Ker računalniki, še posebej prenosni računalniki, še naprej postajajo manjši, so komponente, kot so pomnilniški pogoni, potrebni tudi za ustrezno manjše. Z uvedbo trdih diskov je postalo njihovo lažje postaviti v vedno bolj tanjših modelih, kot je Ultrabooks, vendar je problem še naprej uporabljal industrijski standardni SATA vmesnik. Sčasoma je bil vmesnik mSATA oblikovan tako, da je ustvaril tanko profilno kartico, ki bi lahko še vedno vplivala na vmesnik SATA. Problem je, da standardi SATA 3.0 omejujejo delovanje SSD-jev. Da bi odpravili te težave, je bilo treba razviti novo obliko kompaktne kartice. Prvotno se imenuje NGFF (formalni faktor naslednje generacije), novi vmesnik je končno standardiziran v novi vmesniški pogon M.2 v skladu s specifikacijami SATA različice 3.2.
Hitreje hitrosti
Medtem ko velikost je seveda dejavnik pri razvoju novega vmesnika, hitrost pogonov je prav tako kritična. Specifikacije SATA 3,0 so omejevale realno pasovno širino SSD-ja na pogonskem vmesniku na približno 600 MB / s, kar je doseglo veliko pogonov. Specifikacije SATA 3.2 so uvedle nov mešani pristop za vmesnik M.2 tako kot pri SATA Express . V bistvu lahko nova M.2 kartica uporablja obstoječe specifikacije SATA 3.0 in je omejena na 600 MB / s ali pa bi se lahko odločila za uporabo PCI-Expressa, ki zagotavlja pasovno širino 1 GB / s v skladu s trenutnim PCI-Express 3.0 standardov. Sedaj, ko je hitrost 1GB / s za eno PCI-Express pasovno vrsto. Možno je uporabiti več pasov in pod specifikacijo M.2 SSD, lahko uporabite do štiri pasove. Uporaba dveh pasov bi zagotovila 2,0 GB / s, medtem ko lahko štirje pasovi zagotovijo do 4,0 GB / s. Ob morebitni sprostitvi PCI-Express 4.0 te hitrosti bi se podvojile.
Zdaj vsi sistemi ne bodo dosegli teh hitrosti. Pogon M.2 in vmesnik na računalniku je treba nastaviti v istem načinu. M.2 vmesnik je zasnovan tako, da uporablja starejši način SATA ali novejše načine PCI-Express, vendar bo pogon izbral, katero naj bo uporabljen. Na primer, pogon M.2, zasnovan s starejšim načinom SATA, bo omejen na to hitrost 600 MB / s. Zdaj je pogon M.2 lahko združljiv s PCI-Express do štirimi pasovi (x4), vendar računalnik uporablja samo dve pasovi (x2). To bi povzročilo največje hitrosti le 2,0 GB / s. Da bi dobili čim večjo možno hitrost, boste morali preveriti, kaj podpira pogon in računalnik ali matična plošča.
Manjše in večje velikosti
Eden od ciljev modela M.2 je bil zmanjšati celotno velikost naprave za shranjevanje. To se doseže na več različnih načinov. Najprej so kartice naredile ožje od prejšnjega faktorja mSATA . M.2 kartice so le 22 mm široke v primerjavi s 30 mm mSATA. Kartice lahko zamenjate tudi kot 30 mm dolge v primerjavi s 50 mm mSATA. Razlika je v tem, da kartice M.2 podpirajo tudi daljše dolžine do 110 mm, kar pomeni, da je dejansko večje, kar zagotavlja več prostora za čipe in s tem večje kapacitete.
Poleg dolžine in širine kartic obstaja možnost tudi za enostranske ali dvostranske plošče M.2. Zakaj dve različni debelini? No, enostranske plošče zagotavljajo zelo tanek profil in so uporabne za ultratne prenosne računalnike. Dvostranska plošča pa omogoča dvakrat več čipov na plošči M.2 za večje zmogljivosti shranjevanja, kar je koristno za kompaktne namizne aplikacije, kjer prostor ni tako kritičen. Težava je, da se morate zavedati, kakšen konektor M.2 je na računalniku poleg prostora za dolžino kartice. Večina prenosnih računalnikov uporablja samo enostranski priključek, kar pomeni, da ne morejo uporabljati dvostranskih M.2 kartic.
Ukazni načini
SATA je že več kot desetletje shranjeval računalnike za igranje in igranje. To je zaradi zelo preprostega vmesnika za uporabo, pa tudi zaradi ukazne strukture AHCI (Advanced Host Controller Interface). To je način, na katerega računalnik lahko komunicira z navodili z napravami za shranjevanje. Vgrajen je v vse sodobne operacijske sisteme in zato ne zahteva, da se v operacijski sistem vgradijo dodatni gonilniki, ko dodamo nove pogone. Deloval je odlično, vendar je bil razvit v dobi trde diske, ki imajo omejeno možnost obdelave navodil zaradi fizične narave pogonskih glav in plošč. Zadostuje ena vrsta ukazov z 32 ukazi. Težava je v tem, da pogoni SSD lahko naredijo veliko več, vendar jih omejujejo gonilniki AHCI.
Da bi odpravili to ozko grlo in izboljšali učinkovitost, so bila ukazna struktura in gonilniki NVMe (Non-Volatile Memory Express) razvita kot sredstvo za odpravo tega problema za pogone SSD. Namesto da bi uporabljali eno čakalno vrsto ukazov, ponuja do 65.536 ukaznih čakalnih vrst z 65.536 ukazi na čakalno vrsto. To omogoča bolj vzporedno obdelavo zahtev za branje in pisanje, kar bo pripomoglo k večji učinkovitosti nad ukazno strukturo AHCI.
Medtem ko je to super, je nekaj težav. AHCI je vgrajen v vse sodobne operacijske sisteme, vendar NVMe ni. Da bi izkoristili čim več potencialov iz pogonov, morajo biti gonilniki nameščeni nad obstoječimi operacijskimi sistemi, da uporabijo ta novi ukazni način. To je težava za mnoge ljudi v starejših operacijskih sistemih. Na srečo specifikacija pogona M.2 omogoča uporabo enega od dveh načinov. S tem je uporaba novega vmesnika olajšana z obstoječimi računalniki in tehnologijami z uporabo ukazne strukture AHCI. Potem, ko se podpora za ukazno strukturo NVMe izboljša v programsko opremo, se lahko s tem novim ukaznim načinom uporabijo isti pogoni. Samo opozorite, da bo preklapljanje med obema načinoma zahtevalo preoblikovanje pogonov.
Izboljšana poraba energije
Mobilni računalniki imajo omejene časovne čase glede na velikost svojih baterij in moč, ki jo sestavljajo različne komponente. Trdi diski so občutno zmanjšali porabo energije komponente za shranjevanje, tako da so imeli boljšo življenjsko dobo baterije, vendar je mogoče izboljšati. Ker je vmesnik M.2 SSD del specifikacij SATA 3.2, vključuje tudi nekatere druge funkcije, ki presegajo le vmesnik. To vključuje novo funkcijo, imenovano DevSleep. Ker je vedno več sistemov namenjenih za prehod v način mirovanja, ko so zaprti ali izklopljeni, ne pa popolnoma napolni, se na bateriji stalno pripravi, da nekateri podatki ostanejo aktivni za hitro obnovitev, ko se naprave zbudijo. DevSleep zmanjša količino energije, ki jo uporabljajo naprave, kot so M.2 SSD-ji, tako da ustvari novo stanje nižje porabe energije. To naj bi pripomoglo k podaljšanju časa delovanja za te sisteme, ki so bili nameščeni v spanje in niso bili izključeni med uporabo.
Težave pri zagonu
Vmesnik M.2 je odličen dodatek k računalniškemu shranjevanju in zmožnosti izboljšanja delovanja naših računalnikov. Čeprav je to zgodnje izvajanje majhnega problema. Da bi dosegli najboljšo učinkovitost iz novega vmesnika, mora računalnik uporabiti PCI-Express vodilo, drugače pa deluje enako kot kateri koli obstoječi disk SATA 3.0. To se ne zdi veliko, vendar je pravzaprav težava pri mnogih prvih matičnih ploščah, ki uporabljajo to funkcijo. SSD pogoni ponujajo najboljše izkušnje, ko se uporabljajo kot korenski ali zagonski pogon. Težava je, da ima obstoječa programska oprema Windows težave s številnimi pogoni, ki se širijo s PCI-Express vodila in ne s SATA. To pomeni, da ima pogon M.2, ki uporablja PCI-Express, medtem ko je hiter, ne primarni pogon, v katerem bodo nameščeni operacijski sistemi ali programi. Rezultat je hitri podatkovni pogon, ne pa tudi zagonski pogon.
To vprašanje nima vseh računalnikov in operacijskih sistemov. Na primer, Apple je razvil OS X za uporabo PCI-Express vodila za korenske particije. To je zato, ker je Apple preklopil SSD pogone v PCI-Express v MacBook Air 2013 pred dokončanjem specifikacij M.2. Microsoft je posodobil operacijski sistem Windows 10, da lahko v celoti podpira nove pogone PCI-Express in NVMe, če strojno opremo, na katero deluje, prav tako lahko. Starejše različice operacijskega sistema Windows so morda na voljo, če je podprta strojna oprema in nameščeni zunanji gonilniki.
Kako lahko z uporabo M.2 odstranite druge funkcije
Še ena skrb, zlasti pri namiznih matičnih ploščah, se nanaša na to, kako je vmesnik M.2 povezan z ostalim sistemom. Vidite, da obstaja omejeno število PCI-Express pasov med procesorjem in preostalim računalnikom. Če želite uporabiti režo za kartico, združljivo s PCI-Express, mora proizvajalec matične plošče vzeti te poti PCI-Express stran od drugih komponent sistema. Kako so ti stezi PCI-Express razdeljeni med naprave na ploščah je velika skrb. Nekateri proizvajalci na primer delijo PCI-Express pasove s pristanišči SATA. Tako lahko uporaba reže pogona M.2 odvzame navzgor štiri reže SATA. V drugih primerih. M.2 lahko deli te pasove z drugimi razširitvenimi režami PCI-Express. Preverite, kako je plošča zasnovana, da se prepričajte, da uporaba M.2 ne bo ovirala možnosti uporabe drugih trdih diskov SATA, DVD ali Blu-ray ali drugih kartic za razširitev.