на кампутары павінен быць усталяваны ў тым жа рэжыме. Інтэрфейс M.2 прызначаны для выкарыстання альбо успадкаваны рэжыму SATA або больш новых PCI-Express рэжымаў, але прывад выбраць, які з іх выкарыстоўваць. Напрыклад, M.2 дыск распрацаваны з успадкаваным рэжыме SATA будзе абмежавана той хуткасцю 600МБ / с. Цяпер M.2 прывад можа быць сумяшчальны з PCI-Express да 4-х палос (x4), але кампутар выкарыстоўвае толькі дзве паласы руху (x2). Гэта прывядзе да максімальнай хуткасці толькі 2.0GB / s. Такім чынам, каб атрымаць максімальную магчымую хуткасць, вам трэба будзе праверыць, як тое, што дыск і кампутар або сістэмная плата падтрымлівае.

Меншыя і вялікія памеры

Адна з мэтаў праектавання M.2 прывада быў, каб паменшыць агульны памер прылады захоўвання дадзеных. Гэта дасягаецца ў адным з некалькіх розных спосабаў. Ва- першае, яны робяць карты больш вузкімі , чым папярэдні mSATA формаў - фактар. М.2 карты проста 22мм шырынёй у параўнанні з 30 мм mSATA. Карты таксама могуць быць замкнёныя, як толькі 30 мм даўжынёй у параўнанні з 50 мм mSATA. Розніца заключаецца ў тым, што м.2 карце таксама падтрымлівае больш доўгія даўжыні да 110мм, што азначае, што ён можа фактычна быць больш, які забяспечвае больш прасторы для чыпаў і, такім чынам, больш высокіх магутнасцяў.

У дадатак да даўжыні і шырыні карт, ёсць таксама магчымасць для або аднабаковай або двухбаковай м.2 плат. Чаму дзве розныя таўшчыні? Ну, Аднабаковыя платы забяспечваюць вельмі тонкі профіль і карысныя для ўльтратонкіх наўтбукаў. Двухбаковая дошка, з другога боку, дазваляе ў два разы больш фішак, якія будуць устаноўлены на плаце м.2 для вялікіх ёмістасцяў захоўвання, якая карысная для кампактных настольных прыкладанняў, дзе прастора не з'яўляецца крытычным. Праблема заключаецца ў тым, што вы павінны ведаць аб тым, які раз'ём м.2 знаходзіцца на кампутары ў дадатак да прасторы для даўжыні карты. Большасць наўтбукаў будуць выкарыстоўваць толькі аднабаковы злучальнік, які азначае, што яны не могуць выкарыстоўваць двухбаковыя м.2 карты.

камандныя рэжымы

На працягу больш за дзесяць гадоў, SATA зрабіў захоўвання для кампутараў, падключы і гуляй. Гэта дзякуючы вельмі просты ў выкарыстанні інтэрфейс, але і з-за структуры каманд AHCI (Advanced Host Interface Controller). Гэта спосаб, якім кампутар можа абменьвацца дадзенымі інструкцыі з прыладамі захоўвання дадзеных. Ён пабудаваны ва ўсе сучасныя аперацыйныя сістэмы і, такім чынам, не патрабуюць якіх-небудзь дадатковых драйвераў, якія ўсталёўваюцца ў аперацыйнай сістэме, калі мы дадаем новыя дыскі. Ён працаваў вялікі, але ён быў распрацаваны ў эпоху жорсткіх дыскаў, якія маюць абмежаваныя магчымасці для апрацоўкі інструкцый з-за фізічнай прыроды прывада галовак і пласцін. Адна чарга каманд з 32 каманд было дастаткова. Праблема заключаецца ў тым, што цвёрдацельныя назапашвальнікі могуць зрабіць значна больш, але абмежаваныя драйверамі AHCI.

Для ліквідацыі гэтага вузкага месца і павышэння прадукцыйнасці, то NVMe (Non-Volatile Memory Express) Структура кіравання і драйвера былі распрацаваны ў якасці сродку для ліквідацыі гэтай праблемы для цвёрдацельных назапашвальнікаў. Замест таго каб выкарыстоўваць адну чаргу каманд, ён забяспечвае да 65536 каманд чэргаў з уверх па 65536 каманд у чаргу. Гэта дазваляе больш паралельнай апрацоўкі захоўвання чытаць і пісаць запыты, якія дапамогуць павысіць прадукцыйнасць больш чым у камандным структуры AHCI.

Хоць гэта выдатна, ёсць невялікая праблема. AHCI ўбудаваная ва ўсе сучасныя аперацыйныя сістэмы, але NVMe не з'яўляецца. Для таго, каб атрымаць найбольшы патэнцыял з дыскаў, драйверы павінны быць устаноўлены па-над існуючых аперацыйных сістэм, каб выкарыстаць гэты новы камандны рэжым. Гэта з'яўляецца праблемай для многіх людзей на больш старых аперацыйных сістэмах. На шчасце спецыфікацыя М.2 прывада дазваляе любы з двух рэжымаў, якія будуць выкарыстоўвацца. Гэта робіць прыняцце новага інтэрфейсу прасцей з існуючымі кампутарамі і тэхналогіямі з дапамогай каманднага структуры AHCI. Тады, як падтрымка каманднай структуры NVMe паляпшаецца ў праграмнае забеспячэнне, адны і тыя ж дыскі могуць быць выкарыстаны з гэтым новым камандным рэжымам. Проста майце на ўвазе, што пераключэнне паміж двума рэжымамі будзе патрабаваць, каб дыскі перафарматаваць.

палепшанае энергаспажыванне

Мабільныя кампутары пагонных раз на аснове памеру іх батарэі і магутнасці, спажыванай рознымі кампанентамі абмежавана. Цвёрдацельныя кружэлкі забяспечылі некаторыя значныя скарачэнні спажывання энергіі кампаненты захоўвання такім чынам, каб яны палепшылі жыццё батарэі, але ёсць месца для ўдасканалення. Паколькі інтэрфейс M.2 SSD з'яўляецца часткай спецыфікацыі SATA 3.2, яна таксама ўключае ў сябе некаторыя іншыя функцыі, акрамя ўсяго інтэрфейсу. Гэта ўключае ў сябе новую функцыю пад назвай DevSleep. Паколькі ўсё больш і больш сістэм прызначаныя для пераходу ў спячы рэжым пры закрыцці або выключэнні, а не прыводзіць цалкам ўніз, існуе пастаянная нічыя на батарэі, каб захаваць некаторыя дадзеныя актыўным для хуткага аднаўлення, калі прылады абуджаецца. DevSleep памяншае колькасць энергіі, якое выкарыстоўваецца прылады, такія як м.2 SSD, шляхам стварэння новага стану больш нізкая магутнасці. Гэта павінна дапамагчы падоўжыць час працы гэтых сістэм пакласці спаць, а не выключаны паміж прымянення.

праблемы загрузкі

Інтэрфейс M.2 з'яўляецца выдатным дадаткам да кампутарнай памяці і магчымасці павышэння прадукцыйнасці нашых кампутараў. Існуе невялікая праблема з ранняй рэалізацыяй гэтага, хоць. Для таго, каб атрымаць максімальную прадукцыйнасць ад новага інтэрфейсу, кампутар павінен выкарыстоўваць шыну PCI-Express, у адваротным выпадку, ён працуе так жа, як і любы існуючы дыск SATA 3.0. Гэта не здаецца вялікім справай, але на самой справе гэта праблема з многімі з першых матчыных поплаткаў, якія выкарыстоўваюць функцыю. SSD дыскі прапануюць лепшы вопыт, калі яны выкарыстоўваюцца ў якасці каранёвага або загрузнага дыска. Праблема заключаецца ў тым, што існуючая Windows, праграмнае забеспячэнне мае праблемы з многімі дыскамі загрузных ад PCI-Express шыны, а не ад SATA. Гэта азначае, што наяўнасць дыска м.2 з дапамогай PCI-Express, а хутка не будзе асноўны дыск, дзе ўсталяваная аперацыйная сістэма або праграмы. Вынік з'яўляецца хуткім дыскам дадзеных, але не загрузны дыск.

Не ўсе кампутары і аперацыйныя сістэмы маюць гэтую праблему. Напрыклад, Apple распрацавала OS X, каб выкарыстоўваць PCI-Express шыны для каранёвых раздзелаў. Гэта таму, што Apple, пераключыўся свае SSD назапашвальнікі на PCI-Express ў 2013 MacBook Air перад спецыфікацыі м.2 былі завершаны. Microsoft абнавіла Windows 10 цалкам падтрымлівае новыя дыскі PCI-Express і NVMe калі апаратныя сродкі ён запушчаны можа таксама. Больш раннія версіі Windows, можа быць у стане, калі апаратнае забеспячэнне падтрымліваецца і ўстаноўлены знешнія драйверы.

Як Выкарыстанне м.2 ўдаецца выдаліць Іншыя асаблівасці

Іншая праблема , асабліва з настольнымі матчынымі поплаткамі ставіцца да таго, як інтэрфейс M.2 злучаны з астатняй часткай сістэмы. Вы бачыце, што існуе абмежаваную колькасць PCI-Express палос паміж працэсарам і астатняй часткай кампутара. Для таго, каб выкарыстоўваць сумяшчальны слот M.2 карты PCI-Express, вытворца матчыных поплаткаў павінен прыняць гэты PCI-Express паласу ад іншых кампанентаў у сістэме. Як гэтыя PCI-Express паласы падзеленыя паміж прыладамі на поплатках з'яўляецца сур'ёзнай праблемай. Напрыклад, некаторыя вытворцы падзяляюць паласы PCI-Express з партамі SATA. Такім чынам, з дапамогай слота М.2 прывада можа забраць ўверх з чатырох слотаў SATA. У іншых выпадках. M.2 можа падзяліць гэтыя палосы з іншымі слотамі пашырэння PCI-Express. Абавязкова праверце , як плата прызначана , каб пераканацца , выкарыстоўваючы м.2 не будзе замінаць магчымаму выкарыстанню іншых SATA жорсткіх дыскаў , DVD або Blu-Ray дыскаў або іншых карт пашырэння.