Interested Article - M.2

Сравнение размеров твердотельного флеш-накопителя (SSD) формата mSATA (слева) и формата M.2 (справа; размер 2242, B и M).

M.2 (ранее известный как Next Generation Form Factor и NGFF ) — спецификация компактных компьютерных карт расширения и их разъёмов. Был создан в качестве замены формату mSATA и Mini PCI-E [ источник не указан 1050 дней ] , использовавшему физический разъём и размеры модулей Mini PCI-E . Стандарт M.2 допускает более разнообразные размеры модулей, как по ширине, так и по длине. Формат M.2 часто используется для реализации производительных твердотельных накопителей (на базе флеш-памяти , SSD ), особенно при использовании в компактных устройствах, таких как ультрабуки и планшеты .

Интерфейсы , выведенные на разъём M.2, являются надмножеством интерфейса PCI Express . Платы M.2 могут иметь различные ключевые вырезы для обозначения конкретного варианта используемого интерфейса .

Возможности

SSD-накопитель M.2 форм-фактора 2280, ключ M, установленный в пассивный переходник HHHL для слота PCI-express 4x

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 ). В виде модулей M.2 часто изготавливают быстрые и компактные твердотельные флеш-накопители (SSD). На разъём M.2 выводятся шины PCI Express 3.0, Serial ATA 3.0 и USB 3.0 (включая обратную совместимость с USB 2.0). Спецификация SATA 3.2 по состоянию на август 2013 определила формат SATA M.2 для носителей информации .

В составе M.2 реализован PCI Express 4x (4 линии) и один порт SATA 3.0 со скоростью до 6 Гбит/с, поэтому в форм-факторе M.2 могут быть реализованы как устройства PCI Express, так и накопители SATA. Используется стандартный PCI Express без каких-либо дополнительных слоёв абстракции . Группа PCI-SIG выпустила спецификацию M.2 версии 1.0 в декабре 2013 года .

Для карт расширения M.2 доступно три варианта реализации логического интерфейса и набора команд:

Legacy SATA
Используется для SSD с SATA интерфейсом, драйвером AHCI и скоростями до 6,0 Гбит/с (SATA 3.0)
PCI 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 HDD ), а не для SSD с быстрым случайным доступом.
PCI 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.

Форм-фактор и ключи

Стандарт M.2 разрабатывался в качестве обновления и улучшения формата mSATA , позволяя использовать печатные платы большего размера. Если mSATA использовал размеры модулей Mini PCI-E , то M.2 позволил увеличить использование площади карты, например, в M.2 возможны более длинные модули и двухстороннее размещение компонентов на плате.

Модули M.2 имеют прямоугольную форму, на одной из сторон карты расположен разъём (75 позиций с 67 контактными площадками с шагом в 0,5 мм). На противоположной стороне находится полукруглое отверстие для фиксации. Каждый контакт выдерживает напряжение до 50 В и ток до 0,5 А. Разъём гарантирует как минимум 60 циклов подключения-отключения. В стандарте M.2 допускаются модули шириной 12, 16, 22 или 30 мм и длиной 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 или 110 мм. Изначально карты M.2 производились с шириной 22 мм и длиной 30, 42, 60, 80 и 110 мм .


Ключевые разрезы карты M.2 в позициях B и M; также видно наложение контактов с разных сторон модуля M.2

По краю платы M.2 располагается 75-контактный ножевой печатный разъём. Для идентификации платы, вместо части контактов этого разъёма делают ключевые вырезы. Ответная часть (слот M.2) на материнской плате имеет соответствующие заглушки, позволяющие исключить установку несовместимых плат в слот. По состоянию на апрель 2014 года слоты выполнялись с единственной заглушкой либо в позиции B, либо в позиции M . Например, модуль M.2 с двумя ключевыми разрезами B и M может использовать до двух линий PCI Express и совместим с большим количеством карт М.2. Карты M.2 с ключом в позиции M могут использовать до 4 линий PCI Express. Оба варианта - B и M - поддерживают интерфейс SATA. Сходная система ключей используется для карт M.2 с интерфейсом USB 3.0.

Типы карт M.2 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 .

Наиболее популярные форм-факторы M.2 по состоянию на 2016 год: 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. Некоторые материнские платы также реализуют PCI Express . Для SSD наиболее популярны ключи B (SATA и PCIe x2) и M (SATA и PCIe x4). Для подключения карт расширения, например WiFi, используются модули размера 1630 и 2230 и ключи A или E .

Кроме сменных карт расширения, стандарт M.2 определяет вариант модулей, припаиваемых к материнской плате в процессе её изготовления .

Примечания

  1. . SATA-IO . Дата обращения: 14 сентября 2013. 11 марта 2021 года.
  2. (PDF). orvem.eu . ATTEND. Дата обращения: 17 января 2014. Архивировано из 3 февраля 2014 года.
  3. (PDF). knowledgetek.com . SATA-IO (7 августа 2013). Дата обращения: 27 марта 2014. Архивировано из 27 марта 2014 года.
  4. . SATA-IO . Дата обращения: 14 сентября 2013. Архивировано из 4 октября 2013 года.
  5. Paul Wassenberg. (PDF). SATA-IO . Дата обращения: 2 октября 2013. Архивировано из 4 октября 2013 года.
  6. . PCI-SIG . Дата обращения: 14 декабря 2013. 11 ноября 2020 года.
  7. (PDF). Tyco Electronics. Дата обращения: 16 ноября 2013. 10 августа 2013 года.
  8. . WCCF Tech. Дата обращения: 14 сентября 2013. 5 сентября 2013 года.
  9. Marshall R. Asus (7 апреля 2014). Дата обращения: 28 апреля 2014. 27 апреля 2014 года.
  10. Les Tokar. . The SSD Review (24 ноября 2013). Дата обращения: 28 апреля 2014. 26 февраля 2021 года.
  11. John Burek (2016-02-08). (англ.) . Computer Shopper. из оригинала 31 июля 2016 . Дата обращения: 3 августа 2016 .
  12. . Дата обращения: 3 августа 2016. 10 февраля 2015 года.

Ссылки

  • от 26 января 2021 на Wayback Machine (SATA-IO)
  • , , August 2013, pp. 6-7
  • , September 22, 2013
  • // LWN.net , April 19, 2013
  • US patent 20130294023, November 7, 2013
  • MY Blog: , October 19, 2016 = / Блог Выбор Пост, 2016-09-06
Источник —

Same as M.2