Kaip M.2 SSD ketina padaryti jūsų kompiuterį dar greičiau

Kadangi kompiuteriai, ypač nešiojamieji kompiuteriai, ir toliau gauna mažesnes dalis, pvz., Saugojimo diskai, kurių reikia taip pat gauti atitinkamai mažesnius. Su kietojo kūno diskų įdiegimu tapo šiek tiek lengviau įdėti juos vis platesniuose dizainuose, kaip antai " Ultrabooks", tačiau problema tęsė naudoti standartinę SATA sąsają. Galų gale mSATA sąsaja buvo sukurta siekiant sukurti plonos profilio kortelę, kuri vis tiek galėtų bendrauti su SATA sąsaja. Dabar problema yra ta, kad "SATA 3.0" standartai riboja SSD našumą. Siekiant ištaisyti šiuos klausimus, reikėjo sukurti naują kompaktiškų kortelių sąsajos formą. Iš pradžių vadinama NGFF ("Next Generation Form Factor"), nauja sąsaja galiausiai buvo standartizuota į naują M.2 diskų sąsają pagal SATA 3.2 versijos specifikacijas.

Greitesni greičiai

Nors dydis, žinoma, yra naujos sąsajos kūrimo veiksnys, diskų greitis yra toks pat svarbus. "SATA 3.0" specifikacijose SSD disko sąsajos realusis pasaulis apribojo apie 600 MB / s, tai dabar pasiekė daug diskų. "SATA 3.2" specifikacijos pristatė naują mišrų požiūrį į M.2 sąsają, kaip ir " SATA Express" . Iš esmės nauja M.2 kortelė gali naudoti esamas SATA 3.0 specifikacijas ir būti ribojama iki 600 MB / s arba vietoj to gali nuspręsti naudoti PCI-Express, kuris teikia 1 GB / s spartą per dabartinį PCI-Express 3.0 standartus. Dabar, kai 1 GB / s greitis yra vienoje PCI-Express juostoje. Galima naudoti kelias juostas ir pagal M.2 SSD specifikaciją galima naudoti iki keturių juostų. Naudojant dvi juostas, būtų numatyta 2,0 GB / s, o keturios juostos gali būti iki 4,0 GB / s. Su galiniu PCI-Express 4.0 išleidimu, šie greitis padidės dvigubai.

Dabar ne visos sistemos ketina pasiekti tokius greičius. Kompiuterio M.2 įrenginys ir sąsaja turi būti nustatomi tame pačiame režime. M.2 sąsaja yra skirta naudoti senesnį SATA režimą arba naujesnius PCI-Express režimus, tačiau diską pasirinksite, kuris iš jų bus naudojamas. Pavyzdžiui, M.2 diskas, sukurtas naudojant SATA senovinį režimą, bus apribotas iki 600MB / s spartos. Dabar M.2 diskas gali būti suderinamas su PCI Express iki 4 juostų (x4), tačiau kompiuteris naudoja tik dvi juostas (x2). Dėl to didžiausias greitis būtų tik 2,0 GB / s. Taigi, norėdami gauti kuo greitesnį, turėsite patikrinti, ką palaiko įrenginys, kompiuteris ar plokštė.

Mažesni ir didesni dydžiai

Vienas iš M.2 disko projekto tikslų buvo sumažinti bendrą saugojimo įrenginio dydį. Tai pasiekiama vienu iš kelių skirtingų būdų. Pirma, jie padarė korteles siauresnę nei ankstesni mSATA formos veiksniai. M.2 kortelės yra tik 22 mm pločio, palyginti su mSATA 30 mm. Korteles taip pat galima sutrumpinti tik 30 mm ilgio, palyginti su mSATA 50 mm. Skirtumas yra tas, kad M.2 korteles taip pat palaiko ilgiau nei 110 mm ilgio, tai reiškia, kad jis iš tikrųjų gali būti didesnis, nes tai suteikia daugiau vietos žetonams, taigi ir didesniems gebėjimams.

Be kortelių ilgio ir pločio, taip pat yra galimybė naudoti vienpusius arba dvipusius M.2 lentas. Kodėl du skirtingi storiai? Na, vienpusės lentos sukuria labai ploną profilį ir yra naudingos ultragarsiems nešiojamiesiems kompiuteriams. Kita vertus, dvipusė lenta leidžia dvigubai daugiau lustų įdiegti į M.2 plokštę, kad būtų galima padidinti saugojimo pajėgumus, kurie yra naudingi kompaktiškoms darbalaukio programoms, kai erdvė nėra tokia kritinė. Problema ta, kad jūs turite žinoti, kokio tipo M.2 jungtis yra kompiuteryje, be vietos kortelės ilgiui. Daugelis nešiojamieji kompiuteriai naudos vienpusę jungtį, o tai reiškia, kad jie negali naudoti dvipusio M.2 korteles.

Komandų režimai

Daugiau nei dešimtmetį "SATA" sukūrė kompiuterių prijungimo ir paleidimo saugyklą. Taip yra dėl labai paprastos naudoti sąsajos, bet ir dėl komandinės struktūros AHCI (Išplėstinė pagrindinio valdiklio sąsaja). Tai yra tai, kad kompiuteris gali perduoti instrukcijas saugojimo įrenginiams. Jis yra integruotas į visas šiuolaikines operacines sistemas, todėl nereikia papildomų tvarkyklių įdiegti į operacinę sistemą, kai pridedame naujus diskus. Jis dirbo puikiai, tačiau jis buvo sukurtas kietųjų diskų laikmečio, turinčio ribotą galimybę apdoroti instrukcijas, dėl fizinio pobūdžio vairuotojo galvutės ir plokštelės. Pakanka vienos komandų eilės su 32 komandomis. Problema ta, kad kietojo kūno diskai gali padaryti daug daugiau, bet juos apribojo AHCI tvarkyklės.

Siekiant pašalinti šią silpną vietą ir pagerinti našumą, NVMe (Nelegandios atmintinės Express) komandų struktūra ir tvarkyklės buvo sukurtos kaip priemonė pašalinti šią problemą kietojo kūno diskus. Užuot naudoję vieną komandų eilę, ji numato iki 65.536 komandų eilių, kurių eilutėje yra 65.536 komandos. Tai leidžia lygiagrečiai apdoroti užrašų skaitymo ir rašymo užklausas, kurie padės padidinti AHCI komandų struktūros našumą.

Nors tai puiku, yra šiek tiek problemų. AHCI yra integruotas į visas šiuolaikines operacines sistemas, tačiau NVMe nėra. Kad būtų galima išnaudoti visas galimybes iš diskų, vairuotojai turi būti įdiegti esamų operacinių sistemų viršuje, kad galėtų naudoti šį naują komandų režimą. Tai yra daugelio žmonių problema senesnėse operacinėse sistemose. Laimei, M.2 pavaros specifikacija leidžia naudoti bet kurį iš dviejų režimų. Dėl to lengviau pritaikyti naują sąsają esamais kompiuteriais ir technologijomis naudojant AHCI komandų struktūrą. Tada, kadangi NVMe komandų struktūros parama bus patobulinta į programinę įrangą, tuos pačius diskus galima naudoti su šiuo naujo komandų režimu. Tiesiog būsite įspėti, kad perjungiant šiuos du režimus reikia, kad diskai būtų pertvarkyti.

Patobulintas energijos suvartojimas

Mobilieji kompiuteriai turi ribotą veikimo trukmę, atsižvelgdami į jų baterijų dydį ir įvairių komponentų galingumą. Kietojo kietojo disko įrenginiai šiek tiek sumažino saugojimo komponento energijos suvartojimą, taigi jie pagerino baterijos veikimo trukmę, tačiau yra galimybių tobulėti. Kadangi "M.2" SSD sąsaja yra "SATA 3.2" specifikacijų dalis, ji taip pat apima keletą kitų funkcijų ne tik sąsajos. Tai apima naują funkciją DevSleep. Kadangi vis daugiau ir daugiau sistemų yra sukurtos norint pereiti į miego režimą, kai jis uždarytas arba išjungtas, o ne maitinamas visiškai žemyn, baterija pastoviai ištraukiama, kad kai kurie duomenys būtų aktyvūs, kad greitai atsinaujintų, kai prietaisai yra atsibundę. "DevSleep" mažina įtaisų, pvz., M.2 SSD, naudojamos galios kiekį, sukuriant naują mažesnės galios būseną. Tai turėtų padėti prailginti tų sistemų įdiegtą miegą laiką, o ne išjungti naudojimą.

Problemos paleidžiant

M.2 sąsaja yra puikus priedas prie kompiuterio saugojimo ir galimybės pagerinti mūsų kompiuterių našumą. Tačiau yra nedidelė problema dėl ankstyvo jo įgyvendinimo. Norint gauti geriausią našumą iš naujos sąsajos, kompiuteris privalo naudoti "PCI-Express" magistralę, kitaip jis veikia taip pat kaip ir bet kuris kitas "SATA 3.0" diskas. Tai neatrodo didelis dalykas, bet iš tiesų tai yra daugelio pirmųjų pagrindinių plokščių, naudojančių šią funkciją, problema. SSD diskai suteikia geriausios patirties, kai jie naudojami kaip šakninis arba įkrovos diskas. Problema ta, kad esama "Windows" programine įranga yra problema, kai daugelis diskų paleidžiami iš PCI-Express autobuso, o ne iš "SATA". Tai reiškia, kad naudojant MI2 diską naudojant PCI-Express greitas, jis nebus pagrindinis įrenginys, kuriame įdiegta operacinė sistema ar programos. Rezultatas yra greitas duomenų diskas, bet ne įkrovos diskas.

Ne visi kompiuteriai ir operacinės sistemos turi šią problemą. Pavyzdžiui, "Apple" sukūrė "OS X", norėdamas naudoti "PCI-Express" magistralę šakninėms pertvaroms. Taip yra dėl to, kad "Apple" pakeitė savo "SSD" diskus į "PCI Express" 2013 m. "MacBook Air" prieš baigdami parengti M.2 specifikacijas. "Microsoft" atnaujino "Windows 10", kad visiškai palaikytų naujus "PCI-Express" ir "NVMe" įrenginius, jei taip pat naudoja ir aparatinę įrangą. Gali būti, kad senesnės "Windows" versijos gali palaikyti aparatūrą ir įdiegti išorinius tvarkykles.

Kaip naudojant M.2 galima pašalinti kitas funkcijas

Kitas susirūpinimą keliantis sritis, ypač dėl stalinių pagrindinių plokščių, yra tai, kaip M.2 sąsaja yra prijungta prie likusios sistemos dalies. Matote, kad tarp procesoriaus ir likusio kompiuterio yra ribotas skaičius PCI-Express juostų. Norint naudoti su PCI-Express suderinamą M.2 plokštės lizdą, pagrindinės plokštės gamintojas turi pašalinti tas PCI-Express juostas nuo kitų sistemos komponentų. Labai svarbu, kaip šios plokštės PCI-Express yra padalintos į lentų įrenginius. Pavyzdžiui, kai kurie gamintojai naudoja "PCI-Express" juostas su "SATA" prievadais. Taigi, naudojant M.2 disko lizdą, gali būti paimti keturi SATA lizdai. Kitais atvejais. "M.2" gali dalytis šiomis juostomis su kitais "PCI-Express" plėtinių lizdais. Būtinai patikrinkite, ar lenta yra suprojektuota, kad įsitikintumėte, jog naudojant M.2 netrukdys galimas kitų SATA diskų , DVD ar " Blu-ray" diskų ar kitų išplėtimo plokščių naudojimas.