بررسی و معرفی درایو های M.2 SSD
M.2 SSD یک درایو حالت جامد با فرم کوچک (SSD) است که در کارتهای گسترش ذخیره سازی داخلی نصب می شود. SSD های M.2 با مشخصات صنعت رایانه مطابقت دارند و برای ذخیره سازی با کارایی بالا در دستگاه های نازک(thin) و محدودکننده قدرت مانند اولترابوک ها و رایانه های لوحی طراحی شده اند. آنها به طور کلی از سایر SSD های قابل مقایسه مانند mSATA کوچکتر هستند.
SSD نوعی رسانه ذخیره سازی است که داده های مداوم حافظه فلش حالت جامد را ذخیره می کند. برخلاف هارد دیسک درایو(HDD)، SSD هیچ قسمت متحرکی برای شکستن یا چرخش به سمت بالا یا پایین ندارد. مشخصات M.2 SSD در ابتدا به عنوان فاکتور فرم نسل بعدی شناخته می شد ، اما نام Next-Generation به نفع نام M.2 تغییر یافته و M-dot-2 تلفظ می شود.
M.2 یک مشخصه رابط است که از چندین پروتکل و برنامه مانند PCI Express (PCIe) و SATA (Serial Advanced Technology Attachment) پشتیبانی می کند. محصولات سازگار با M.2 نیز به SSD نمی شوند. این مشخصات همچنین از پروتکل هایی مانند USB و Wi-Fi پشتیبانی می کند و می تواند در کارت های گرافیک و کارت های شتاب دهنده AI که از مشخصات M.2 استفاده می کنند، استفاده شود.
مشخصات فرم فکتور M.2 توسط سازمان بین المللی SATA و همچنین PCI Special Interest Group ، کنسرسیومی از فروشندگان صنعت فناوری تعریف شده است.
فرم فکتور(form factor) M.2 SSD:
M.2 SSD ها به شکل مستطیل هستند. به طور کلی، آنها 22 میلی متر عرض و معمولاً 60 میلی متر یا 80 میلی متر طول دارند ، اگرچه طول کارت ها می تواند متفاوت باشد. اندازه کارت با یک عدد چهار یا پنج رقمی مشخص می شود. دو رقم اول عرض است و اعداد باقی مانده طول است. به عنوان مثال ، یک کارت 2260 دارای عرض 22 میلی متر و طول 60 میلی متر است. درایوهای M.2 با طول بیشتر معمولاً تراشه های NAND بیشتری برای ظرفیت اضافی نسبت به نسخه های کوتاهتر دارند. اندازه های دیگری هم دلرد مثل:
- 2280 — 22x80mm
- 2230 — 22x30mm
- 2242 — 22x42mm
- 2260 — 22x60mm
- 22110 — 22x110mm
عرض 22 میلی متر از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا استاندارد رایانه های رومیزی و لپ تاپ است. کارت با طول 80 یا 110 میلی متر می تواند 8 تراشه NAND با ظرفیت 2 ترابایت را در خود جای دهد.
نحوه کار M.2 SSD:
حتی اگر M.2 در بسیاری از دستگاه ها قابل استفاده باشد ، معمولاً مشاهده فرم فاکتور مربوط به SSD ها برای ذخیره اطلاعات است. درایوهای M.2 برای اتصال به مادربرد نیازی به سیم ندارند. در عوض ، آنها مستقیماً با یک درگاه اختصاصی اتصال M.2 به مادربرد وصل می شوند.
M.2 SSD با پروتکل های SATA و PCIe قابل استفاده است. Serial Advanced Technology Attachment یا SATA استانداردی است که برای اتصال و انتقال داده ها از HDD به سیستم های رایانه ای استفاده می شود. در همین حال، Peripheral Component Interconnect Express یا PCIe ، یک استاندارد گذرگاه گسترش سریال است. PCIe برای اتصال رایانه به یک یا چند دستگاه جانبی استفاده می شود.
علاوه بر پشتیبانی از این پروتکلها و سایر پروتکلها، درایوهای M.2 NVMe ، هنگام PCIe پشتیبانی می شوند. NVMe می تواند سرعت انتقال داده بین سیستم های سرویس گیرنده و SSD را از طریق یک گذرگاه PCIe تسریع کند. پشتیبانی NVMe برای کاهش تنگناها و بهبود عملکرد ایجاد شده است. همچنین امکان پردازش موازی بیشتر برای درخواست های خواندن و نوشتن را فراهم می کند. به دلیل طراحی آن، پشتیبانی از NVMe می تواند پهنای باند پنج برابر بهتر از مدل های SATA M.2 را اضافه کند و باید عملکرد بهتری در کارهایی مانند انتقال فایل به کامپیوتر ارائه دهد. برای استفاده هر دو حافظه M.2 SSD و NVMe با هم ، ابتدا کاربر باید مطمئن شود که سیستم وی می تواند از NVME استفاده کند.
M.2 SSD ها همچنین می توانند تک یا دو طرفه باشند. از تخته های یک طرفه M.2 در جاهایی که فضا محدود است ، مانند لپ تاپ های بسیار نازک، استفاده می شود. تراشه های دو طرفه فضای فیزیکی بیشتری را اشغال می کنند اما ظرفیت ذخیره سازی بیشتری دارند.
در پایان خود دستگاه دارای شکاف هایی(notche) خواهد بود که کلیدهای ماژول نامیده می شوند و به عنوان اتصالات عمل می کنند.
کلیدها ، شکافهای اتصال دهنده لبه ماژول های M.2 ، می توانند انواع محصولات M.2 را تشخیص دهند. ماژول های M.2 SSD از طریق اتصالات جفت سازی در دو طرف به صفحه های مدار متصل می شوند. برخلاف mSATA ، کارتهای M.2 SSD دارای دو نوع اتصال هستند که به آنها سوکت نیز می گویند: سوکت های کلید B و سوکت های کلید M. یک کارت واحد نیز می تواند هر دو نوع کلیدی را داشته باشد. نوع کلید تعداد خطوط PCIe را که سوکت پشتیبانی می کند تعیین می کند. یک کلید B یک یا دو لاین PCI express را نگه می دارد ، در حالی که یک کلید M چهار لاین PCIe را نگه می دارد. اتصال دهنده لبه کلید B به عرض شش پین و اتصال دهنده لبه کلید M به عرض پنج پایه است.
برای آداپتورهای بی سیم Wi-Fi و بلوتوث ، کارتهای M.2 برای اسلات A و E در مادربرد کلید می خورند. بیشتر کارتهای بی سیم M.2 از هر دو اسلات کلید A و E پشتیبانی می کنند.
اندازه و ظرفیت دو مورد از بزرگترین مزایای M.2 SSD است. به عنوان مثال ، در یک لپ تاپ ، M.2 SSD فضای بسیار کمتری را اشغال میکند و از انرژی بسیار کمتری نسبت به یک درایو حالت جامد رابط SATA یا SAS استفاده می کند. با این حال ، اگر ظرفیت ذخیره سازی گسترده در دستگاه تلفن همراه مورد نیاز باشد ، سایر فرم فکتور احتمالاً مناسب تر خواهند بود.
عملکرد M.2 نیز یک ویژگی کلیدی است. به عنوان مثال یک M.2 SSD مبتنی بر مشخصات NVMe می تواند با سرعت بسیار بالاتری نسبت به SATA یا SAS SSD خواندن و نوشتن داشته باشد.
رابط M.2 نوعی چاقوی سوئیسی اتصال دهنده است که توانایی پشتیبانی از PCIe ، SATA ، USB 3.0 ، بلوتوث و Wi-Fi را دارد. بنابراین ، اگر یک لپ تاپ با رابط M.2 خریداری شود ، گزینه های پیکربندی زیادی برای چرخ دنده های جانبی وجود دارد.
اشکال اصلی در ذخیره سازی M.2 SSD قیمت و عدم دسترسی در همه جا است. قیمت SSD های 2.5 اینچی SATA به شدت کاهش یافته است زیرا در تعداد بیشتری تولید شده اند. در حال حاضر ، یک SATA SSD یک ترابایتی حدود 100 دلار یا کمتر هزینه دارد. قیمت M.2 SSD با ظرفیت قابل مقایسه تقریباً دو و نیم برابر هزینه درایو SATA است.
کمبود دیگر SSD های M.2 محدودیت ظرفیت است. در حالی که 1 ترابایت یا 2 ترابایت برای اکثر برنامه های موبایل کافی است ، ظرفیت بیشتری برای M.2 لازم است تا به سیستم های ذخیره سازی سازمانی بیشتری راه یابد.
نکاتی که برای خرید باید بدانیم:
اولین نکته هنگام خرید دستگاه M.2 برای رایانه این است که آیا این دستگاه یک یا دو شاخه M.2 دارد.
کارتهای M.2 معمولاً در دستگاههای جدید رایانه همراه استفاده می شوند. از آنجا که فاکتور فرم با کارتهای mSATA متفاوت است ، SSD های M.2 با سیستم های قدیمی سازگار نیستند. از آنجا که برای دستگاه های تلفن همراه طراحی شده است ، M.2 برای سیستم های ذخیره سازی شرکت های بزرگ مناسب نیست. با این حال ، فروشندگان ذخیره سازی سازمانی شروع به ترکیب SSD های M.2 در آرایه های ذخیره سازی ترکیبی و تمام فلش خود کرده اند. اندازه و تراکم SSD های M.2 حتی با ظرفیت های محدود ، به فروشندگان ذخیره سازی این امکان را می دهد تا ظرفیت بسیار بالای عملکرد را در یک جعبه کوچک قرار دهند.
اگر یک لپ تاپ با مشخصات M.2 سازگار باشد ، از رابط فیزیکی برخوردار است و سیستم عامل دستگاه باید از قبل درایورهای Advanced Host Controller Interface (AHCI) مورد نیاز را نصب کند تا کارت حافظه M.2 نصب شود. همچنین ممکن است لازم باشد در سیستم ورودی/خروجی اساسی دستگاه (BIOS) تنظیماتی انجام شود تا بتواند ذخیره سازی M.2 را تشخیص دهد.
برای رایانه های رومیزی که به رابط های M.2 مجهز نیستند ، کارت های آداپتور موجود است که برای قرار دادن کارت های M.2 به شکاف PCIe متصل می شوند.
استفاده از حافظه های فلش در سیستم های ذخیره سازی ثانویه معمول تر می شود. این کار برای امکان بازیابی سریعتر هنگام انجام محاسبات در هنگام قطع شدن مرکز داده ، به ذخیره سازی پشتیبان یا ثانویه امکان پذیر است. استفاده از درایوهای حالت جامد در سیستم های ثانویه به شما اطمینان می دهد که تجارت می تواند با سرعت مناسب پیش برود ، حتی وقتی سیستم های پشتیبان خالی است.
M.2 معمولاً به عنوان جایگزین mSATA شناخته می شود ، اما SSD های mSATA هنوز وجود دارند و ممکن است برای مدتی در سیستم عامل های لپ تاپ که از این فاکتور پشتیبانی م ی کنند ، ادامه یابد. از آنجا که کارت های M.2 و mSATA متفاوت هستند و اتصالات متفاوتی دارند ، نمیتوان آنها را به دستگاه های مشابه متصل کرد – یعنی هر دو هنوز موارد استفاده خود را دارند.
در مقایسه ، SSD های M.2 سریعتر هستند و اطلاعات بیشتری را نسبت به بیشتر کارت های mSATA ذخیره می کنند. SSD های M.2 از انواع رابط های استاندارد مانند PCIe 3.0 ، SATA 3.0 و رابط های USB 3.0 پشتیبانی می کنند ، در مقایسه با mSATA که فقط از استانداردهای رابط SATA پشتیبانی می کند. عملکرد SSD های M.2 SATA سطح عملکردی مشابه کارت های mSATA دارند ، اما کارت های M.2 PCIe بسیار سریعتر هستند. علاوه بر این ، SSD های SATA حداکثر سرعت 600 مگابایت در ثانیه دارند ، در حالی که کارت های M.2 PCIe می توانند 4 گیگابایت در ثانیه باشند.
پشتیبانی PCIe همچنین به کارتهای M.2 امکان می دهد تا از پروتکل NVMe بهره مند شوند. یک درایو NVMe به دلیل کاهش تأخیر، افزایش عملیات ورودی/خروجی در ثانیه (IOPS) و مصرف برق کمتر ، مزیت عملکرد زیادی نسبت به درایوها بر اساس انواع دیگر رابط ها فراهم می کند.
