همانطور که رایانه ها، به خصوص لپ تاپ ها، همچنان کوچکتر می شوند، اجزای سازنده مانند درایوهای ذخیره سازی مورد نیاز برای دریافت آن نیز کوچکتر است. با معرفی درایوهای حالت جامد ، به راحتی آنها را در طرح های همیشه نازک تر مانند Ultrabooks جای داد، اما این مشکل ادامه داشت تا از رابط استاندارد SATA استفاده شود. در نهایت، رابط mSATA برای ایجاد یک کارت گرافیک ناز طراحی شده بود که هنوز هم می تواند با رابط SATA ارتباط برقرار کند. مشکل در حال حاضر این است که استانداردهای SATA 3.0 عملکرد SSD را محدود می کنند. برای اصلاح این مسائل، یک فرم جدید از کارت گرافیک جمع و جور مورد نیاز است که توسعه یابد. در ابتدا NGFF (عامل نسل بعدی) نامیده می شود، رابط جدید در نهایت به رابط جدید درایو M.2 تحت مشخصات SATA نسخه 3.2 استاندارد شده است.
سریع تر
البته اندازه، البته، یک عامل در توسعه رابط جدید، سرعت درایو ها نیز همانند بحرانی است. مشخصات SATA 3.0 پهنای باند دنیای واقعی یک SSD را در رابط درایو به حدود 600MB / s محدود کرده است، چیزی که در حال حاضر بسیاری از درایوها به آن دسترسی پیدا کرده اند. مشخصات SATA 3.2 یک رویکرد ترکیبی جدید برای رابط M.2 معرفی کرده است همانطور که با SATA Express انجام شد . در اصل، یک کارت M.2 جدید می تواند از مشخصات SATA 3.0 موجود استفاده کند و به 600MB / s محدود شود و یا می تواند به جای استفاده از PCI-Express که پهنای باند 1 گیگابایت در ثانیه را در حال حاضر تحت PCI-Express 3.0 ارائه می دهد استفاده کند استانداردها در حال حاضر سرعت 1GB / s برای یک خط PCI-Express تنها است. امکان استفاده از خطوط متعدد و زیر مشخصات M.2 SSD وجود دارد، می توان از چهار خط استفاده کرد. با استفاده از دو خط می تواند 2.0GB / s را در حالی که چهار خط می تواند تا 4.0GB / ثانیه فراهم می کند. با انتشار نهایی PCI-Express 4.0، این سرعت ها دو برابر خواهد شد.
در حال حاضر تمام سیستم ها در حال دستیابی به این سرعت نیستند. درایو و رابط M.2 در کامپیوتر باید در همان حالت تنظیم شود. رابط M.2 برای استفاده از هر حالت میرا SATA یا حالت PCI-Express جدیدتر طراحی شده است، اما درایو انتخاب می کند که یکی از آنها استفاده شود. برای مثال، یک درایو M.2 طراحی شده با حالت میراث SATA محدود به سرعت 600MB / s خواهد بود. در حال حاضر، درایو M.2 می تواند با PCI-Express تا 4 خط (x4) سازگار باشد اما کامپیوتر تنها از دو خط (x2) استفاده می کند. این باعث می شود حداکثر سرعت فقط 2.0GB / s باشد. بنابراین برای دریافت بیشترین سرعت ممکن، شما باید هر دو آنچه را که درایو و کامپیوتر یا مادربرد پشتیبانی می کنید را بررسی کنید.
اندازه های کوچکتر و بزرگتر
یکی از اهداف طراحی درایو M.2 این بود که حجم کلی دستگاه ذخیره سازی را کاهش دهد. این یکی از چند راه مختلف است. اول، آنها کارت ها را باریک تر از فاکتور قبلی mSATA ساخته اند . کارت های M.2 در مقایسه با 30 میلی متر از mSATA فقط 22 میلیمتر هستند. کارت ها همچنین می توانند به اندازه 30 میلی متر طول در مقایسه با 50 میلی متری mSATA کوتاه شوند. تفاوت این است که کارت های M.2 همچنین طولانی تر از 110 میلیمتر را پشتیبانی می کنند که بدین معنی است که می تواند بزرگتر باشد که فضای بیشتری برای تراشه ها و در نتیجه ظرفیت های بالاتر فراهم می آورد.
علاوه بر طول و عرض کارت ها، گزینه ای هم برای تخته های دو طرفه یا دو طرفه M.2 وجود دارد. چرا دو ضخامت متفاوت وجود دارد؟ خوب، تخته های تک طرفه مشخصات بسیار نازک ارائه می دهند و برای لپ تاپ های ultrathin مفیدند. هیئت مدیره دو طرفه، از سوی دیگر، اجازه می دهد تا تراشه های دو برابر بیشتر در هیئت مدیره M.2 برای ظرفیت های ذخیره سازی بیشتر نصب شود که برای کاربردهای دسکتاپ جمع و جور مفید است، زیرا فضا به عنوان مهم نیست. مشکل این است که شما باید از نوع اتصال M.2 در رایانه علاوه بر فضای طول کارت، آگاه باشید. بیشتر لپ تاپ ها تنها از یک اتصال یک طرفه استفاده می کنند که بدین معنی است که نمی توانند کارت های دو طرفه M.2 را استفاده کنند.
حالت های فرمان
برای بیش از یک دهه، SATA ذخیره سازی برای پلاگین و بازی کامپیوتر را ساخته است. این به لطف رابط بسیار ساده ای است که به استفاده از رابط کاربری نیز کمک می کند، همچنین به دلیل ساختار فرمان AHCI (رابط پیشرفته کنترل کننده میزبان). این راهی است که رایانه می تواند دستورالعمل ها را با دستگاه های ذخیره سازی برقرار کند. این در تمام سیستم عامل های مدرن ساخته شده است و بنابراین نیازی نیست که درایورهای اضافی در سیستم عامل نصب شود. این کار بسیار خوبی است، اما در عصر دیسک های سخت توسعه یافته است که توانایی محدودی برای پردازش دستورالعمل ها به دلیل ماهیت فیزیکی چرخ های درایو و پلاترها است. یک صف فرمان تک با 32 دستور کافی بود. مشکل این است که درایوهای حالت جامد می توانند خیلی بیشتر کار کنند اما توسط رانندگان AHCI محدود می شوند.
برای کمک به از بین بردن این تنگنا و بهبود عملکرد، ساختار فرماندهی و رانندگان NVMe (غیر قابل تغییر حافظه اکسپرس) به عنوان وسیله ای برای از بین بردن این مشکل برای درایوهای حالت جامد ایجاد شد. به جای استفاده از یک خط فرمان تک، آن را تا 65،536 صف فرمان با حداکثر 65،536 دستور در هر صف فراهم می کند. این اجازه می دهد تا پردازش موازی بیشتری از ذخیره سازی خواندن و نوشتن درخواست است که به افزایش عملکرد در ساختار فرمان AHCI کمک می کند.
در حالی که این عالی است، کمی مشکل است. AHCI در تمام سیستم عامل های مدرن ساخته شده اما NVMe نیست. برای دریافت بیشترین پتانسیل از درایوها، رانندگان باید در بالای سیستم عامل های موجود برای استفاده از این فرمان جدید استفاده شوند. این مسئله برای بسیاری از افراد در سیستم عامل های قدیمی تر است. خوشبختانه مشخصات رانندگی M.2 اجازه می دهد تا از هر دو حالت استفاده شود. این امر باعث می شود که رابط کاربری جدید با استفاده از ساختار فرمان AHCI راحت تر با کامپیوترها و فن آوری های موجود باشد. سپس، به عنوان حمایت از ساختار فرمان NVMe به نرم افزار بهبود می یابد، درایو های مشابه می توانند با این فرمان جدید استفاده شوند. فقط باید هشدار داد که تعویض بین دو حالت نیاز به تغییر درایوها دارد.
مصرف برق بهبود یافته
رایانه های موبایل زمان های محدودی را بر اساس اندازه های باتری های خود و قدرت تولید شده توسط اجزای مختلف محدود می کنند. درایوهای حالت جامد میزان کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی اجزای ذخیره سازی را فراهم می کنند، به طوری که عمر باتری را بهبود می بخشد، اما امکان بهبود آن وجود دارد. از آنجا که رابط M.2 SSD بخشی از مشخصات SATA 3.2 است، همچنین شامل برخی از ویژگی های دیگر فراتر از رابط است. این شامل یک ویژگی جدید به نام DevSleep است. به عنوان سیستم های بیشتر و بیشتر طراحی شده برای رفتن به حالت خواب زمانی که بسته و یا خاموش به جای به طور کامل خاموش شدن، یک کشش ثابت در باتری وجود دارد برای حفظ برخی از داده ها فعال برای بازیابی سریع زمانی که دستگاه بیدار می شود. DevSleep با کاهش توان مصرفی دستگاه هایی نظیر SSD های M.2 را با ایجاد یک حالت قدرت پایین تر کاهش می دهد. این باید طول عمر را برای سیستم هایی که قرار است به خواب بپردازد کمک کند تا به جای خاموش کردن بین استفاده.
مشکلات بوت شدن
رابط M.2 علاوه بر ذخیره سازی کامپیوتر و توانایی بهبود عملکرد رایانه های ما علاوه بر عالی است. یک مشکل جزئی با اجرای اولیه آن وجود دارد. برای به دست آوردن بهترین عملکرد از رابط جدید، کامپیوتر باید از اتوبوس PCI-Express استفاده کند، در غیر این صورت، آن را همانند هر درایو SATA 3.0 موجود اجرا می کند. این به نظر می رسد مانند یک معامله بزرگ، اما در واقع با بسیاری از مادربردهای چندگانه که از این ویژگی استفاده می کنند، مشکل است. درایوهای SSD بهترین تجربه را در هنگام استفاده از ریشه یا درایو بوت استفاده می کنند. مشکل این است که نرمافزار موجود ویندوز با تعداد زیاد درایوهای بوت شدن از اتوبوس PCI-Express به جای SATA مشکل دارد. این به این معنی است که داشتن یک درایو M.2 با استفاده از PCI-Express در حالی که سریع باشد، درایو اصلی نیست که سیستم عامل یا برنامه نصب شده باشد. نتیجه یک درایو داده سریع است اما نه درایو بوت.
نه همه کامپیوترها و سیستم عامل ها این مسئله را دارند. به عنوان مثال، اپل سیستم عامل OS X را برای استفاده از اتوبوس PCI-Express برای پارتیشن های ریشه توسعه داده است. این به این دلیل است که اپل درایوهای SSD خود را به PCI-Express در MacBook Air 2013 تغییر داد تا مشخصات M.2 نهایی شود. مایکروسافت ویندوز 10 را به روز کرد تا به طور کامل از درایوهای PCI-Express و NVMe جدید پشتیبانی کند، اگر سختافزارهایی که در حال اجرا هستند نیز باشند. نسخه های قدیمی تر از ویندوز ممکن است اگر سخت افزار پشتیبانی می شود و درایور های خارجی نصب شده است.
چگونه با استفاده از M.2 می توانید سایر ویژگی ها را حذف کنید
یکی دیگر از نگرانی ها مخصوصا با مادربردهای دسکتاپ مربوط به نحوه اتصال رابط M.2 به بقیه سیستم است. شما می بینید تعداد محدودی از خطوط PCI-Express بین پردازنده و بقیه کامپیوتر وجود دارد. برای استفاده از اسلات کارت حافظه M.2 سازگار PCI-Express، تولید کننده مادربرد باید این خطوط PCI-Express را از دیگر اجزای سیستم خارج کند. خطوط PCI-Express که بین دستگاه های روی تخته تقسیم شده است، نگرانی عمده ای است. برای مثال، برخی از تولید کنندگان خطوط PCI-Express را با پورت های SATA به اشتراک می گذارند. بنابراین، با استفاده از شکاف درایو M.2، می تواند از چهار اسلات SATA به بالا برود. در موارد دیگر. M.2 ممکن است این خطوط را با دیگر اسلات های توسعه PCI-Express به اشتراک بگذارد. اطمینان حاصل کنید که چگونه هیئت مدیره طراحی شده است تا اطمینان حاصل کنید که استفاده از M.2 با استفاده از سایر دستگاه های سخت افزاری SATA، دیسک های DVD یا Blu-ray یا سایر کارت های توسعه دیگر تداخل نخواهد داشت.