Kuna arvutid, eriti sülearvutid, saavad jätkuvalt väiksemateks, on vaja selliseid komponente nagu mäluseadmed, mis vajavad ka väiksemat arvu. Tahkis olevate draivide kasutuselevõtuga on natuke lihtsam paigutada need kunstlikumaid disainilahendusi nagu Ultrabooks, kuid probleem jätkas seejärel tööstusstandardiga SATA-liidese kasutamist. Lõpuks oli mSATA-liidese eesmärk luua õhuke profiilkaart, mis suudaks siiski suhelda SATA liidesega. Probleem seisneb nüüd selles, et SATA 3.0 standardid piiravad SSD-de jõudlust. Nende probleemide lahendamiseks tuleb välja töötada uus kompaktse kaardi liidese vorm. Algne nimega NGFF (Next Generation Form Factor), on uus liides lõpuks standardi SATA versiooni 3.2 spetsifikatsioonide järgi uueks M.2-draivi liideseks.
Kiiremad kiirused
Kuigi suurus on loomulikult uue liidese arendamise tegur, on draivide kiirus sama kriitiline. SATA 3.0 spetsifikatsioonid piirasid SSD-d reaalmaailma ribalaiusega draiveri liideses umbes 600MB / s-ga, mida paljud draiverid on nüüd jõudnud. SATA 3.2 spetsifikatsioonid pakkusid M.2-liidese jaoks uue kombineeritud lähenemise just nii nagu SATA Expressi puhul . Põhimõtteliselt võib uus M.2-kaart kasutada kas olemasolevaid SATA 3.0 spetsifikatsioone ja piirata seda 600MB / s-ga või võib see asemel otsustada kasutada PCI-Expressi, mis pakub praeguse PCI-Express 3.0-ga ribalaiust 1 GB / s standardid. Nüüd, kui 1 GB / s kiirus on ühe PCI-Expressi raja jaoks. Võimalik on kasutada mitut sõidurada ja M.2 SSD spetsifikatsiooni kohaselt saab kasutada kuni nelja sõidurajaga. Kaks sõidurada annaksid 2,0 GB / s, samas kui neli rada suudavad anda kuni 4,0 GB / s. PCI-Express 4.0-ga lõpuks vabaneb see kiirus kahekordseks.
Nüüd ei suuda kõik süsteemid neid kiirusi saavutada. Arvuti M.2-draiv ja liides tuleb seadistada samas režiimis. M.2-liidese eesmärk on kasutada mõlemat pärilikku SATA-režiimi või uuemaid PCI-Expressi režiime, kuid draiv valib selle, millist neist kasutada. Näiteks SATA-i pärandirežiimiga loodud M.2-draiv on piiratud selle 600MB / s kiirusega. Nüüd on M.2-seade ühilduv PCI-Expressiga kuni 4 rajaga (x4), kuid arvuti kasutab ainult kahte raja (x2). See tooks kaasa maksimaalse kiiruse vaid 2,0 GB / s. Nii et saate võimalikult suure kiiruse, peate kontrollima nii draivi kui ka arvuti või emaplaadi toe.
Väiksemad ja suuremad suurused
M.2 ajamite üheks eesmärgiks oli vähendada mäluseadme üldist suurust. See saavutatakse ühel mitmel erineval viisil. Esiteks muutsid kaardid eelmise mSATA vormi teguriga võrreldes kitsamaks . M.2 kaardid on vaid 22mm laiad, võrreldes 30mm mSATA-ga. Kaardid võivad olla lühikesed kui 30 mm pikad, võrreldes 50 mm mSATA-ga. Erinevus seisneb selles, et ka M.2 kaartid toetavad ka pikemaid kuni 110 mm pikkusi, mis tähendab, et see võib tegelikult olla suurem, pakkudes rohkem ruumi kiipidele ja seega suurema mahutavuse saavutamiseks.
Lisaks kaartide pikkusele ja laiusele on saadaval ka ühepoolne või kahepoolne M.2 plaat. Miks on kaks erinevat paksust? Noh, ühepoolsed lauad annavad väga õhukese profiili ja on kasulikud ultralight sülearvutitele. Teisest küljest võimaldab kahesuunaline pardal M.2 platvormil paigaldada kaks korda rohkem kiibusid suuremaks salvestusmahtudeks, mis on kasulik kompaktsete töölauarakenduste jaoks, kus ruum ei ole nii kriitiline. Probleem on selles, et peate olema teadlik, millist tüüpi M.2 pistik on arvutis lisaks ruumi kaardi pikkusele. Enamik sülearvuteid kasutab ainult ühepoolset pistikut, mis tähendab, et nad ei saa kasutada kahepoolseid M.2 kaarte.
Käsirežiimid
Rohkem kui kümme aastat on SATA arvutite pistikprogrammide ja mängude jaoks salvestatud. See on tänu väga lihtne kasutajaliides, aga ka AHCI (Advanced Host Controller Interface) käsu struktuuri tõttu. See on viis, kuidas arvuti suudab suhelda mäluseadmetega juhiseid. See on integreeritud kõikidesse kaasaegsetesse operatsioonisüsteemidesse ja seega ei nõua uute draivide lisamisel operatsioonisüsteemile täiendavaid draivereid. See on töötanud suurepäraselt, kuid see töötati välja ajastu kõvakettad, millel on piiratud suutlikkus juhtida juhtida ajami pead ja platseebide füüsilist olemust. Piisav oli 32 käsuga üks käsklusjärjekord. Probleemiks on see, et tahvelarvutid saavad seda teha palju rohkem, kuid AHCI draiverid seda piiravad.
Selle kitsaskoha kõrvaldamiseks ja jõudluse parandamiseks töötati välja NVMe (mittesäästlik Memory Express) käsustruktuur ja draiverid, mis võimaldasid seda probleemi tahkete osakeste draivide kõrvaldamiseks kasutada. Selle asemel, et kasutada üht käsu järjekorda, pakutakse kuni 65,536 käsuservi koos kuni 65,536 käsuga järjekorras. See võimaldab säilitada lugemis- ja kirjutamistaotluste paralleelset töötlemist, mis aitab AHCI käskude struktuuri abil jõudlust suurendada.
Kuigi see on hea, on natuke probleem. AHCI on kõikides kaasaegsetes operatsioonisüsteemides sisse ehitatud, kuid NVMe ei ole. Selleks, et kasutada draividest kõige rohkem potentsiaali, tuleb selle uue käsurežiimi kasutamiseks juurte paigaldada olemasolevate operatsioonisüsteemide peal. See on probleem paljudele vanemate operatsioonisüsteemide kasutajatele. Õnneks on M.2-ajamise spetsifikatsioon võimalik kasutada kahte režiimi. See muudab uue liidese lihtsamaks olemasolevate arvutite ja tehnoloogiate kasutuselevõtuga, kasutades AHCI käskude struktuuri. Siis, kuna NVMe käsustruktuuri tuge tarkvara täiustatakse, saab selle uue käsurežiimi abil kasutada samu draive. Lihtsalt hoiatatakse, et kahe režiimi vaheldumisi vajaminevad need, et ajamid oleksid ümber kujundatud.
Paranenud elektritarbimine
Mobiilsetel arvutitel on piiratud tööaeg vastavalt nende patareide suurusele ja erinevate komponentide poolt toodetud võimsusele. Tahkis olevad draivid võimaldasid oluliselt vähendada salvestuskomponendi energiatarbimist nii, et need oleksid aku kasutusiga paranenud. Kuna M.2 SSD liides on osa SATA 3.2 spetsifikatsioonist, sisaldab see ka mõnda muud funktsiooni, mis ei kuulu ainult liidese kaudu. See sisaldab uut funktsiooni DevSleep. Kuna üha rohkem süsteeme on kavandatud minema puhkeolekusse suletud või välja lülitatud asemel täiesti alla lülituma, akut pidevalt joondatakse, et mõned andmed oleksid aktiivsed kiireks taastumiseks, kui seadmed on ärkamisel. DevSleep vähendab seadmete, näiteks M.2 SSD-de abil kasutatavat võimsust, luues uue madalama võimsuse oleku. See peaks aitama pikendada nende süsteemide tööaega, mis on kasutusele võetud, mitte kasutuskorda.
Probleemid käivitamisel
M.2-liides on suurepärane arvutite salvestusruum ja võime parandada meie arvutite jõudlust. Kuid selle varane rakendamine on väike probleem. Uue liidese parima jõudluse saavutamiseks peab arvutis kasutama PCI-Expressi bussi, muidu on see sama mis mis tahes olemasoleval SATA 3.0 draivil. See ei tundu olevat suur asi, kuid tegelikult on see probleem paljude esimeste emaplaatidega, kes seda funktsiooni kasutavad. SSD-draivid pakuvad parimat kogemust, kui neid kasutatakse juur- või käivitusajana. Probleemiks on see, et olemasoleval Windowsi tarkvaral on probleem, kuna paljud arvutid käivituvad pigem PCI-Expressi bussist kui SATA-st. See tähendab, et PC-Express-i kasutava M.2-ketta kasutamine samaaegselt kiirega ei ole peamine draiv, kus operatsioonisüsteem või -programmid on installitud. Tulemuseks on kiire andmeedastus, kuid mitte algkäivitus.
See probleem ei ole kõigil arvutitel ja operatsioonisüsteemidel. Näiteks Apple on välja töötanud OS X, et kasutada PCI-Expressi bussi root-partitsioone. Seda seetõttu, et Apple lülitas 2013. aasta MacBook Airi oma SSD-draivid PCI-Expressile enne M.2 spetsifikatsioonide lõplikku vormistamist. Microsoft on värskendanud Windows 10, et täielikult toetada uusi PCI-Expressi ja NVMe-kettaid, kui ka riistvara, millele see töötab, saab ka. Windowsi vanemad versioonid võivad olla võimelised, kui riistvara on toetatud ja välised draiverid on installitud.
Kuidas M.2 abil saab teisi funktsioone eemaldada?
Teine murettekitav valdkond, eriti emaplaatide puhul, puudutab seda, kuidas M.2-liides on ülejäänud süsteemiga ühendatud. Näete, et protsessori ja ülejäänud arvuti vahel on piiratud arvu PCI-Expressi sõidurada. PCI-Expressi ühilduva M.2-kaardi pesa kasutamiseks peab emaplaadi tootja võtma need PCI-Expressi sõiduradad teistest süsteemi komponentidest eemal. Kuidas need PCI-Expressi sõiduradad jagatakse plaatide vahel olevate seadmete vahel, on suur probleem. Näiteks mõned tootjad jagavad PCI-Expressi juhte SATA portidega. Seega võib M.2-draivi pesa kasutamine ära võtta nelja SATA pesa ülespoole. Muudel juhtudel. M.2 võib jagada need read teiste PCI-Expressi laienduspiludega. Kindlasti kontrollige, kuidas plaat on loodud, et veenduda, et M.2 kasutamine ei häiri teiste SATA- kõvaketaste , DVD - de või Blu-ray- draivide või muude laienduskaartide potentsiaalset kasutamist.