Mivel a számítógépek, különösen a hordozható számítógépek továbbra is kisebbek, az olyan komponensek, mint például a tárolóeszközök, amelyek szintén kisebbek. A szilárdtest-meghajtók bevezetésével könnyebbé vált őket egyre vékonyabb tervekké, mint az Ultrabooks, de a probléma továbbra is az iparági szabványú SATA interfész használatával folytatódott. Végül az mSATA interfészt úgy tervezték, hogy vékony profilkártyát hozzon létre, amely még mindig képes együttműködni a SATA interfésszel. A probléma most az, hogy a SATA 3.0 szabványok korlátozzák az SSD-k teljesítményét. Ezeknek a problémáknak a kijavítása érdekében újfajta kompakt kártyafelületet kellett kifejleszteni. Eredetileg NGFF (Next Generation Form Factor) néven nevezték, az új interfész végül szabványosított az új M.2 meghajtó interfészre a SATA 3.2.
Gyorsabb sebesség
Míg a méret a természetesen az új felület fejlesztésében rejlik, a meghajtók sebessége ugyanolyan kritikus. A SATA 3.0 specifikációi korlátozzák az SSD-nek a meghajtó interfészen a valóságos sávszélességét körülbelül 600 MB / s-ra, amit sok meghajtó már elérte. A SATA 3.2 specifikáció új kevert megközelítést vezetett be az M.2 interfészhez hasonlóan a SATA Express-hez hasonlóan. Lényegében az új M.2 kártya a meglévő SATA 3.0 specifikációkat alkalmazhatja, és korlátozhatja a 600 MB / s értéket, vagy inkább a PCI-Express 1 GB / s sávszélességű PCI-Express 3.0 szabványoknak. Most, hogy az 1 GB / s sebesség egy PCI-Express sávra vonatkozik. Lehetőség van több sáv használatára, az M.2 SSD specifikáció szerint legfeljebb négy sáv használható. A két sáv használatával 2,0 GB / s, míg négy sávban akár 4,0 GB / s lehet. A PCI-Express 4.0 esetleges kibocsátásával ezek a sebességek megduplázódnak.
Most azonban nem minden rendszer fogja elérni ezeket a sebességeket. Az M.2 meghajtót és a számítógépen lévő interfészt ugyanabban a módban kell beállítani. Az M.2 interfész úgy lett kialakítva, hogy a régi SATA módot vagy az újabb PCI-Express módokat használja, de a meghajtó fogja választani, hogy melyiket használja. Például a SATA örökölt móddal tervezett M.2 meghajtó csak a 600 MB / s sebességre korlátozódik. Most az M.2 meghajtó kompatibilis a PCI-Express-lel akár 4 sáv (x4), de a számítógép csak két sávot (x2) használ. Ez csak 2,0 GB / s maximális sebességet eredményezne. Tehát a lehető legnagyobb sebesség elérése érdekében ellenőrizni kell mind a meghajtót, mind pedig a számítógépet vagy az alaplapot.
Kisebb és nagyobb méret
Az M.2 meghajtó tervének egyik célja az volt, hogy csökkentse a tárolóeszköz teljes méretét. Ezt többféleképpen lehet elérni. Először is, a kártyák szűkebbek voltak, mint az előző mSATA formátum. Az M.2 kártyák mindössze 22 mm szélesek a 30 mm-es mSATA-hoz képest. A kártyák az 50 mm-es mSATA-hoz képest csak 30 mm hosszúak lehetnek. A különbség az, hogy az M.2-kártyák akár 110 mm-es hosszúságokat is támogatnak, ami azt jelenti, hogy valójában nagyobb lehet, ami nagyobb helyet biztosít a zsetonoknak és így nagyobb kapacitásnak.
A kártyák hossza és szélessége mellett lehetőség van akár egyoldalas vagy kétoldalas M.2 lapokra. Miért a két különböző vastagság? Nos, az egyoldalas lapok nagyon vékonyak és nagyon hasznosak az ultrahangos laptopok számára. A kétoldalas tábla viszont kétszer annyi zsetont helyez fel egy M.2-es kártyára, amely nagyobb tárolókapacitásokat tesz lehetővé, és hasznos olyan kompakt asztali alkalmazásokhoz, ahol a hely nem annyira kritikus. A probléma az, hogy tisztában kell lennie azzal, hogy milyen típusú M.2 csatlakozó található a számítógépen a kártya hosszának helyén. A legtöbb laptop csak egyoldalas csatlakozót használ, ami azt jelenti, hogy nem használhatók kétoldalas M.2 kártyák.
Parancsmódok
Több mint egy évtizede, a SATA tárolta a számítógépeket plug and play. Ez a nagyon egyszerűen kezelhető felületnek köszönhető, de az AHCI (Advanced Host Controller Interface) parancsszerkezetének köszönhetően. Ez a módja annak, hogy a számítógép kommunikálhasson utasításokat a tárolóeszközökkel. A rendszer az összes modern operációs rendszerbe épül be, így nincs szükség további meghajtók telepítésére az operációs rendszerbe, amikor új meghajtókat adunk hozzá. Nagyszerűen működött, de a merevlemezek korában fejlesztették ki, amelyek korlátozottan képesek utasításokat feldolgozni a meghajtófejek és a tálak fizikai jellege miatt. Egy 32 parancsú parancssor elegendő volt. A probléma az, hogy a szilárdtest meghajtók sokkal többet tehetnek, de az AHCI meghajtók korlátozzák.
Ennek a szűk keresztmetszetnek a megszüntetése és a teljesítmény javítása érdekében az NVMe (Non-Volatile Memory Express) parancsszerkezet és illesztőprogramok a szilárdtestalapú meghajtók problémájának kiküszöbölésére szolgáltak. Ahelyett, hogy egy parancssort használna, legfeljebb 65.536 parancssort állít elő soronként 65.536 parancssorral. Ez lehetővé teszi a tárolási olvasási és írási kérelmek párhuzamos feldolgozását, amelyek segítenek a teljesítmény növelésében az AHCI parancsstruktúrán.
Bár ez nagyszerű, van egy kis probléma. Az AHCI minden modern operációs rendszerbe épül be, de az NVMe nem. Annak érdekében, hogy a legtöbbet kihozza a meghajtókból, az új parancsmód használatához a meglévő operációs rendszerek tetejére kell telepíteni a meghajtókat. Ez sok ember számára problémát jelent a régebbi operációs rendszereken. Szerencsére az M.2 meghajtó specifikációja lehetővé teszi a két mód egyikének használatát. Ezzel az AHCI parancsszerkezet használatával megkönnyíti az új kezelőfelület elfogadását meglévő számítógépekkel és technológiákkal.Ezután, ahogy az NVMe parancsszerkezet támogatása javul a szoftverben, ugyanazok a meghajtók is használhatók ezzel az új parancsmóddal. Csak figyelmeztetni kell, hogy a két üzemmód közötti váltáshoz a meghajtók újraformázásra szorulnak.
Jobb energiafogyasztás
A hordozható számítógépeknek korlátozott működési ideje van az elemek mérete és a különböző komponensek által kiváltott teljesítmény alapján. A szilárdtestalapú meghajtók jelentősen csökkentették a tárolóelem energiafogyasztását, mivel javították az akkumulátor élettartamát, de javulást eredményez. Mivel az M.2 SSD interfész része a SATA 3.2 specifikációnak, tartalmaz néhány további funkciót is, csak a felületen. Ez magában foglalja az új Devsleep nevű funkciót is. Mivel egyre több olyan rendszert terveztek, hogy zárt állapotban vagy teljesen kialudt állapotban lehessen aludni, az akkumulátor folyamatosan húzódjon, így bizonyos adatok aktívak maradnak a gyors felépülés érdekében, amikor a készülékek felébrednek. A DevSleep csökkenti az olyan eszközök teljesítményét, mint az M.2 SSD-k, új alacsonyabb teljesítményállapot létrehozásával. Ez segíthet az ilyen rendszerek alvó működésének meghosszabbításában, ahelyett, hogy a felhasználások között bekapcsolódna.
Problémák indítása
Az M.2 interfész nagyszerű kiegészítő a számítógépes tároláshoz és a számítógépek teljesítményének javításához. Van egy kis probléma a korai végrehajtása is. Az új kezelőfelületen a legjobb teljesítmény elérése érdekében a számítógépnek a PCI-Express buszot kell használnia, különben ugyanúgy működik, mint bármelyik meglévő SATA 3.0 meghajtó. Ez nem úgy tűnik, mint egy nagy üzlet, de valójában probléma az első néhány alaplap, amely a funkciót használja. Az SSD meghajtók a legjobb élményt nyújtják, ha root vagy boot meghajtóként használják őket. A probléma az, hogy a meglévő Windows-szoftvernek számos problémája van a PCI-Express buszról történő indítással, és nem a SATA-ről. Ez azt jelenti, hogy ha egy M.2 meghajtót használ a PCI-Express használatával, akkor a gyors nem lesz az elsődleges meghajtó, ahol az operációs rendszer vagy a programok telepítve vannak. Az eredmény egy gyors adatmeghajtó, de nem a rendszerindító meghajtó.
Nem minden számítógép és operációs rendszer van ezzel a problémával. Például az Apple kifejlesztette az OS X-t a PCI-Express busz használatához root partíciókhoz. Ez azért van, mert az Apple átállította az SSD meghajtókat a PCI-Expressre a 2013-as MacBook Airen, mielőtt az M.2 specifikációit véglegesítették volna. A Microsoft frissítette a Windows 10-öt, hogy teljes mértékben támogassa az új PCI-Express és NVMe meghajtókat, ha a hardver is fut. A Windows korábbi verziói képesek lehetnek a hardver támogatására és a külső illesztőprogramok telepítésére.
Az M.2 használata hogyan távolíthatja el más funkciókat
Egy másik, különösen az asztali alaplapokkal kapcsolatos aggodalomra ad okot, hogy az M.2 interfész hogyan kapcsolódik a rendszer többi részéhez. Látja, hogy korlátozott számú PCI-Express sáv van a processzor és a számítógép többi része között. PCI-Express kompatibilis M.2 kártyanyílás használatához az alaplap gyártójának a PCI-Express sávokat el kell távolítani a rendszer többi komponensétől. A PCI-Express sávok felosztása a táblákon lévő eszközök között a legfontosabb. Például egyes gyártók megosztják a PCI-Express sávokat SATA portokkal. Így az M.2 meghajtó hornya felemelheti a négy SATA rést. Más esetekben. az M.2 megoszthatja ezeket a sávokat más PCI-Express bővítőhelyekkel. Ügyeljen arra, hogy ellenőrizze, hogy a tábla hogyan lett kialakítva annak érdekében, hogy az M.2 használata ne zavarja más SATA merevlemezek, DVD vagy Blu-ray meghajtók vagy más bővítőkártyák esetleges használatát.
