Համակարգիչները փոքրանում են, այնքան էլ պետք է ապարատային բաղադրիչները, ինչպիսիք են պահեստային կրիչները: Պինդ վիճակում գտնվող կրիչների ներդրումը թույլ տվեց ավելի բարակ դիզայներ, ինչպիսիք են Ultrabook-երը, սակայն դա հակասում էր արդյունաբերության ստանդարտ SATA ինտերֆեյսի հետ:
MSATA ինտերֆեյսը ստեղծվել է բարակ պրոֆիլային քարտ ստեղծելու համար, որը կարող է փոխազդել SATA ինտերֆեյսի հետ: Նոր խնդիր առաջացավ, երբ SATA 3.0 ստանդարտները սահմանափակեցին SSD-ների աշխատանքը: Այս խնդիրները շտկելու համար պետք է մշակվեր կոմպակտ քարտի միջերեսի նոր ձև:
Ի սկզբանե կոչվել է NGFF (Հաջորդ սերնդի ձևի գործոն), նոր ինտերֆեյսը ստանդարտացվել է M.2 սկավառակի միջերեսում՝ SATA տարբերակի 3.2 բնութագրերի համաձայն:
Ավելի արագ արագություններ
Չնայած չափը ինտերֆեյսի մշակման գործոն է, սկավառակի արագությունը նույնքան կարևոր է: SATA 3.0-ի բնութագրերը սահմանափակում էին SSD-ի իրական թողունակությունը սկավառակի ինտերֆեյսի վրա մինչև 600 ՄԲ/վ, որին հասել են շատ կրիչներ: SATA 3.2 բնութագրերը ներկայացրեցին նոր խառը մոտեցում M.2 ինտերֆեյսի համար, ինչպես դա արվեց SATA Express-ի դեպքում:
Ըստ էության, նոր M.2 քարտը կարող է օգտագործել առկա SATA 3.0 բնութագրերը և սահմանափակվել մինչև 600 ՄԲ/վ: Կամ, այն կարող է օգտագործել PCI-Express-ը, որն ապահովում է 1 ԳԲ/վ թողունակություն ներկայիս PCI-Express 3.0 ստանդարտների համաձայն: Այդ 1 ԳԲ/վ արագությունը նախատեսված է մեկ PCI-Express գծի համար, բայց հնարավոր է օգտագործել մի քանի գոտի: M.2 SSD-ի բնութագրերի համաձայն՝ կարող են օգտագործվել մինչև չորս գոտի: Երկու գոտի օգտագործելը տեսականորեն կապահովի 2,0 ԳԲ/վրկ, մինչդեռ չորս երթևեկությունը կապահովի մինչև 4,0 ԳԲ/վրկ։
PCI-Express 4.0-ի վերջնական թողարկման դեպքում այս արագությունները արդյունավետորեն կկրկնապատկվեն: PCI-Express 5-ի թողարկումը:0-ը 2017 թվականին տեսել է թողունակության աճ՝ մինչև 32 ԳՏ/վ, 63 ԳԲ/վրկ՝ 16 գծի կոնֆիգուրացիայով: PCI-Express 6.0 (2019) թողունակությունը կրկնապատկվել է մինչև 64 ԳՏ/վ, ինչը թույլ է տալիս 126 ԳԲ/վ յուրաքանչյուր ուղղությամբ:
Ոչ բոլոր համակարգերն են հասնում այս արագություններին: M.2 սկավառակը և ինտերֆեյսը պետք է կարգավորվեն նույն ռեժիմով: M.2 ինտերֆեյսը օգտագործում է կամ ժառանգական SATA ռեժիմը կամ ավելի նոր PCI-Express ռեժիմները: Սկավառակն ընտրում է, թե որն օգտագործել:
Օրինակ, M.2 սկավառակը, որը նախագծված է SATA-ի ժառանգական ռեժիմով, սահմանափակված է մինչև 600 ՄԲ/վ: Մինչ M.2 սկավառակը համատեղելի է PCI-Express-ի հետ մինչև չորս գոտի (x4), համակարգիչը օգտագործում է միայն երկու գիծ (x2): Սա հանգեցնում է առավելագույն արագության 2.0 Գբ/վրկ: Հնարավորինս առավելագույն արագություն ստանալու համար ստուգեք, թե ինչ են աջակցում սկավառակը և համակարգիչը կամ մայր տախտակը:
Փոքր և ավելի մեծ չափսեր
M.2 սկավառակի դիզայնի նպատակներից մեկը պահեստավորման սարքի ընդհանուր չափի կրճատումն էր:Սա ձեռք է բերվել մի քանի եղանակներից մեկով. Նախ, քարտերը ավելի նեղ էին, քան նախորդ mSATA ձևի գործոնը: M.2 քարտերն ունեն 22 մմ լայնություն՝ mSATA-ի 30 մմ-ի համեմատ: Քարտերը նաև ավելի կարճ են երկարությամբ՝ 30 մմ երկարությամբ՝ համեմատած mSATA-ի 50 մմ-ի հետ: Տարբերությունն այն է, որ M.2 քարտերն ապահովում են ավելի երկար երկարություններ՝ մինչև 110 մմ: Դա նշանակում է, որ այս կրիչները կարող են ավելի մեծ լինել, ինչը ավելի շատ տեղ է ապահովում չիպերի համար և, հետևաբար, ավելի մեծ հզորություններ:
Բացի քարտերի երկարությունից և լայնությունից, կա միակողմանի կամ երկկողմանի M.2 տախտակների տարբերակ: Միակողմանի տախտակները ապահովում են բարակ պրոֆիլ և օգտակար են ծայրահեղ բարակ նոթբուքերի համար: Երկկողմանի տախտակը թույլ է տալիս երկու անգամ ավելի շատ չիպեր տեղադրել M.2 տախտակի վրա, ինչը թույլ է տալիս ավելի մեծ պահեստավորման հնարավորություններ: Սա օգտակար է աշխատասեղանի կոմպակտ ծրագրերի համար, որտեղ տարածությունն այնքան էլ կարևոր չէ:
Խնդիրն այն է, որ դուք պետք է տեղյակ լինեք, թե ինչ տեսակի M.2 միակցիչ կա համակարգչում, բացի քարտի երկարության համար նախատեսված տարածքից: Նոթբուքերի մեծ մասն օգտագործում է միայն միակողմանի միակցիչ, ինչը նշանակում է, որ նոութբուքերը չեն կարող օգտագործել երկկողմանի M.2 քարտեր:
Հրամանի ռեժիմներ
Ավելի քան մեկ տասնամյակ SATA-ն պահեստավորումը դարձրել է plug-and-play գործողություն: Դա պայմանավորված է պարզ ինտերֆեյսի և AHCI (Advanced Host Controller Interface) հրամանի կառուցվածքի շնորհիվ:
AHCI-ն այն է, թե ինչպես են համակարգիչները հրահանգներ հաղորդում պահեստավորման սարքերին: Այն ներկառուցված է բոլոր ժամանակակից օպերացիոն համակարգերում և չի պահանջում լրացուցիչ դրայվերներ տեղադրել նոր կրիչներ:
AHCI-ն մշակվել է մի դարաշրջանում, երբ կոշտ սկավառակներն ունեին հրահանգներ մշակելու սահմանափակ հնարավորություններ՝ կապված սկավառակների գլխիկների և սալիկների ֆիզիկական բնույթի հետ: Բավական էր մեկ հրամանի հերթ՝ 32 հրամաններով: Խնդիրն այն է, որ այսօրվա պինդ վիճակի կրիչներն ավելին են անում, բայց դեռևս սահմանափակված են AHCI դրայվերների կողմից:
NVMe (Non-Volatile Memory Express) հրամանի կառուցվածքը և դրայվերները մշակվել են այս խոչընդոտը վերացնելու և կատարողականությունը բարելավելու համար:Մեկ հրամանի հերթ օգտագործելու փոխարեն այն տրամադրում է մինչև 65,536 հրամանների հերթեր, մինչև 65,536 հրամաններ մեկ հերթում: Սա թույլ է տալիս ավելի զուգահեռ մշակել պահեստի ընթերցման և գրելու հարցումները, ինչը բարձրացնում է կատարողականությունը AHCI հրամանի կառուցվածքում:
Չնայած սա հիանալի է, մի փոքր խնդիր կա: AHCI-ն ներկառուցված է բոլոր ժամանակակից օպերացիոն համակարգերում, բայց NVMe-ն՝ ոչ: Վարորդները պետք է տեղադրվեն գործող օպերացիոն համակարգերի վերևում, որպեսզի առավելագույն օգուտ քաղեն կրիչներից: Դա խնդիր է շատ հին օպերացիոն համակարգերի համար:
M.2 սկավառակի ճշգրտումը թույլ է տալիս երկու ռեժիմներից որևէ մեկը: Սա հեշտացնում է նոր ինտերֆեյսի ընդունումը առկա համակարգիչների և տեխնոլոգիաների հետ: Քանի որ NVMe հրամանի կառուցվածքի աջակցությունը բարելավվում է, նույն կրիչները կարող են օգտագործվել այս նոր հրամանի ռեժիմով: Այնուամենայնիվ, երկու ռեժիմների միջև անցումը պահանջում է սկավառակների վերաֆորմատավորում:
Բարելավված էներգիայի սպառում
Շարժական համակարգիչն ունի սահմանափակ գործարկման ժամանակ՝ կախված իր մարտկոցների չափից և դրա բաղադրիչների էներգիայից: Պինդ վիճակում գտնվող կրիչները նվազեցնում են պահեստավորման բաղադրիչի էներգիայի սպառումը, սակայն բարելավման տեղ կա:
Քանի որ M.2 SSD ինտերֆեյսը SATA 3.2 հստակեցման մաս է, այն ներառում է ինտերֆեյսից դուրս այլ հնարավորություններ: Սա ներառում է նոր գործառույթ, որը կոչվում է DevSleep: Քանի որ ավելի շատ համակարգեր նախագծված են քնելու ռեժիմի անցնելու համար, երբ փակված կամ անջատված է, այլ ոչ թե ամբողջությամբ անջատվելը, մարտկոցի վրա անընդհատ քաշվում է՝ որոշ տվյալներ ակտիվ պահելու համար, երբ սարքն արթնանա: DevSleep-ը նվազեցնում է սարքերի կողմից օգտագործվող էներգիայի քանակը՝ ստեղծելով նոր ցածր էներգիայի վիճակ: Սա պետք է երկարացնի քնի ռեժիմում դրված համակարգիչների աշխատանքի ժամանակը:
Խնդիրներ գործարկման
M.2 ինտերֆեյսը առաջընթաց է համակարգչային պահեստավորման և կատարողականության մեջ: Համակարգիչները պետք է օգտագործեն PCI-Express ավտոբուսը՝ լավագույն կատարումը ստանալու համար: Հակառակ դեպքում, այն աշխատում է նույնը, ինչ գոյություն ունեցող SATA 3.0 սկավառակը: Թվում է, թե սա մեծ խնդիր չէ, բայց դա խնդիր է այն առաջին մայր տախտակների հետ, որոնք օգտվել են այդ հատկությունից:
SSD կրիչներն առաջարկում են լավագույն փորձը, երբ օգտագործվում են որպես արմատային կամ բեռնախցիկ:Խնդիրն այն է, որ Windows-ի գոյություն ունեցող ծրագրաշարը խնդիր ունի բազմաթիվ սկավառակների հետ, որոնք բեռնվում են PCI-Express ավտոբուսից, այլ ոչ թե SATA-ից: Սա նշանակում է, որ PCI-Express օգտագործող M.2 սկավառակ ունենալը չի լինի հիմնական դրայվը, որտեղ տեղադրված են օպերացիոն համակարգը կամ ծրագրերը: Արդյունքն արագ տվյալների սկավառակ է, բայց ոչ բեռնման սկավառակ:
Ոչ բոլոր համակարգիչներն ու օպերացիոն համակարգերն ունեն այս խնդիրը: Օրինակ, Apple-ը մշակել է macOS (կամ OS X) PCI-Express ավտոբուսը արմատային բաժանումների համար օգտագործելու համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ Apple-ն իր SSD կրիչներն անցկացրեց PCI-Express-ի 2013թ. MacBook Air-ում, մինչ M.2-ի բնութագրերի վերջնականացումը: Microsoft-ը թարմացրել է Windows 10-ը՝ նոր PCI-Express և NVMe կրիչներն աջակցելու համար: Windows-ի հին տարբերակները նույնպես կարող են աշխատել, եթե սարքավորումն ապահովված է և արտաքին դրայվերներ տեղադրված են:
Ինչպես օգտագործել M.2-ը կարող է հեռացնել այլ հնարավորություններ
Մտահոգության մեկ այլ ոլորտ, հատկապես աշխատասեղանի մայր տախտակների հետ կապված, վերաբերում է նրան, թե ինչպես է M.2 ինտերֆեյսը միացված համակարգչային համակարգի մնացած մասերին:Պրոցեսորի և համակարգչի մնացած մասերի միջև կան սահմանափակ թվով PCI-Express ուղիներ: PCI-Express-ի հետ համատեղելի M.2 քարտի բնիկ օգտագործելու համար մայր տախտակի արտադրողը պետք է հեռացնի այդ PCI-Express ուղիները համակարգի այլ բաղադրիչներից:
Ինչպես են այդ PCI-Express ուղիները բաժանվում տախտակների սարքերի միջև, մեծ մտահոգություն է: Օրինակ, որոշ արտադրողներ կիսում են PCI-Express ուղիները SATA պորտերի հետ: Այսպիսով, M.2 սկավառակի բնիկի օգտագործումը կարող է սպառել ավելի քան չորս SATA բնիկ: Այլ դեպքերում, M.2-ը կարող է կիսել այդ ուղիները PCI-Express-ի ընդլայնման այլ անցքերի հետ:
Ստուգեք, թե ինչպես է սալիկը նախագծված, որպեսզի համոզվեք, որ M.2-ը չի խանգարի այլ SATA կոշտ սկավառակների, DVD կրիչների, Blu-ray կրիչների կամ ընդլայնման այլ քարտերի հնարավոր օգտագործմանը:
