Отворете
Близо

Разширителен слот m 2. Каква е разликата между SSD sata устройства и SSD m2? Нови решения в съхранението на данни

#M.2_key #M.2_socket_3 #M.2_type #M.2_socket #M.2_wifi #2230 #2242 #2260 #2280 #22110

M.2 (NGFF)– общото наименование на форм-фактора или физическия интерфейс за SSD устройства, мобилни WiFi адаптери, 3G/4G модеми и други компютърни компоненти за миниатюрни устройства като таблети, ултрабуци или неттопи.

Вече говорихме за новия форм фактор, използвайки пример - този материал можете да намерите на връзката.

M.2 обаче е проектиран не само за SSD, но и за WiFi, WiGig, Bluetooth адаптери, GPS/GLONASS модули (GNSS), NFC модули и други устройства и сензори.

Преди това в мобилните устройства изброените модули и адаптери бяха свързани с помощта на mini PCI Express конектор и имаха популярния форм фактор Mini Card с пълна или половин дължина. На свой ред компактните SSD дискове имаха същия форм фактор Mini Card, но за интерфейса mSATA.

M.2 или Next Generation Form Factor замени mSATA и mini PCIe, комбинирайки и разширявайки опциите за свързване, тъй като е в състояние да работи с голям брой логически интерфейси (Host Interface). В допълнение, конекторът M.2 заема по-малко място в мобилно устройство и има няколко пъти повече възможности за дизайн в сравнение с Mini Card поради появата на няколко размера M.2 (NGFF), в зависимост от ширината и височината .

Какво трябва да знаете за M.2?

  • Спецификацията M.2 (NGFF) включва устройства, които могат да бъдат запоени към дънната платка, както и устройство, което може да бъде свързано към различни устройства. M.2 конекторът заема 20% по-малко място от mini PCIe конектора. Конекторът M.2 има общо 67 пина, които могат да бъдат разделени с прегради - ключове. В зависимост от вида на ключа се предполага, че свързаните устройства са разделени според предназначението им.

  • Логическите интерфейси за M.2 конектора могат да бъдат PCI Express, SATA, USB, Display Port, I2C, SDIO, UART и други.

  • Размерите на устройствата M.2 са стандартизирани и групирани в типове. Ширината на устройствата M.2 може да бъде 12, 16, 22 или 30 милиметра. Дължина – 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 или 110 милиметра. Например, M.2 SSD с ширина 22 mm и дължина 80 mm е означен като "Type2280". (ясно показано в схематичната диаграма на устройствата M.2 по размер).

  • Дебелината на M.2 устройствата, по-специално изпъкналите компоненти в горната и долната част, също е стандартизирана. Устройствата могат да бъдат както едностранни, така и двустранни - елементите могат да бъдат разположени от едната страна на печатната платка или от две.

Номенклатурно обозначение за M.2 (NGFF) устройства

Тип XX XX- XX-Х-Х* Тип XX XX-XX- х-Х* Бъдещ интерфейс на паметта (FMI)
Име на M.2 ключ
(ID на ключ)
Брой включени контакти на конектора M.2, бр.Опции за логически интерфейс на сокет M.2
А 8-15 PCIe x2 / USB / I2C / DP x4
б 12-19 PCIe x2 / SATA / USB / PMC / IUM / SSIC / UART-I2C
° С16-23
д20-27 Ключът е запазен за бъдеща употреба
д 24-31 PCIe x2 / USB / I2C-ME / SDIO / UART / PCM
Е28-35
Ж39-46 Няма да се използва за стандартни M.2 устройства. Запазено за устройства на трети страни.
з43-50 Ключът е запазен за бъдеща употреба
Дж47-54 Ключът е запазен за бъдеща употреба
К51-58 Ключът е запазен за бъдеща употреба
Л55-62 Ключът е запазен за бъдеща употреба
М 59-66 PCIe x4/SATA

* - Ако е посочена втората буква на ключа, то модулът е универсален, съвместим с два вида ключове в конектора M.2.

Например може да се дешифрира по следния начин: ширина – 22 мм, дължина 80 мм, двустранно оформление, елементите излизат на 1,35 мм отгоре и отдолу, подходящи за монтаж в слот с B или M ключове.

По принцип производителите рядко посочват номенклатурното обозначение на M.2 модулите. Но всъщност обозначението може да се състави независимо въз основа на визуални знаци, както и чрез прости измервания на устройството.

Кои M.2 (NGFF) устройства използват M.2 конектора с клавиши A, E, B, M?

Какво представляват Socket 1, Socket 2, Socket 3, приложени към M.2 (NGFF) устройства?

Наистина се среща концепцията за гнездо за M.2 устройства. Принципът на разделяне е ясно показан в следната таблица:


Запоен към дънната платка За монтаж в M.2 конектор
Размер на модула M.2 Височина Контактите са идентични с ключа Ключ за конектор M.2 Размер на модула M.2 Височина на модула Ключ за конектор M.2 на модула

Гнездо 1

Обикновено комуникационните модули (WIFi адаптери, Bluetooth, NFC и др.)
1216 S1 д
А, Е 1630 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E
2226 S3 д А, Е 2230 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E
3026 S3 А А, Е 3030 S1, D1, S3, D3, D4 A, E, A+E

Гнездо 2

За компактни 3G/4G M.2 модеми, но може да се появи и друго оборудване
б 3042 S1, D1, S3, D3, D4 б

Гнездо 2

За M.2 SSD и друго оборудване с универсален ключ B+M
б 2230 S2, D2, S3, D3, D5 Б+М
б 2242 S2, D2, S3, D3, D5 Б+М
б 2260 S2, D2, S3, D3, D5 Б+М
б 2280 S2, D2, S3, D3, D5 Б+М
б 22110 S2, D2, S3, D3, D5 Б+М

Гнездо 3

Само за SSD устройства с M.2 интерфейс (поне засега)
М 2242 S2, D2, S3, D3, D5 М, Б+М
М 2260 S2, D2, S3, D3, D5 М, Б+М
М 2280 S2... D2, S3, D3, D5 М, Б+М
М 22110 S2... D2, S3, D3, D5 М, Б+М

От данните в таблицата се вижда, че Всеки SSD с универсален ключ B+M може да бъде инсталиран в слота M.2 M Key. На свой ред Физически е невъзможно да инсталирате SSD с M ключ в слот B, дори ако логическият интерфейс на устройствата е един и същ.


Именно поради тази причина производителите на дънни платки за инсталиране на SSD правят M.2 конектор с M ключ и два логически интерфейса за избор - PCIe или SATA. Но има изключения, когато M.2 конекторът на платката е свързан само към PCIe шината или само към SATA контролер - трябва да сте по-внимателни с това, когато избирате правилния.

Независимо дали през изминалата или тази година, статиите за SSD могат спокойно да започнат с един и същ пасаж: „Пазарът на SSD устройства е на ръба на сериозни промени.“ Вече няколко месеца с нетърпение очакваме момента, в който производителите най-накрая ще започнат да пускат принципно нови модели масово произвеждани SSD за персонални компютри, които ще използват по-бързата шина PCI Express вместо обичайния интерфейс SATA 6 Gb/s. Но светлият момент, когато пазарът е залят от свежи и забележимо по-високопроизводителни решения, всичко се отлага и отлага, главно поради забавяне на въвеждането на необходимите контролери. Тези единични модели потребителски SSD дискове с PCI Express шина, които се предлагат, все още са явно експериментални по природа и не могат да ни удивят с производителността си.

В такова трепетно ​​очакване на промяна е лесно да изпуснем от поглед други събития, които, въпреки че нямат фундаментално влияние върху цялата индустрия, са също важни и интересни. Нещо подобно се случи и с нас: нови тенденции, на които почти не обръщахме внимание досега, се разпространиха незабелязано в потребителския SSD пазар. SSD от нов формат - M.2 - започнаха да се появяват в продажба масово. Само преди няколко години за този форм фактор се говореше само като за обещаващ стандарт, но през последната година и половина той успя да спечели огромен брой поддръжници както сред разработчиците на платформи, така и сред производителите на SSD. В резултат на това днес M.2 устройствата не са рядкост, а ежедневна реалност. Те се произвеждат от много производители, продават се свободно в магазините и се инсталират в компютри навсякъде. Нещо повече, форматът M.2 успя да си намери място не само в мобилните системи, за които първоначално беше предназначен. Много дънни платки за настолни компютри днес са оборудвани и с M.2 слот, в резултат на което подобни SSD дискове активно навлизат и в класическите настолни компютри.

Имайки предвид всичко това, стигнахме до извода, че е необходимо да се обърне голямо внимание на SSD дисковете във формат M.2. Въпреки факта, че много модели на такива флаш устройства са аналози на обичайните 2,5-инчови SATA SSD, които се тестват редовно от нашата лаборатория, сред тях има и оригинални продукти, които нямат двойници на класическия форм фактор. Затова решихме да наваксаме и да проведем един консолидиран тест на най-популярните M.2 SSD капацитети, налични в местните магазини: 128 и 256 GB. Московската компания " уважение“, предлагащ изключително широка гама от SSD, включително такива във форм фактор M.2.

⇡ Единство и многообразие на света M.2

Слотовете и картите във формат M.2 (по-рано този формат се наричаше Next Generation Form Factor - NGFF) първоначално бяха разработени като по-бърз и по-компактен заместител на mSATA - популярен стандарт, използван от SSD устройства в различни мобилни платформи. Но за разлика от своя предшественик, M.2 предлага фундаментално по-голяма гъвкавост както в логическите, така и в механичните части. Новият стандарт описва няколко опции за дължината и ширината на картите и също така позволява използването както на SATA, така и на по-бързия PCI Express интерфейс за свързване на твърдотелни устройства.

Няма съмнение, че PCI Express ще замени интерфейсите на устройствата, с които сме свикнали. Директното използване на тази шина без допълнителни добавки ви позволява да намалите закъсненията при достъп до данни и благодарение на нейната мащабируемост значително увеличава пропускателната способност. Дори две линии PCI Express 2.0 могат да осигурят значително по-високи скорости на трансфер на данни в сравнение с обичайния интерфейс SATA 6 Gb/s, а стандартът M.2 ви позволява да се свържете към SSD с помощта на до четири линии PCI Express 3.0. Тази основа за нарастване на пропускателната способност ще доведе до ново поколение високоскоростни твърди дискове, способни на по-бързо зареждане на операционната система и приложенията, както и намалено забавяне при преместване на големи количества данни.

SSD интерфейс Максимална теоретична производителност Максимална реална пропускателна способност (приблизителна)
SATA III 6 Gbit/s (750 MB/s) 600 MB/s
PCIe 2.0 x2 8 Gbit/s (1 GB/s) 800 MB/s
PCIe 2.0 x4 16 Gbit/s (2 GB/s) 1,6 GB/s
PCIe 3.0 x4 32 Gbit/s (4 GB/s) 3,2 GB/s

Формално стандартът M.2 е мобилна версия на протокола SATA Express, описан в спецификацията SATA 3.2. През последните няколко години обаче M.2 стана много по-широко разпространен от SATA Express: M.2 конекторите вече могат да бъдат намерени на настоящите дънни платки и лаптопи, а SSD във форм фактор M.2 са широко достъпни за продажба. SATA Express не може да се похвали с такава поддръжка от индустрията. Това отчасти се дължи на по-голямата гъвкавост на M.2: в зависимост от изпълнението, този интерфейс може да бъде съвместим с устройства, използващи SATA, PCI Express и дори USB 3.0 протоколи. Освен това в максималната си версия M.2 поддържа до четири PCI Express линии, докато SATA Express конекторите могат да предават данни само по две такива линии. С други думи, днес M.2 слотовете изглеждат не само удобни, но и по-обещаваща основа за бъдещи SSD. Те не само са подходящи както за мобилни, така и за настолни приложения, но също така са в състояние да осигурят най-високата пропускателна способност от всяка налична потребителска опция за свързване на SSD.

Въпреки това, предвид факта, че ключовото свойство на стандарта M.2 е разнообразието от видовете му, трябва да се има предвид, че не всички M.2 устройства са еднакви и тяхната съвместимост с различни опции за съответните слотове е различна история. Да започнем с това, наличните на пазара SSD платки с форм фактор M.2 са с ширина 22 mm, но се предлагат в пет дължини: 30, 42, 60, 80 или 110 mm. Този размер е отразен в маркировките, например форм-факторът M.2 2280 означава, че задвижващата карта е 22 mm широка и 80 mm дълга. За слотовете M.2 обикновено се посочва пълен списък с размери на картите за съхранение, с които те могат да бъдат физически съвместими.

Втората характеристика, която отличава различните варианти на M.2, са „ключовете“ в слота на слота и съответно в блейд конектора на картите, които предотвратяват инсталирането на дискови карти в конектори, които са логически несъвместими с тях. В момента M.2 SSD използва две ключови места от единадесет различни позиции, описани в спецификацията. Още две опции се използват на WLAN и Bluetooth карти във форм-фактор M.2 (да, това също се случва - например безжичният адаптер Intel 7260NGW), а седем ключови позиции са запазени за бъдещето.

M.2 слотовете могат да имат само един изрез за ключ, но M.2 картите могат да имат множество изрези за ключове наведнъж, което ги прави съвместими с множество типове слотове едновременно. Ключът тип B, разположен вместо щифтове с номера 12-19, означава, че не повече от две PCI Express ленти са свързани към слота. Ключът тип M, заемащ позиции на щифта 59-66, означава, че слотът има четири PCI Express ленти и следователно може да осигури по-висока производителност. С други думи, картата M.2 трябва не само да е с правилния размер, но и да има оформление на клавишите, съвместимо със слота. В същото време клавишите не само ограничават механичната съвместимост между различни конектори и платки с форм-фактор M.2, но също така изпълняват друга функция: тяхното местоположение предотвратява неправилното инсталиране на устройства в слота.

Информацията, дадена в таблицата, трябва да помогне за правилното идентифициране на типа слот, наличен в системата. Но трябва да имате предвид, че възможността за механично свързване на слот и конектор е само необходимо, но не и достатъчно условие за тяхната пълна логическа съвместимост. Факт е, че слотовете с ключове B и M могат да поемат не само интерфейса PCI Express, но и SATA, но местоположението на ключовете не предоставя никаква информация за неговото отсъствие или присъствие. Същото важи и за конекторите за M.2 карти.

Конектор за острието с ключ тип B Конектор за острието с ключ тип М Блейд конектор с B и M ключове
Схема

Местоположение на слота Контакти 12-19 Контакти 59-66 Контакти 12-19 и 59-66
SSD интерфейс PCIe x2 PCIe x4 PCIe x2, PCIe x4 или SATA
Механична съвместимост M.2 слот с ключ B M.2 слот с M ключ M.2 слотове с ключове тип B или тип M
Често срещани SSD модели Не Samsung XP941 (PCIe x4) Повечето M.2 SATA SSD
Plextor M6e (PCIe x2)

Има още един проблем. Това се крие във факта, че много разработчици на дънни платки пренебрегват изискванията на спецификациите и инсталират „най-готините“ слотове с ключ тип M на своите продукти, но инсталират само две от четирите назначени PCIe ленти върху тях. В допълнение, M.2 слотовете, налични на дънните платки, може изобщо да не са съвместими със SATA устройства. По-специално ASUS е виновен за инсталирането на M.2 слотове с намалена SATA функционалност. Производителите на SSD също отговарят адекватно на тези предизвикателства, много от които предпочитат да направят и двата ключови изрези на своите карти наведнъж, което прави възможно физическото инсталиране на устройства в M.2 слотове от всякакъв тип.

В резултат на това се оказва, че е невъзможно само по външни признаци да се определят реалните възможности, съвместимост и наличие на SATA интерфейс в M.2 слотове и конектори. Следователно пълна информация за характеристиките на изпълнението на определени слотове и устройства може да бъде получена само от паспортните характеристики на конкретно устройство.

За щастие в момента обхватът на M.2 устройствата не е толкова голям, така че ситуацията все още не е станала напълно объркваща. Всъщност в момента на пазара има само един модел M.2 устройство с интерфейс PCIe x2 - Plextor M6e - и един модел с интерфейс PCIe x4 - Samsung XP941. Всички останали флашки, налични в магазините във форм фактор M.2, използват познатия протокол SATA 6 GB/s. Освен това всички M.2 SSD дискове, които се намират в местните магазини, имат две изрезки за ключове - в позиции B и M. Единственото изключение е Samsung XP941, който има само един ключ - в позиция M, но не се продава в Русия.

Ако обаче вашият компютър или дънна платка има M.2 слот и планирате да го запълните със SSD, първо трябва да проверите няколко неща:

  • Вашата система поддържа ли M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD или и двете?
  • Ако системата поддържа M.2 PCIe устройства, колко PCI Express ленти са свързани към M.2 слота?
  • Каква подредба на клавишите на SSD картата е разрешена от M.2 слота в системата?
  • Каква е максималната дължина на M.2 карта, която може да бъде инсталирана във вашата дънна платка?

И едва след като можете със сигурност да отговорите на всички тези въпроси, можете да преминете към избора на подходящия модел SSD.

Твърдотелните дискове триумфално маршируват по света. Флаш-базираните устройства имат много предимства и сега имат добавена наличност на големи устройства с капацитет до 1 TB. Освен това устройствата от средна и най-висока категория са издръжливи, както се вижда от голямата гаранция, предоставена от производителите. И, изглежда, всичко, което остава, е да закупите модул, да инсталирате и прехвърлите операционната система. Не всичко обаче е толкова просто, колкото ни се иска. Оптимална производителност и дълъг експлоатационен живот могат да бъдат постигнати само с правилни настройки. В първата част на статията говорим за параметрите на най-популярните видове твърдотелни дискове.

Типът на устройството с енергонезависима памет се определя от протокола, който осигурява пренос на данни. На пръв поглед разликата може да е почти невидима. Използвайки конвенционалния AHCI механизъм, скоростта на трансфер на данни достига 550 MB/s, а новата NVMe спецификация – до 4000, с по-бърза реакция и подобрен паралелен достъп. Устройствата, поддържащи тези протоколи, се предлагат в различни форм-фактори. За AHCI това е традиционен 2,5-инчов корпус със SATA конектор и M.2 модул с така наречения B ключ. За NVMe най-популярният форм фактор е M.2 с M ключ.

Във втората част на статията ще говорим за възможностите на твърдотелните дискове. За да направим това, създадохме RAID 0 масив от два високоскоростни носителя. Въпреки това, преди да се опитате да поставите записи, струва си да се опитате да постигнете оптимална производителност на обикновен твърд диск.


Правилно свързване
Първият M.2 порт (маркиран в жълто) споделя ресурси за честотна лента със SATA портове 5-6. Ако вторият M.2 порт (маркиран в червено) се използва за AHCI устройство, той използва честотната лента на SATA портове 1-2 - заедно с NVMe устройството в M.2 конектора

Оптимално използване на M.2 SSD

Устройствата с формат M.2, тъй като са високоскоростни и компактни (22x80 mm), са идеални за мобилни компютри. Вярно е, че модулите M.2 не се вписват във всички компютри; освен това NVMe и AHCI са два различни протокола. Ако последователно следвате препоръките, бързо ще намерите устройство, което е оптимално за вашия компютър.

В ръководството за потребителя или в техническите спецификации на уебсайта на производителя на дънната платка за настолни компютри ще намерите информация за възможността и условията за инсталиране на устройство с форм-фактор M.2.


Настройки
NVMe устройствата работят най-добре с драйверите на производителя. Освен това трябва да поставите отметка в това квадратче в настройките на устройството (в диспечера на устройствата)

Слотът M.2 е осигурен на платки за процесори от поколение Haswell/Broadwell (сокет LGA 1150) и по-високи, но по правило прехвърлянето на данни на по-старите платки се извършва само чрез две PCIe 2.0 ленти, поради което скоростта не може да надвишава един гигабайт в секунда. Освен това е обичайно да откриете, че UEFI не поддържа NVMe устройства или няма драйвери за тях, така че вероятно ще трябва да закупите AHCI M.2 модул или обикновено SATA устройство.

Започвайки със Skylake, чипсетът на дънната платка поддържа четири PCIe 3.0 ленти, които заедно осигуряват скорости до 4 GB/s. Ако на вашия компютър е инсталиран Windows 10, нищо не пречи да поставите M.2 модул с NVMe поддръжка. Инсталаторът и Windows 7 и 8 OS не включват USB драйвери за платформата Skylake или за NVMe устройства, което прави инсталирането двойно по-трудно. Преди да инсталирате модула, обърнете внимание с кои интерфейси слотът M.2 споделя ресурси за честотна лента: SATA конекторите може да не са налични при свързване на M.2 AHCI устройство, а M.2 NVMe устройство може да използва честотната лента на един от PCIe слотове. Проверете ръководството за потребителя и, ако е необходимо, свържете други устройства или видео карти към свободните слотове.


Windows 10 постига оптимална скорост на зареждане само ако компютърът се зарежда в режим UEFI и опцията Fast Boot е активирана

За лаптоп определянето на съвместимостта с M.2 устройство и неговия протокол може да бъде по-трудно, тъй като производителите не публикуват такива данни. Ето защо често трябва да претърсвате интернет, като въведете компютърната маркировка и „M.2“ в търсенето. Ако намерите лаптоп от същата линия, оборудван с M.2 устройство, това може да се счита за знак за съвместимост. Но все пак модулът M.2 си струва да се купи само след като разглобите лаптопа и проверите слота M.2. Използвайки го, можете да определите дължината на подходящ модул (42, 60, 80 или 110 mm - форм факторите са обозначени с „M.2 2242“, „M.2 2260“ и т.н.). Ако се съмнявате, вземете M.2 AHCI модул за вашия лаптоп. Такава памет може да бъде разпозната по факта, че се предлага и в 2,5-инчов форм фактор със SATA, например Samsung 850 Evo, Crucial MX300 или SanDisk X400.

Оптимизация на ОС за NVMe

Деактивирайте автоматичното зареждане на ненужен софтуер
Въпреки използването на бързо устройство, ненужните програми, които стартират със системата, забавят процеса на зареждане. В диспечера на задачите (Windows 10) или от приложението за системна конфигурация деактивирайте всички ненужни програми при стартиране

За нови устройства, които работят на NVMe, във всеки случай се нуждаете от подходящ драйвер. Windows 10 го има по подразбиране, така че не би трябвало да има проблеми с инсталирането и конфигурирането на SSD. За най-добра скорост на зареждане и максимална производителност трябва да инсталирате Windows 10 в режим чист UEFI. От менюто за зареждане изберете инсталационен носител в режим UEFI (вместо „USB“ или „SATA“). Когато създавате логически дялове за системното устройство, уверете се, че инсталаторът създава GUID таблица на дяловете. Така че в настройките на UEFI Boot опциите Fast Boot или Ultra Boot ще бъдат налични, което ви позволява да намалите времето за стартиране на началния екран до няколко секунди.

NVMe устройствата работят с драйвери за Windows 10, но са истински овърклокнати само с драйвери от техния производител, така че е по-добре да изберете такова устройство от голям производител с добра софтуерна поддръжка (Samsung, Intel, Toshiba, OCZ) и да инсталирате най-новите им драйвери . За Windows 7 и 8 инсталирайте драйвери от производителя по време на преинсталиране.

SSD и дънни платки със SATA 3 Gb/s портове

SATA SSD може значително да ускори компютъра, дори ако има само стари SATA 3 Gb/s портове. Трябва да имате предвид само следните точки:

> Скорости над 300 MB/sняма да достигне нито едно устройство, свързано чрез SATA 3 Gb/s. По-новите SATA 6Gbps устройства са обратно съвместими с по-старите портове, но скоростите ще бъдат ограничени до 3Gbps минус режийни разходи.

> В BIOS Setup трябва да активирате режим AHCI.Режимът IDE, който често е предварително инсталиран на по-стари компютри, отнема голяма част от производителността на SSD устройството. По време на стартиране на системата отворете BIOS Setup и потърсете желания параметър, например в раздела „Периферни устройства...SATA контролер“.

> Много стари SSD(напр. Intel X25-E и по-стари, Samsung преди 470) не поддържат командата TRIM, така че устройството не може физически да премахне ненужните данни, което води до значителна загуба на производителност в резултат на тежка употреба. За да върнете живот на такова устройство, можете да създадете резервно копие на данните, след което да използвате дистрибуция на Linux Live, за да го върнете към фабричните настройки и да прехвърлите резервното копие обратно.

Преход към NVMe хранилище


Ако AS SSD Benchmark в горния ляв ъгъл за "1024K" не показва "OK", трябва да коригирате подравняването на дяла

Ако искате да мигрирате вашата система Windows 7 или 8 към нов компютър с NVMe устройство, първо свържете стария твърд диск като SATA системно устройство към новия компютър, заредете от него и инсталирайте липсващите драйвери (за чипсета, мрежата адаптери, USB контролери и др.). Ако Windows ви помоли да активирате отново, не го правете още.

Първо поставете NVMe устройството и инсталирайте драйверите за него от уебсайта на производителя. След това прехвърлете вашата операционна система на NVMe устройството, като използвате специфичните инструменти за прехвърляне на производителя или софтуер за изображения. Внимателно проверете подравняването на дяловете спрямо размерите на блоковете (вижте екранната снимка вляво), за да осигурите максимална производителност и продължителност на живота на устройството. И само когато компютърът стартира без проблеми от NVMe устройството, активирайте Windows.

Увеличаване на скоростта


Комбинация от два високоскоростни твърдотелни диска
Дънната платка Gigabyte Z270X-Gaming 7 е оборудвана с два M.2 слота, върху които създадохме RAID 0 масив, състоящ се от две устройства Samsung 960 Pro: понастоящем не е възможно да се постигне по-висока скорост

След като преместите Windows на SSD, всичко трябва да работи по-бързо, освен ако не сте използвали системата дълго време или имате инсталирани твърде много програми. Ако производителността на системата не се увеличи дори на SSD устройство, възможно е някои програми да са влезли в стартиращи и системни услуги и да забавят работата на операционната система.

За да ги изчистите, отворете приложението System Configuration в Windows. В раздела „Услуги“ активирайте опцията „Не показвай услуги на Microsoft“, след което премахнете отметките от квадратчетата за всички услуги, които не са свързани с вашата антивирусна програма или устройства, без които не можете да работите. Направете същото в раздела „Стартиране“. В Windows 10 стартирането пренасочва към диспечера на задачите, където програмите се деактивират от контекстното меню с десен бутон.


Диагностиката на устройството с помощни програми от производителя помага да се определи състоянието му

Собствениците на SATA устройства, особено не нови, се препоръчва да проверяват състоянието на устройството с помощта на инструментите на производителя (например Samsung Magician, Crucial Storage Executive, Intel SSD Toolbox) или с помощта на помощната програма Tool SSD Life. Програмите не само оценяват състоянието на диска, но и прогнозират времето на неговата повреда, показвайки стойността SMART на екрана. Особено важен е атрибут, наречен Преразпределен брой сектори (или подобен), който отразява броя на операциите по преназначаване на сектори, съдържащи грешка.

Резултатите се изчисляват, като се вземе предвид нарастващото износване по скала от максимална стойност (100 или 255) до праг (например 10 или 0), при който задвижването спира да работи. Но това са само прогнози и теория, тъй като в действителност дори устройства, чиито SMART стойности са в нормални граници, могат неочаквано да се повредят и обратно - устройства с критични стойности (повече от 20-30% износване в сравнение с първоначалните стойности) може да работи много дълго време.

Все пак трябва да сте наясно с възможността от повреда на диска и да правите редовно архивиране. Също така е полезно да проведете тестване (например с помощта на AS SSD Benchmark) и да сравните резултатите с данни от същите устройства, като потърсите рецензии в Интернет: ако вашето устройство се окаже значително по-бавно или системата като цяло е нестабилен, устройството може да се наложи да бъде сменено.

Преследване на рекорди за скорост


Настройка на RAID масив
За да можете да стартирате от RAID масив, трябва да го конфигурирате на хардуерно ниво в UEFI

RAID 0 масив от два диска работи по-бързо от NVMe SSD, когато системата записва и чете информация от два диска едновременно. Ако конфигурирате вашите хардуерни RAID масиви в BIOS/UEFI и преминете през настройката на Windows, можете да получите същите скорости на трансфер на данни като NVMe устройство от начално ниво на двете налични SATA устройства. Искаме да комбинираме две високоскоростни NVMe устройства по този начин и да счупим рекорди за скорост.

Създаване на RAID масив


За Windows трябва да бъдат инсталирани драйвери на Intel RAID и собствен софтуер на Intel Rapid Storage

Първата бариера в преследването на RAID масив от NVMe устройства е хардуерът. Дънната платка трябва да има два NVMe слота, както и възможност за комбинирането им с помощта на RAID функцията на чипсета на Intel. В допълнение, системата също трябва да се стартира след тази процедура. По принцип дънните платки от най-висок клас с чипсети Intel Z170 и най-новия Z270 (за процесори Kaby Lake) могат да се справят с тази задача.

Инсталирахме два Samsung 960 Pro SSD на дънната платка Gigabyte Z270X Gaming 7. След това трябваше да конфигурираме хардуерен RAID в UEFI. В ранна версия на фърмуера на дънната платка също трябваше да изпълня малка задача по пътя: трябваше първо да активирам RAID режима на SATA контролера и едва след това в елемента от менюто „Периферни | EZ Raid" успяхме да комбинираме и двата NVMe диска в масив RAID 0, който получи два пъти повече капацитет от един диск.

RAID масивът беше готов с няколко щраквания. За да инсталираме Windows 10, копирахме програмата Intel Rapid Storage от диска, включен в дънната платка, на USB флаш устройство. Когато трябваше да изберем системно устройство по време на инсталацията, заредихме драйвера, като щракнахме върху съответния бутон, след което масивът, свързан с контролера на Intel, беше идентифициран като целево устройство.

По време на процеса на инсталиране на UEFI, който стартирахме, системата автоматично се зарежда от RAID масив, който се използва дори в текущия режим на работа като обикновен диск. Но тъй като операционната система сега комуникира само с RAID контролера на Intel, а не директно с дисковете, не успяхме да използваме NVMe драйвера на Samsung, за да позволим на 960 Pro да блесне, и това беше малко забавяне .

RAID 0: предимства и показатели

С правилните настройки на UEFI нашата тестова система се зарежда за по-малко от десет секунди. Пълната инсталация на LibreOffice, заедно със записването на 7000 файла, отне 21 секунди. Бенчмарковете (вижте по-горе) отразяват в числа производителността на RAID масива, както и неговия лимит. Ограничението е, защото вместо теоретично 100% увеличение на скоростта в сравнение с отделен диск, получихме само 20% увеличение на скоростта на четене и 32% на скоростта на запис.

Успяхме да постигнем по-голяма скорост, като използвахме метод, който беше доста безполезен на практика: използвайки адаптер, свързахме второ твърдотелно устройство към PCIe слота за видеокарти, след което стартирахме от третия SATA SSD и комбинирахме двете NVMe медии с драйвери на Samsung в Windows в един софтуер


M.2/PCIe адаптер
Ако е необходимо, твърдотелно устройство с форм-фактор M.2 може да бъде свързано към PCIe x4 слот чрез адаптер

RAID масив. Такъв масив (но той не е подходящ за използване като диск за зареждане на система) превъзхожда отделно устройство с 43% при четене и цели 82% при запис.

Резултатите от прост, но доста бърз ATTO Disk Benchmark тест показаха, че скоростта дори на тази комбинация няма да надвишава 4 GB/s. Това е максималната честотна лента на DMI шината, свързваща процесора и чипсета. Intel трябва да вземе спешни решения за редизайн на платформата, така че да може да поддържа огромните скорости на трансфер на данни на NVMe-съвместими устройства.

Преди година Samsung пусна първите M.2 SSD дискове с NVMe поддръжка за крайни потребители – моделът 950 Pro. Следващото устройство - 960 Pro - има значително повишена скорост в сравнение с първото. По отношение на цената на гигабайт дискът 960 Evo е интересен, тъй като е почти наравно с модела Pro.

СНИМКА: CHIP Studios; производствени компании

Етикети RAID масиви

Независимо дали през изминалата или тази година, статиите за SSD могат спокойно да започнат с един и същ пасаж: „Пазарът на SSD устройства е на ръба на сериозни промени.“ Вече няколко месеца с нетърпение очакваме момента, в който производителите най-накрая ще започнат да пускат принципно нови модели масово произвеждани SSD за персонални компютри, които ще използват по-бързата шина PCI Express вместо обичайния интерфейс SATA 6 Gb/s. Но светлият момент, когато пазарът е залят от свежи и забележимо по-високопроизводителни решения, всичко се отлага и отлага, главно поради забавяне на въвеждането на необходимите контролери. Тези единични модели потребителски SSD дискове с PCI Express шина, които се предлагат, все още са явно експериментални по природа и не могат да ни удивят с производителността си.

В такова трепетно ​​очакване на промяна е лесно да изпуснем от поглед други събития, които, въпреки че нямат фундаментално влияние върху цялата индустрия, са също важни и интересни. Нещо подобно се случи и с нас: нови тенденции, на които почти не обръщахме внимание досега, се разпространиха незабелязано в потребителския SSD пазар. SSD от нов формат - M.2 - започнаха да се появяват в продажба масово. Само преди няколко години за този форм фактор се говореше само като за обещаващ стандарт, но през последната година и половина той успя да спечели огромен брой поддръжници както сред разработчиците на платформи, така и сред производителите на SSD. В резултат на това днес M.2 устройствата не са рядкост, а ежедневна реалност. Те се произвеждат от много производители, продават се свободно в магазините и се инсталират в компютри навсякъде. Нещо повече, форматът M.2 успя да си намери място не само в мобилните системи, за които първоначално беше предназначен. Много дънни платки за настолни компютри днес са оборудвани и с M.2 слот, в резултат на което подобни SSD дискове активно навлизат и в класическите настолни компютри.

Имайки предвид всичко това, стигнахме до извода, че е необходимо да се обърне голямо внимание на SSD дисковете във формат M.2. Въпреки факта, че много модели на такива флаш устройства са аналози на обичайните 2,5-инчови SATA SSD, които се тестват редовно от нашата лаборатория, сред тях има и оригинални продукти, които нямат двойници на класическия форм фактор. Затова решихме да наваксаме и да проведем един консолидиран тест на най-популярните M.2 SSD капацитети, налични в местните магазини: 128 и 256 GB. Московската компания " уважение“, предлагащ изключително широка гама от SSD, включително такива във форм фактор M.2.

⇡ Единство и многообразие на света M.2

Слотовете и картите във формат M.2 (по-рано този формат се наричаше Next Generation Form Factor - NGFF) първоначално бяха разработени като по-бърз и по-компактен заместител на mSATA - популярен стандарт, използван от SSD устройства в различни мобилни платформи. Но за разлика от своя предшественик, M.2 предлага фундаментално по-голяма гъвкавост както в логическите, така и в механичните части. Новият стандарт описва няколко опции за дължината и ширината на картите и също така позволява използването както на SATA, така и на по-бързия PCI Express интерфейс за свързване на твърдотелни устройства.

Няма съмнение, че PCI Express ще замени интерфейсите на устройствата, с които сме свикнали. Директното използване на тази шина без допълнителни добавки ви позволява да намалите закъсненията при достъп до данни и благодарение на нейната мащабируемост значително увеличава пропускателната способност. Дори две линии PCI Express 2.0 могат да осигурят значително по-високи скорости на трансфер на данни в сравнение с обичайния интерфейс SATA 6 Gb/s, а стандартът M.2 ви позволява да се свържете към SSD с помощта на до четири линии PCI Express 3.0. Тази основа за нарастване на пропускателната способност ще доведе до ново поколение високоскоростни твърди дискове, способни на по-бързо зареждане на операционната система и приложенията, както и намалено забавяне при преместване на големи количества данни.

SSD интерфейс Максимална теоретична производителност Максимална реална пропускателна способност (приблизителна)
SATA III 6 Gbit/s (750 MB/s) 600 MB/s
PCIe 2.0 x2 8 Gbit/s (1 GB/s) 800 MB/s
PCIe 2.0 x4 16 Gbit/s (2 GB/s) 1,6 GB/s
PCIe 3.0 x4 32 Gbit/s (4 GB/s) 3,2 GB/s

Формално стандартът M.2 е мобилна версия на протокола SATA Express, описан в спецификацията SATA 3.2. През последните няколко години обаче M.2 стана много по-широко разпространен от SATA Express: M.2 конекторите вече могат да бъдат намерени на настоящите дънни платки и лаптопи, а SSD във форм фактор M.2 са широко достъпни за продажба. SATA Express не може да се похвали с такава поддръжка от индустрията. Това отчасти се дължи на по-голямата гъвкавост на M.2: в зависимост от изпълнението, този интерфейс може да бъде съвместим с устройства, използващи SATA, PCI Express и дори USB 3.0 протоколи. Освен това в максималната си версия M.2 поддържа до четири PCI Express линии, докато SATA Express конекторите могат да предават данни само по две такива линии. С други думи, днес M.2 слотовете изглеждат не само удобни, но и по-обещаваща основа за бъдещи SSD. Те не само са подходящи както за мобилни, така и за настолни приложения, но също така са в състояние да осигурят най-високата пропускателна способност от всяка налична потребителска опция за свързване на SSD.

Въпреки това, предвид факта, че ключовото свойство на стандарта M.2 е разнообразието от видовете му, трябва да се има предвид, че не всички M.2 устройства са еднакви и тяхната съвместимост с различни опции за съответните слотове е различна история. Да започнем с това, наличните на пазара SSD платки с форм фактор M.2 са с ширина 22 mm, но се предлагат в пет дължини: 30, 42, 60, 80 или 110 mm. Този размер е отразен в маркировките, например форм-факторът M.2 2280 означава, че задвижващата карта е 22 mm широка и 80 mm дълга. За слотовете M.2 обикновено се посочва пълен списък с размери на картите за съхранение, с които те могат да бъдат физически съвместими.

Втората характеристика, която отличава различните варианти на M.2, са „ключовете“ в слота на слота и съответно в блейд конектора на картите, които предотвратяват инсталирането на дискови карти в конектори, които са логически несъвместими с тях. В момента M.2 SSD използва две ключови места от единадесет различни позиции, описани в спецификацията. Още две опции се използват на WLAN и Bluetooth карти във форм-фактор M.2 (да, това също се случва - например безжичният адаптер Intel 7260NGW), а седем ключови позиции са запазени за бъдещето.

M.2 слот с ключ B (гнездо 2) M.2 слот с M ключ (гнездо 3)
Схема

Ключово местоположение Контакти 12-19 Контакти 59-66
Поддържани интерфейси PCIe x2 и SATA (по избор) PCIe x4 и SATA (по избор)

M.2 слотовете могат да имат само един изрез за ключ, но M.2 картите могат да имат множество изрези за ключове наведнъж, което ги прави съвместими с множество типове слотове едновременно. Ключът тип B, разположен вместо щифтове с номера 12-19, означава, че не повече от две PCI Express ленти са свързани към слота. Ключът тип M, заемащ позиции на щифта 59-66, означава, че слотът има четири PCI Express ленти и следователно може да осигури по-висока производителност. С други думи, картата M.2 трябва не само да е с правилния размер, но и да има оформление на клавишите, съвместимо със слота. В същото време клавишите не само ограничават механичната съвместимост между различни конектори и платки с форм-фактор M.2, но също така изпълняват друга функция: тяхното местоположение предотвратява неправилното инсталиране на устройства в слота.

Информацията, дадена в таблицата, трябва да помогне за правилното идентифициране на типа слот, наличен в системата. Но трябва да имате предвид, че възможността за механично свързване на слот и конектор е само необходимо, но не и достатъчно условие за тяхната пълна логическа съвместимост. Факт е, че слотовете с ключове B и M могат да поемат не само интерфейса PCI Express, но и SATA, но местоположението на ключовете не предоставя никаква информация за неговото отсъствие или присъствие. Същото важи и за конекторите за M.2 карти.

Конектор за острието с ключ тип B Конектор за острието с ключ тип М Блейд конектор с B и M ключове
Схема

Местоположение на слота Контакти 12-19 Контакти 59-66 Контакти 12-19 и 59-66
SSD интерфейс PCIe x2 PCIe x4 PCIe x2, PCIe x4 или SATA
Механична съвместимост M.2 слот с ключ B M.2 слот с M ключ M.2 слотове с ключове тип B или тип M
Често срещани SSD модели Не Samsung XP941 (PCIe x4) Повечето M.2 SATA SSD
Plextor M6e (PCIe x2)

Има още един проблем. Това се крие във факта, че много разработчици на дънни платки пренебрегват изискванията на спецификациите и инсталират „най-готините“ слотове с ключ тип M на своите продукти, но инсталират само две от четирите назначени PCIe ленти върху тях. В допълнение, M.2 слотовете, налични на дънните платки, може изобщо да не са съвместими със SATA устройства. По-специално ASUS е виновен за инсталирането на M.2 слотове с намалена SATA функционалност. Производителите на SSD също отговарят адекватно на тези предизвикателства, много от които предпочитат да направят и двата ключови изрези на своите карти наведнъж, което прави възможно физическото инсталиране на устройства в M.2 слотове от всякакъв тип.

В резултат на това се оказва, че е невъзможно само по външни признаци да се определят реалните възможности, съвместимост и наличие на SATA интерфейс в M.2 слотове и конектори. Следователно пълна информация за характеристиките на изпълнението на определени слотове и устройства може да бъде получена само от паспортните характеристики на конкретно устройство.

За щастие в момента обхватът на M.2 устройствата не е толкова голям, така че ситуацията все още не е станала напълно объркваща. Всъщност в момента на пазара има само един модел M.2 устройство с интерфейс PCIe x2 - Plextor M6e - и един модел с интерфейс PCIe x4 - Samsung XP941. Всички останали флашки, налични в магазините във форм фактор M.2, използват познатия протокол SATA 6 GB/s. Освен това всички M.2 SSD дискове, които се намират в местните магазини, имат две изрезки за ключове - в позиции B и M. Единственото изключение е Samsung XP941, който има само един ключ - в позиция M, но не се продава в Русия.

Ако обаче вашият компютър или дънна платка има M.2 слот и планирате да го запълните със SSD, първо трябва да проверите няколко неща:

  • Вашата система поддържа ли M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD или и двете?
  • Ако системата поддържа M.2 PCIe устройства, колко PCI Express ленти са свързани към M.2 слота?
  • Каква подредба на клавишите на SSD картата е разрешена от M.2 слота в системата?
  • Каква е максималната дължина на M.2 карта, която може да бъде инсталирана във вашата дънна платка?

И едва след като можете със сигурност да отговорите на всички тези въпроси, можете да преминете към избора на подходящия модел SSD.

Решаващ M500

Твърдото устройство Crucial M500 във формат M.2 е аналог на добре познатия 2,5-инчов модел със същото име. Няма архитектурни разлики между „голямото“ флаш устройство и неговия аналог M.2, което означава, че имаме работа с евтини SSD, базирани на популярния контролер Marvell 88SS9187 и оборудвани с 20nm флаш памет, произведена от Micron със 128-гигабитови ядра. За да се постави устройството на M.2 карта, която е с размери само 22 × 80 mm, се използват по-стегнато оформление и чипове с флаш памет с по-плътно опаковане на MLC NAND кристали. С други думи, Crucial M500 едва ли ще изненада някого с хардуерния си дизайн;

За тест получихме два модела – с капацитет 120 и 240 GB. Както и при 2,5-инчовите SSD дискове, техните капацитети се оказаха малко намалени спрямо обичайните кратни на 16 GB обем, което означава наличието на по-голяма резервна площ, в случая заемаща 13 процента от общия масив на флаш паметта. M.2 версиите на Crucial M500 изглеждат така:

Crucial M500 120 GB (CT120M500SSD4)

Crucial M500 240 GB (CT120M500SSD4)

И двете устройства са M.2 карти с формат 2280 с ключове от тип B и M, тоест могат да бъдат поставени във всеки M.2 слот. Не забравяйте обаче, че Crucial M500 (във всяка версия) е устройство със SATA 6 Gb/s интерфейс, така че ще работи само в тези M.2 слотове, които поддържат SATA SSD.

И двете модификации на въпросното устройство носят четири чипа флаш памет. На 120 GB устройство е Micron MT29F256G08CECABH6, а на 240 GB устройство е MT29F512G08CKCABH7. И двата вида чипове са сглобени съответно от 128-гигабитови 20-nm MLC NAND кристали, в 120-гигабайтовата версия на устройството осемканалният контролер има по едно устройство с флаш памет на всеки от каналите си, а в 240-гигабайтовата версия на устройството; гигабайтов SSD той използва двойно вместване на устройства. Това обяснява забележимите разлики в производителността между размерите на Crucial M500. Но и двете разглеждани модификации на Crucial M500 са оборудвани със същото количество RAM. И двата SSD имат инсталиран 256 MB DDR3-1600 чип.

Трябва да се отбележи, че едно от положителните свойства на потребителските устройства Crucial е хардуерната защита на целостта на данните в случай на внезапно прекъсване на захранването. M.2 модификациите на Crucial M500 също имат това свойство: въпреки размера на платката, флаш устройствата са оборудвани с батерия от кондензатори, които позволяват на контролера да завърши нормално работата си и да запази таблицата за преобразуване на адреси в енергонезависима памет дори при всякакви ексцесии.

Решаващ M550

Crucial беше един от първите, които възприеха новия форм фактор, дублирайки всички свои потребителски SSD модели както в традиционния 2,5-инчов формат, така и под формата на M.2 карти. Не е изненадващо, че след появата на M.2 версиите на M500, на пазара бяха пуснати съответните модификации на по-новия и по-мощен модел Crucial M550. Общият подход към проектирането на такива SSD е запазен: всъщност получихме копие на 2,5-инчовия SATA модел, но притиснат в рамката на карта с размер M.2. Ето защо, от архитектурна гледна точка, M.2 версията на Crucial M550 не е никак изненадваща. Това е диск, базиран на контролера Marvell 88SS9189, който използва MLC NAND от Micron, произведен по 20 nm стандарти.

Нека си припомним, че Crucial M550 доскоро беше водещото устройство на този производител, така че инженерите не само го оборудваха с усъвършенстван контролер, но и се опитаха да дадат на масива с флаш памет максимално ниво на паралелност. Следователно модификациите на Crucial M550 с капацитет до половин терабайт използват MLC NAND с 64-гигабитови ядра.

За тест получихме 128 GB проба Crucial M550. Това устройство е M.2 карта със стандартен формат 2280, която е оборудвана с два ключа от тип B и M. Това означава, че това устройство може да бъде инсталирано във всеки слот, но за да работи, този слот трябва да поддържа SATA интерфейс , чрез който работи всяка версия на Crucial M550.

Crucial M550 128 GB (CT128M550SSD4)

Платката на Crucial M550 128 GB диск, която получихме, е интересна, защото всички чипове на нея са разположени само от едната страна. Това позволява да се използва успешно в ултратънки преносими системи в така наречените едностранни S2/S3 слотове, където задната повърхност на печатната платка на устройството е плътно притисната към дънната платка. За повечето потребители това няма значение, но, за съжаление, борбата за намаляване на дебелината доведе до премахването на кондензаторите от устройството, което осигурява допълнителна гаранция за целостта на данните в случай на внезапно прекъсване на захранването. Има свободни места за тях на печатната платка, но те са празни.

Целият масив от 128-гигабайтова флаш памет Crucial M550 се помещава в два чипа. Очевидно в този случай се използват чипове, които съдържат осем 64-гигабитови полупроводникови кристала. Това означава, че контролерът Marvell 88SS9189 на въпросния SSD модел може да използва двойно вместване на устройства. Като RAM се използва чип 256 MB LPDDR2-1067.

Версиите M.2 на Crucial M550, както между другото и Crucial M500, заедно с техните по-впечатляващо изглеждащи 2,5-инчови братя, поддържат хардуерно криптиране на данни с помощта на алгоритъма AES-256, което не води до намаляване на производителността. Освен това, той напълно отговаря на спецификацията на Microsoft eDrive, което означава, че можете да управлявате криптиране на флаш памет директно от средата на Windows, например, като използвате стандартния инструмент BitLocker.

Kingston SM2280S3

Kingston избра донякъде нетрадиционен път за развитие на нишата на M.2 форм фактор SSD устройства. Той не пусна M.2 версии на съществуващите си модели, но проектира отделен SSD, който няма аналози в други форм-фактори. Освен това избраната хардуерна платформа не беше контролерът SandForce от второ поколение, който Kingston продължава да инсталира в почти всички свои 2,5-инчови флаш устройства, а чипът Phison PS3108-S8, избран като бюджетна платформа от производителите на SSD от трето ниво . А това означава, че въпреки уникалността си, Kingston SM2280S3 не е нещо особено: той е насочен към по-ниския ценови сегмент, а контролерът му има SATA интерфейс и естествено не използва всички възможности на M.2.

За тестване ни беше предоставена 120 GB версия на това устройство. Изглежда така.

Kingston SM2280S3 120 GB (SM2280S3/120G)

Както подсказва името, този SSD използва платка M.2 във формат 2280. И тъй като работи чрез интерфейс SATA 6 Gb/s, блейд-конекторът на устройството има два ключови изреза наведнъж: тип B и тип M. Тоест, инсталирайте физически Kingston SM2280S3, той може да бъде поставен във всеки M.2 слот, но за да работи, ще е необходимо този слот да поддържа SATA интерфейс.

По отношение на хардуерната конфигурация Kingston SM2280S3 е подобен на множество 2,5-инчови флаш устройства с подобен контролер. Сред тях ние, например, разгледахме Silicon Power Slim S55. Подобно на продукта Silicon Power, Kingston SM2280S3 е оборудван с флаш памет, произведена от Toshiba. Въпреки че чиповете, инсталирани на въпросния SSD, са преетикетирани, въз основа на косвени доказателства може да се каже с висока степен на сигурност, че те използват 64-gigabit MLC NAND кристали, произведени по 19-nm технологичен процес. Така осемканалният контролер Phison PS3108-S8 в Kingston SM2280S3 може да използва двойно разплитане на устройства във всеки от каналите си. В допълнение, SSD платката има и 256 MB DDR3L-1333 SDRAM чип, който е сдвоен с контролера и се използва от него като RAM.

Интересна характеристика на Kingston SM2280S3: производителят твърди, че има изключително дълъг експлоатационен живот за него. Официалните спецификации позволяват ежедневно записване на обем информация на този SSD, който е 1,8 пъти неговия капацитет. Вярно, производителността при такива тежки условия е гарантирана само за три години, но това все още означава, че до 230 TB данни могат да бъдат записани на 120 GB Kingston M.2 устройство.

Plextor M6e

Plextor M6e е твърдотелен диск, за който вече сме писали неведнъж, но като решение, инсталирано в PCI Express слотове. Въпреки това, заедно с такива тежки версии, производителят предлага и M.2 варианти на M6e, тъй като тези устройства, които се предлагат за инсталиране в PCI Express слотове, всъщност са сглобени на базата на миниатюрни карти във формата M.2 фактор. Но най-интересното за устройството Plextor дори не е това, а фактът, че той е коренно различен от всички останали участници в прегледа, като използва PCI Express шина, а не SATA интерфейс.

С други думи, в Plextor M6e имаме флагманско устройство, чиято производителност не е ограничена от честотната лента на SATA 600 MB/s. Базиран е на осемканален контролер Marvell 88SS9183, който прехвърля данни от SSD чрез две PCI Express 2.0 линии, което на теория позволява максимална пропускателна способност от около 800 MB/s. От страна на флаш паметта, Plextor M6e е подобен на много други съвременни SSD дискове: той използва MLC NAND от Toshiba, който се произвежда с помощта на първо поколение 19nm технология.

Нашето тестване включваше две версии на Plextor M6e във версия M.2: 128 и 256 GB.

Plextor M6e 128 GB (PX-G128M6e)

Plextor M6e 256 GB (PX-G256M6e)

И двете опции за M.2 устройства са разположени на карти с размери 22 × 80 mm. Освен това, имайте предвид, че техният блейд конектор има изрези в ключови позиции B и M. И въпреки че според спецификацията Plextor M6e, който използва PCIe x2 шината за връзка, трябваше да има само един ключ тип B, разработчиците добави втори ключ към него за съвместимост. В резултат на това Plextor M6e може да се инсталира в слотове, свързани към четири PCIe ленти, но това, разбира се, няма да накара устройството да работи по-бързо. Следователно M6e е подходящ предимно за тези M.2 слотове, които се намират на много модерни дънни платки, базирани на чипсети Intel H97/Z97 и се захранват от чифт PCIe чипсет линии.

В допълнение към контролера Marvell 88SS9183, платките M6e имат осем чипа с флаш памет на Toshiba. В 128 GB версията на устройството тези чипове съдържат два 64-гигабитови MLC NAND кристала, а в 256 GB устройството всеки чип съдържа четири подобни ядра. Така в първия случай контролерът използва двукратно редуване на устройства в каналите си, а във втория - четирикратно редуване. Освен това платките имат и DDR3-1333 чип, който играе ролята на RAM. Капацитетът му е различен - 256 MB за по-младата версия на SSD и 512 MB за по-старата.

Въпреки че използването на M.2 слотове и PCI Express за свързване на SSD е сравнително нова тенденция, няма проблеми със съвместимостта с Plextor M6e. Тъй като работят по стандартния AHCI протокол, когато са инсталирани в съвместими M.2 слотове (т.е. такива, които поддържат PCIe устройства), те се откриват в BIOS на дънната платка заедно с обикновените устройства. Съответно няма проблеми при обозначаването им като устройства за стартиране, а операционната система не изисква специални драйвери, за да работи M6e. С други думи, тези M.2 PCIe SSD дискове се държат точно по същия начин като техните M.2 SATA колеги.

SanDisk X300s

SanDisk се придържа към същата стратегия като Crucial по отношение на M.2 устройствата - повтаря своите 2,5-инчови SATA SSD в този формат. Това обаче не се отнася за всички потребителски продукти, а само за бизнес моделите. Това важи и за SanDisk X300s, направени във форм-фактор M.2 - имаме работа с устройство, базирано на четириканален контролер Marvell 88SS9188 и собствена MLC флаш памет на SanDisk, произведено по 19-nm технология от второ поколение.

Не забравяйте, че SanDisk X300s, както всеки друг SSD от този производител, има още една функция - технологията nCache. В своята рамка малка част от MLC NAND работи в бърз SLC режим и се използва за кеширане и консолидиране на операции за запис. Това позволява на X300s да осигури прилична производителност въпреки своята четириканална архитектура на контролера.

Беше ни предоставен 256 GB мостра SanDisk X300s за тестване. Той изглеждаше така.

SanDisk X300s 256 GB (SD7UN3Q-256G-1122)

Веднага се забелязва, че задвижващата платка е едностранна, тоест тя е съвместима и с „тънките“ M.2 слотове, които се използват в някои ултрабуци, което ви позволява да спестите допълнителен един и половина милиметра дебелина. В противен случай няма нищо необичайно: форматът на платката е обичайният 22 × 80 мм за максимална механична съвместимост, конекторът за острието е оборудван с двата типа изрези за ключове; За да работи, SanDisk X300s изисква M.2 слот с поддръжка на интерфейс SATA 6 Gb/s, тоест в този случай отново имаме устройство в нов формат, но то работи по старите правила и не използвайте нововъзникващите възможности за пренос на данни чрез шина PCI Express.

На платката SanDisk X300s 256 GB, в допълнение към базовия контролер Marvell 88SS9188 и чипа RAM, са инсталирани четири чипа с флаш памет, всеки от които съдържа осем 19-nm MLC NAND полупроводникови кристала с капацитет 64 Gbit. По този начин контролерът използва осемкратно преплитане на устройства, което в крайна сметка дава доста висока степен на паралелизъм на масива с флаш памет.

Моделът SanDisk X300s е уникален не само с хардуерната си архитектура, която се базира на четириканален контролер от Marvell. Фокусиран върху бизнес употреба, той може да предложи корпоративно хардуерно криптиране на данни, което не въвежда никакви забавяния в работата на SSD. Хардуерният двигател AES-256 не само отговаря на спецификациите TCG Opal 2.0 и IEEE-1667, но също така е сертифициран от водещи доставчици на софтуер за корпоративна защита на данни, като Wave, McAfee, WinMagic, Checkpoint, Softex и Absolute Software.

Transcend MTS600 и MTS800

Обединихме историята за два Transcend диска, защото според производителя те са почти напълно идентични като архитектура. Всъщност те използват подобна елементна база и претендират за едни и същи показатели за ефективност. Разликите, според официалната версия, са само в различните размери на M.2 картите, на които са сглобени. MTS600 и MTS800 са базирани на собствения чип Transcend TS6500, който всъщност е ребрандиран контролер Silicon Motion SM2246EN. Това означава, че M.2 SSD от Transcend, които дойдоха на нашите тестове, са подобни по отношение на пълненето си с доста популярния 2,5-инчов диск SSD370, предлаган от същата компания. По този начин флашките Transcend във формат M.2, както и много други модели, участващи в нашето тестване, използват интерфейс SATA 6 Gb/s.

Трябва да се подчертае, че контролерът Silicon Motion SM2246EN обикновено се използва в бюджетни продукти, тъй като има четириканална архитектура. С тази мисъл са проектирани Transcend MTS600 и MTS800. Заедно с прост контролер, тези SSD също използват евтина 20nm флаш памет със 128-гигабитови ядра от Micron, което прави MTS600 и MTS800 едни от най-евтините M.2 SSD в днешното тестване.

Тествахме Transcend MTS600 и MTS800 с капацитет от 256 GB всеки. Трябва да се каже, че на външен вид те се оказаха напълно различни един от друг.

Transcend MTS600 256 GB (TS256GMTS600)

Transcend MTS800 256 GB (TS256GMTS800)

Това е въпрос на размер: моделът MTS600 използва формат M.2 2260, а MTS800 използва формат M.2 2280. Това означава, че дължината на картите на тези SSD се различава с цели 2 см. Но блейдът конекторът за двете устройства е един и същ и е снабден с два жлеба в позиции B и M. Съответно няма ограничения за механична съвместимост, но за да работят тези SSD, слотът M.2 изисква поддръжка за SATA интерфейс.

Платките на двете устройства са оборудвани с контролер Transcend TS6500 и 256 MB DDR3-1600 SDRAM чип, използван като RAM. Но чиповете с флаш памет на дисковете са неочаквано различни, което ясно се вижда от техните маркировки. Броят и организацията на тези чипове са еднакви: четири чипа, всеки от които съдържа четири 128-гигабитови MLC NAND устройства, произведени по 20 nm технологичен процес. Разликите са, че те използват различни нива на напрежение и имат малко по-различни времена. По този начин, въпреки уверенията на производителя, MTS600 и MTS800 все още се различават донякъде в характеристиките си: първият SSD от тази двойка има памет с малко по-ниска латентност. Въпреки това, може би това не се дължи на някакво фино маркетингово изчисление, а на факта, че различни партиди устройства могат да имат различна инсталирана памет.

Интересен факт: Transcend реши да приеме тактиката на Kingston и започна да гарантира много впечатляващ ресурс за своите SSD. Например, за разглежданите модели с капацитет от 256 GB е обещана възможност за запис на до 380 TB данни. Това е значително по-голямо от заявената издръжливост на дискове от лидерите на пазара.

⇡ Сравнителни характеристики на тествани SSD

Crucial M500 120 GB Crucial M500 240 GB Crucial M550 128 GB Kingston SM2280S3 120 GB Plextor M6e 128 GB Plextor M6e 256 GB SanDisk X300s 256 GB Transcend MTS600 256 GB Transcend MTS800 256 GB
Форм фактор M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2280 M.2 2260 M.2 2280
Интерфейс SATA 6 Gb/s SATA 6 Gb/s SATA 6 Gb/s SATA 6 Gb/s PCIe 2.0 x2 PCIe 2.0 x2 SATA 6 Gb/s SATA 6 Gb/s SATA 6 Gb/s
Контролер Marvell 88SS9187 Marvell 88SS9187 Marvell 88SS9189 Phison PS3108-S8 Marvell 88SS9183 Marvell 88SS9183 Marvell 88SS9188 Silicon Motion SM2246EN Silicon Motion SM2246EN
DRAM кеш 256 MB 256 MB 256 MB 256 MB 256 MB 512 MB 512 MB 256 MB 256 MB
Флаш памет Micron 128Gb 20nm MLC NAND Micron 64Gbit 20nm MLC NAND Toshiba 64Gbit 19nm MLC NAND Toshiba 64 Gbit 19 nm MLC NAND SanDisk 64Gb A19nm MLC NAND Micron 128Gb 20nm MLC NAND Micron 128Gb 20nm MLC NAND
Скорост на последователно четене 500 MB/s 500 MB/s 550 MB/s 500 MB/s 770 MB/s 770 MB/s 520 MB/s 520 MB/s 520 MB/s
Скорост на последователно записване 130 MB/s 250 MB/s 350 MB/s 330 MB/s 335 MB/s 580 MB/s 460 MB/s 320 MB/s 320 MB/s
Произволна скорост на четене 62000 IOPS 72000 IOPS 90 000 IOPS 66000 IOPS 96000 IOPS 105 000 IOPS 90 000 IOPS 75 000 IOPS 75 000 IOPS
Произволна скорост на запис 35000 IOPS 60 000 IOPS 75 000 IOPS 65000 IOPS 83000 IOPS 100 000 IOPS 80 000 IOPS 75 000 IOPS 75 000 IOPS
Ресурс за запис 72 TB 72 TB 72 TB 230 TB N/A N/A 80 TB 380 TB 380 TB
Гаранционен срок 3 години 3 години 3 години 3 години 5 години 5 години 5 години 3 години 3 години

Методика на тестване

Тестването се извършва в операционната система Microsoft Windows 8.1 Professional x64 с Update, която правилно разпознава и обслужва съвременните SSD устройства. Това означава, че по време на процеса на тестване, както при нормална ежедневна употреба на SSD, командата TRIM се поддържа и използва активно. Измерванията на производителността се извършват с устройства в „използвано“ състояние, което се постига чрез предварителното им попълване с данни. Преди всеки тест дисковете се почистват и поддържат с помощта на командата TRIM. Между отделните тестове има 15-минутна пауза, предназначена за правилното развитие на технологията за събиране на боклук. Всички тестове, освен ако не е отбелязано друго, използват произволни некомпресируеми данни.

Използвани приложения и тестове:

  • Йометър 1.1.0
  1. Измерване на скоростта на последователно четене и запис на данни в блокове от 256 KB (най-типичният размер на блока за последователни операции в десктоп задачи). Скоростите се оценяват в рамките на минута, след което се изчислява средната стойност.
  2. Измерване на скоростта на произволно четене и запис в блокове от 4 KB (този размер на блока се използва в по-голямата част от операциите в реалния живот). Тестът се провежда два пъти - без опашка за заявки и с опашка за заявки с дълбочина 4 команди (характерно за десктоп приложения, които активно работят с разклонена файлова система). Блоковете с данни са подравнени спрямо страниците с флаш памет на устройствата. Оценката на скоростта се извършва за три минути, след което се изчислява средната стойност.
  3. Установяване на зависимостта на произволните скорости на четене и запис при работа с устройство с 4 KB блокове от дълбочината на опашката на заявките (вариращи от една до 32 команди). Блоковете с данни са подравнени спрямо страниците с флаш памет на устройствата. Оценката на скоростта се извършва за три минути, след което се изчислява средната стойност.
  4. Установяване на зависимостта на произволните скорости на четене и запис, когато устройството работи с блокове с различни размери. Използват се блокове с размер от 512 байта до 256 KB. Дълбочината на опашката на заявките по време на теста е 4 команди. Блоковете с данни са подравнени спрямо страниците с флаш памет на устройствата. Оценката на скоростта се извършва за три минути, след което се изчислява средната стойност.
  5. Измерване на производителността при смесени многопоточни натоварвания и определяне на зависимостта й от съотношението между операциите за четене и запис. Използват се последователни операции за четене и запис на 128 KB блокове, изпълнявани в две независими нишки. Съотношението между операциите за четене и запис варира на стъпки от 10 процента. Оценката на скоростта се извършва за три минути, след което се изчислява средната стойност.
  6. Изследване на влошаване на производителността на SSD при обработка на непрекъснат поток от произволни операции за запис. Използват се блокове с размер 4 KB и дълбочина на опашката от 32 команди. Блоковете с данни са подравнени спрямо страниците с флаш памет на устройствата. Продължителността на теста е два часа, моментните измервания на скоростта се извършват всяка секунда. В края на теста способността на устройството да възстанови своята производителност до първоначалните стойности се проверява допълнително поради работата на технологията за събиране на боклук и след изпълнение на командата TRIM.
  • CrystalDiskMark 3.0.3b
    Синтетичен тест, който предоставя типични индикатори за производителност за SSD устройства, измерени върху 1-гигабайтова дискова област „отгоре“ на файловата система. От целия набор от параметри, които могат да бъдат оценени с помощта на тази помощна програма, ние обръщаме внимание на скоростта на последователно четене и запис, както и производителността на произволно четене и запис на 4 KB блокове без опашка за заявки и с дълбочина на опашката от 32 команди.
  • PCMark 8 2.0
    Тест, базиран на емулиране на реално натоварване на диска, което е характерно за различни популярни приложения. На тестваното устройство се създава единичен дял във файловата система NTFS за целия наличен обем и тестът за вторично съхранение се извършва в PCMark 8. Резултатите от теста отчитат както крайната производителност, така и скоростта на изпълнение на отделните тестови следи, генерирани от различни приложения.
  • Тестове за копиране на файлове
    Този тест измерва скоростта на копиране на директории с различни типове файлове, както и скоростта на архивиране и разархивиране на файлове в устройството. За копиране се използва стандартен инструмент на Windows - помощната програма Robocopy за архивиране и разархивиране - 7-zip архиватор версия 9.22 beta. Тестовете включват три набора от файлове: ISO - набор, който включва няколко дискови изображения с програмни дистрибуции; Програма - комплект, който представлява предварително инсталиран софтуерен пакет; Работа - набор от работни файлове, включително офис документи, снимки и илюстрации, pdf файлове и мултимедийно съдържание. Всеки комплект има общ размер на файла от 8 GB.

⇡ Стенд за тестване

Тестовата платформа е компютър с дънна платка ASUS Z97-Pro, процесор Core i5-4690K с вградена Intel HD Graphics 4600 и 16 GB DDR3-2133 SDRAM. Тази дънна платка има стандартен M.2 слот, в който се тестват дисковете. Трябва да се подчертае, че този M.2 слот се обслужва от чипсет Intel Z97 и поддържа SATA 6 Gb/s и PCI Express 2.0 x2 режими. Като се има предвид, че всички SSD, участващи в това сравнение, използват или първата, или втората опция за свързване, възможностите на този слот са напълно достатъчни в контекста на това тестване. Работата на SSD устройства в операционната система се осигурява от драйвера Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.

Обемът и скоростта на пренос на данни в бенчмарковете са посочени в двоични единици (1 KB = 1024 байта).

⇡ Участници в теста

Пълният списък на M.2 устройствата, които участваха в това сравнение, е както следва:

  • Crucial M500 120 GB (CT120M500SSD4, фърмуер MU05);
  • Crucial M500 240 GB (CT120M500SSD4, фърмуер MU05);
  • Crucial M550 128 GB (CT128M550SSD4, фърмуер MU02);
  • Kingston SM2280S3 120 GB (SM2280S3/120G, фърмуер S8FM06.A);
  • Plextor M6e 128 GB (PX-G128M6e, фърмуер 1.05);
  • Plextor M6e 256 GB (PX-G256M6e, фърмуер 1.05);
  • SanDisk X300s 256 GB (SD7UN3Q-256G-1122, фърмуер X2170300);
  • Transcend MTS600 256 GB (TS256GMTS600, фърмуер N0815B);
  • Transcend MTS800 256 GB (TS256GMTS800, N0815B).

⇡ Изпълнение

Последователно четене и запис

Веднага трябва да се каже, че тъй като устройствата във формат M.2 нямат фундаментални разлики от конвенционалните 2,5-инчови или PCI Express модели и използват същите интерфейси за връзка, тяхната производителност като цяло е подобна на производителността на конвенционалните SSD. По-специално, скоростта на последователно четене, както обикновено се случва, се доближава до честотната лента на интерфейса и в този параметър и двете модификации на Plextor M6e, които работят чрез шина PCIe x2, са напред.

Скоростта на запис се определя от вътрешната структура на конкретни модели, като тук първите места заемат дисковете Plextor M6e и SanDisk X300s 256 GB. Случайно повечето от дисковете в нашия тест са модели от среден и нисък клас, така че много малко SSD дискове произвеждат повече от 400 MB/s при запис.

Случайни четения

Любопитно е, че при измерване на производителността на случайно четене Plextor M6e 256 GB, оборудван с интерфейс PCIe x2, отстъпва първото място на флаш устройството SanDisk X300s 256 GB, което има ефективна технология nCache. С други думи, оказва се, че M.2 SSD, използващи SATA връзка, могат да се конкурират наравно с PCIe x2 моделите, поне с тези, които са на пазара в момента. Между другото, сред твърдите дискове с капацитет от 128 GB, най-добрата производителност също не е продуктът Plextor, а Crucial M550.

По-подробна картина може да се види в следната графика, която показва как производителността на SSD зависи от дълбочината на опашката на заявките при четене на 4 KB блокове.

Тъй като дълбочината на опашката на заявките се увеличава, Plextor дисковете все още поемат водеща роля, но трябва да се разбере, че при реални задачи тази дълбочина рядко надвишава четири команди. Същата графика ясно показва слабостите на онези SSD дискове, които са изградени върху четириканални контролери. С увеличаването на натоварването техните резултати се мащабират много по-лошо, така че такива продукти не трябва да се използват в приложения, които изискват обработка на сложни многонишкови заявки.

В допълнение към това предлагаме да разгледаме как скоростта на произволно четене зависи от размера на блока с данни:

Четенето в големи блокове ви позволява отново да се сблъскате с ограниченията, създадени от SATA интерфейса. Устройствата, които го използват във форм-фактор M.2, демонстрират значително по-лоши резултати от своите колеги от същия формат, но работещи чрез PCIe x2. Освен това тяхното превъзходство започва още от 8-килобайтови блокове, което показва ясното търсене на бърз автобус.

Случайно пише

Производителността на произволно записване до голяма степен се определя от скоростта на флаш паметта, използвана в устройствата. И така се случи, че челните места в класациите бяха заети от тези SSD, които са базирани на MLC NAND на Micron. Но най-изненадващото е, че Crucial M550 128 MB има най-добрата производителност, въпреки малкия си обем, което не позволява на контролера да използва най-ефективното преплитане на устройства с флаш памет в своите канали.

Цялата зависимост на скоростта на случайно записване в 4-килобайтови блокове от дълбочината на опашката на заявката е следната:

Crucial M550 осигурява превъзходна производителност при всички дълбочини на опашката, освен при максимална. Но устройствата от същия производител, но от предишната линия M500, напротив, се характеризират с изключително ниска скорост при запис на данни.

Следващата графика показва производителността на случаен запис като функция от размера на блока с данни.

Докато устройствата Plextor показаха най-висока производителност при четене на големи блокове поради по-високата производителност на интерфейса, който използват, при запис само 256 GB версията на M6e блести с висока производителност. Подобен SSD с половината обем се оказва не по-добър от други модели, работещи чрез SATA, сред които, между другото, отново се откроява Crucial M550 128 GB. Този SSD изглежда е най-ефективният SSD за доминиращи среди за запис.

Тъй като SSD стават по-евтини, те вече не се използват като чисто системни устройства и се превръщат в обикновени работни устройства. В такива ситуации SSD получава не само прецизно натоварване под формата на запис или четене, но и смесени заявки, когато операциите за четене и запис се инициират от различни приложения и трябва да се обработват едновременно. Работата в пълен дуплекс обаче остава значителен проблем за съвременните SSD контролери. При смесване на четене и запис в една и съща опашка, скоростта на повечето потребителски клас SSD забележимо спада. Това стана причина за провеждането на отделно проучване, в което проверяваме как работят SSD дисковете, когато е необходимо да се обработват последователни операции, пристигащи разпръснати. Следващата диаграма показва най-типичния случай за настолни компютри, където съотношението на операциите за четене към запис е 4 към 1.

И двата Plextor M6e държат лидерството тук. Те са силни при последователни операции за четене и смесването на малък дял от операциите за запис изобщо не вреди на тези устройства. На второ място е Crucial M550: той се задържа уверено при чисти операции и продължава да демонстрира добра производителност дори при смесени натоварвания.

Следващата графика дава по-подробна картина на производителността при смесени натоварвания, показвайки зависимостта на скоростта на SSD от съотношението на операциите за четене и запис върху него.

Предвид съотношенията между операциите за четене и запис, където скоростта на SSD не се определя от честотната лента на интерфейса, резултатите на почти всички участници в теста попадат в тясна група, от която изостават само трима аутсайдери: Crucial M500 120 GB, SanDisk X300s 256 GB и Kingston SM2280S3 120 GB.

PCMark 8 2.0, реални случаи на употреба

Тестовият пакет Futuremark PCMark 8 2.0 е интересен, защото не е от синтетичен характер, а напротив, базира се на работата на реални приложения. По време на преминаването му се възпроизвеждат реални сценарии на използване на диска в обичайни настолни задачи и се измерва скоростта на тяхното изпълнение. Текущата версия на този тест симулира работни натоварвания, които са взети от приложения за игри в реалния живот на Battlefield 3 и World of Warcraft и софтуерни пакети от Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Крайният резултат се изчислява под формата на средната скорост, която задвижванията показват при преминаване на тестови маршрути.

Първите две места в PCMark 8 печелят Plextor M6e с капацитет 128 и 256 GB. Оказва се, че когато реално работят в приложения, тези устройства, чиято силна страна е използването на PCIe x2, а не SATA интерфейс, все още превъзхождат други M.2 SSD дискове, базирани на архитектурата, заимствана от 2,5-инчовите модели. И сред значително по-евтините SATA модели, най-добра производителност осигуряват Crucial M550 120 GB и SanDisk X300s 256 GB, тоест тези SSD, които са базирани на контролери Marvell.

Интегралният резултат от PCMark 8 трябва да бъде допълнен с индикатори за производителност, произведени от флаш устройства при преминаване на отделни тестови следи, които симулират различни опции за натоварване в реалния живот. Факт е, че при различни натоварвания флаш паметите често се държат малко по-различно.

Дисковете Plextor показват отлична производителност във всяко приложение от списъка на PCMark 8 SSD, за съжаление, могат да се конкурират с тях само в World of Warcraft. Това обаче се дължи преди всичко не на факта, че Plextor M6e е в състояние да осигури недостижими скорости, а на факта, че сред M.2 SATA SSD моделите, които получихме за тестване, нямаше например предложения на Samsung или нови Crucial устройства, които са доста способни да се конкурират по скорост с устройство Plextor M6e, работещо чрез PCIe x2.

Копиране на файлове

Имайки предвид, че SSD устройствата се въвеждат все по-широко в персоналните компютри, ние решихме да добавим към нашата методология измерване на производителността по време на обичайни файлови операции - при копиране и работа с архиватори - които се извършват "вътре" в устройството . Това е типична дискова активност, която се случва, когато SSD не действа като системно устройство, а като обикновен диск.

Копирането, като друг пример за реално натоварване, отново извежда Plextor дискове, работещи през PCIe x2 шина, на челни позиции. От моделите със SATA интерфейс с най-добри резултати могат да се похвалят Crucial M550 128 GB и Transcend MTS600 256 GB. Между другото, имайте предвид, че този модел Transcend SSD в реална работа се оказа значително по-добър от Transcend MTS800, така че тези устройства все още не са напълно идентични по отношение на производителността.

Втората група тестове бяха проведени при архивиране и разархивиране на директория с работни файлове. Основната разлика в този случай е, че половината от операциите се извършват с отделни файлове, а втората половина с един голям архивен файл.

Тук ситуацията се различава от копирането само по това, че SanDisk X300s 256 GB се добавя към броя на моделите SATA устройства, които демонстрират сравнително добра производителност.

Как работят TRIM и Background Garbage Collection

Когато тестваме различни SSD дискове, ние винаги проверяваме как се справят с командата TRIM и дали могат да събират боклука и да възстановят производителността си без поддръжка от операционната система, тоест в ситуация, в която командата TRIM не е издадена. Такова тестване беше проведено и този път. Дизайнът на този тест е стандартен: след създаване на продължително непрекъснато натоварване при запис на данни, което води до влошаване на скоростта на запис, ние деактивираме поддръжката на TRIM и изчакваме 15 минути, през които SSD може да се опита да се възстанови сам, използвайки собственото си събиране на боклук алгоритъм, но без външна помощ операционна система, и измерване на скоростта. След това командата TRIM се въвежда принудително към задвижването - и след кратка пауза скоростта се измерва отново.

Резултатите от това тестване са показани в следващата таблица, която показва за всеки тестван модел дали отговаря на TRIM чрез изчистване на неизползвана флаш памет и дали може да осигури чисти страници с флаш памет за бъдещи операции, ако към него не бъде подадена команда TRIM. За устройства, които са били в състояние да извършат събиране на боклук без командата TRIM, ние също така посочихме количеството флаш памет, което беше независимо освободено от SSD контролера за бъдещи операции. Ако устройството се използва в среда без поддръжка на TRIM, това е точно количеството данни, което може да бъде запазено на устройството с висока начална скорост след време на престой.

ТРИМ Без TRIM
Събиране на боклук Количество освободена флаш памет
Crucial M500 120 GB Върши работа Върши работа 0,9 GB
Crucial M500 240 GB Върши работа Върши работа 1,7 GB
Crucial M550 128 GB Върши работа Върши работа 1,8 GB
Kingston SM2280S3 120 GB Върши работа Върши работа 7,6 GB
Plextor M6e 128 GB Върши работа Върши работа 1,9 GB
Plextor M6e 256 GB Върши работа Върши работа 12,7 GB
SanDisk X300s 256 GB Върши работа Не работи -
Transcend MTS600 256 GB Върши работа Върши работа 2,7 GB
Transcend MTS800 256 GB Върши работа Върши работа 2,7 GB

Всички M.2 устройства, които са преминали нашия тест, обработват командата TRIM нормално. И би било странно, ако през 2015 г. един от SSD изведнъж не можеше да се справи с такава, може да се каже, основна функция. Но с по-сложна задача - събиране на боклук без поддръжка от операционната система - ситуацията е различна. Най-ефективните алгоритми, които ви позволяват проактивно да освободите най-голямото количество флаш памет за бъдещи записи, са Kingston SM2280S3, базиран на контролера Phison S8 и 256 GB Plextor M6e с контролер Marvell 88SS9183. Интересното е, че 128GB версията на Plextor PCIe устройството извършва събиране на боклук много по-малко ефективно. Въпреки това, във всеки случай, почти всички тествани устройства, когато са неактивни, реорганизират данните във флаш паметта и ги подготвят за бързото изпълнение на последващи операции. Има само едно изключение - SanDisk X300s 256 GB, за който събирането на боклук не работи по принцип без TRIM.

Трябва да се припомни, че за съвременните твърдотелни устройства необходимостта от събиране на боклук, работеща без TRIM, може да бъде поставена под въпрос. Всички настоящи версии на общи операционни системи поддържат TRIM, така че би било погрешно да се смята, че SanDisk X300s, в който офлайн събирането на боклук не работи, е фундаментално по-лошо от другите SSD, включени в този преглед. При ежедневна употреба тази функция е малко вероятно да се прояви по някакъв начин.

⇡ Изводи

Така че разнообразието от начини за оборудване на персонални компютри с твърди дискове се увеличи. Към трите вече познати опции - свързване към SATA порт, в mSATA слот или инсталиране в PCI Express слот - е добавена още една: SSD се появиха в продажба под формата на платки с форм-фактор M.2 и в различни платформи, сега често можете да намерите съответните конектори. Неизбежно възниква въпросът: по-добри ли са M.2 дисковете от всички други видове SSD или по-лоши?

На теория стандартът M.2 наистина предлага по-големи възможности в сравнение с други видове връзки. И въпросът тук не е само в това, че M.2 картите са компактни, имат удобен размер за поставяне на чипове с флаш памет и могат да се използват в напълно различни по предназначение и ниво на преносимост платформи. M.2 също е по-гъвкав и обещаващ стандарт. Тя позволява на системата да взаимодейства със SSD, използвайки както традиционния SATA протокол, така и PCI Express шината, което отваря пространство за индустрията за създаване на по-бързи флаш устройства, чиято максимална скорост не е ограничена до 600 MB/s и обменът на данни с които не е необходимо, изпълнено с помощта на протокола AHCI с високи разходи.

Друго нещо е, че на практика цялото това великолепие все още не е напълно разкрито. Моделите M.2 устройства, налични днес, в по-голямата си част са базирани на абсолютно същата архитектура като техните 2,5-инчови събратя, което означава, че работят през същия уморен SATA интерфейс. Почти всички SSD във форм-фактор M.2, които разгледахме, се оказаха аналози на някакъв модел от обичайния формат и следователно предлагат характеристики, които са напълно типични за масово произвежданите твърди дискове, включително нивото на производителност. Единственият оригинален M.2 диск сред продуктите, предлагани в местните магазини, е само Plextor M6e, който работи чрез интерфейса PCIe x2, благодарение на което показва по-добра скорост за последователни операции от всичките си конкуренти. Но дори и той не може да се нарече идеален SSD във формат M.2: Plextor M6e използва сравнително слаб контролер, което причинява ниската му производителност при натоварвания с произволен достъп.

Така че трябва ли да се стремите да запълните M.2 слота със SSD, ако дънната ви платка има такъв? Ако не вземем предвид онези мобилни конфигурации, които други опции за SSD просто не позволяват, тогава, честно казано, сега няма очевидни аргументи в полза на положителен отговор на този въпрос. Не можем обаче да дадем и отрицателни аргументи. Всъщност, като закупите и инсталирате M.2 SSD във вашата система, ще получите приблизително същото, както ако използвате стандартен 2,5-инчов SATA SSD. В същото време M.2 картите струват средно малко повече от дисковете с пълен размер (понякога е точно обратното), но ви позволяват да получите по-компактна платформа и да освободите допълнително отделение в кутията. Какво е по-важно във всеки конкретен случай, решавате вие.

Но ако в крайна сметка решите да закупите SSD във форм-фактор M.2, тогава от опциите, налични за продажба, препоръчваме да обърнете внимание на следните модели:

  • Plextor M6e. Единственият M.2 диск, наличен в местната продажба на дребно с PCIe 2.0 x2 интерфейс. Благодарение на увеличената честотна лента на интерфейса, той демонстрира високи скорости по време на последователни операции, което го прави решение с висока производителност дори за някои видове натоварвания в реалния живот. За съжаление, цената на такъв SSD е значително по-висока от тази на моделите, работещи чрез SATA.
  • Решаващ M550. Отлично 2,5-инчово устройство има аналог във формат M.2, който почти не се различава от него. Компактните версии на Crucial M550 са също толкова бързи и всеядни, колкото пълноразмерните флаш устройства със същото име и единствената функция, която беше загубена при преминаването към M.2, беше хардуерно базираната защита на целостта на данните срещу внезапни прекъсвания на захранването.
  • SanDisk X300s. Това устройство във форм фактор M.2 също е аналог на много добър 2,5-инчов модел. Може да не е толкова продуктивен като водещите SSD дискове, но безспорните му предимства са петгодишна гаранция и съвместимост с широк набор от инструменти за криптиране от корпоративно ниво.
  • Transcend MTS600. Бюджетното устройство на Transcend може би предлага най-благоприятното съотношение цена-качество сред всички тествани модели. Това го прави интересен - това е много достойно решение за евтини платформи.

Докато твърдите дискове за настолни компютри съществуват в 3,5-инчов форм-фактор от много години, SSD дисковете са налични в 2,5-инчов формат от самото начало. Беше страхотно за малки SSD компоненти. Но лаптопите ставаха все по-тънки и 2,5-инчовите SSD вече не отговаряха на критерия за малък размер. Затова много производители насочиха вниманието си към други форм фактори с по-малки размери.

По-специално беше разработен стандартът mSATA, но се появи твърде късно. Съответният интерфейс е доста рядък днес, в голяма степен защото mSATA (съкращение от mini-SATA) все още работи със сравнително ниската скорост на SATA. mSATA устройствата са физически идентични с Mini PCI Express модулите, но електрически mSATA и mini PCIe са несъвместими. Ако гнездото е проектирано да побира mSATA устройства, ще можете да използвате само тях. Напротив, ако гнездото е предназначено за mini PCI Express модули, могат да се поставят mSATA SSD устройства, но те няма да работят.

Стандартът mSATA днес може да се счита за остарял. Той отстъпи място на стандарта M.2, който първоначално беше наречен Next Generation Form Factor (NGFF). Стандартът M.2 предоставя на производителите по-голяма гъвкавост в размерите на SSD, тъй като дисковете са много по-компактни, позволявайки осем опции за дължина, от 16 до 110 mm. M.2 също поддържа различни опции за интерфейс. Днес все повече се използва интерфейсът PCI Express, който ще доминира в бъдеще, тъй като е много по-бърз. Но първите M.2 устройства разчитаха на SATA интерфейс и USB 3.0 беше теоретично възможен. Въпреки това, не всички M.2 слотове поддържат всички споменати интерфейси. Ето защо, преди да закупите устройство, проверете кои стандарти поддържа вашият M.2 слот.

Стандартът M.2 вече се разпространява сред настолните компютри; съвременните дънни платки предлагат поне един съответен слот. Друг положителен момент е, че вече не е необходим кабел; устройството се поставя директно в слота на дънната платка. Възможно е обаче и свързване чрез кабел. Но за това дънната платка трябва да има съответен порт, а именно U.2. По-рано този стандарт беше известен като SFF 8639. Разбира се, теоретично е възможно да се оборудват 2,5-инчови устройства с U.2 порт, но има много малко такива модели на пазара, както и устройства със SATA Express.

Интерфейсът SATA Express е наследник на SATA 6 Gb/s, така че е обратно съвместим. Всъщност хост интерфейсът дори поддържа два SATA 6 Gb/s порта или един SATA Express. Тази поддръжка е добавена повече за съвместимост, тъй като SATA Express устройствата са електрически свързани към PCI Express шината. Тоест SATA Express устройствата на „чисти“ SATA 6 Gb/s портове не работят. Но SATA Express разчита само на две PCIe ленти, което означава, че честотната лента ще бъде половината от тази на M.2.

Компактен и много бърз: M.2 SSD дискове с PCI Express интерфейс, снимка с адаптерна карта

Разбира се, повечето настолни компютри имат обикновени PCI Express слотове, така че е възможно да инсталирате SSD директно в слот като графична карта. Можете да закупите адаптерна карта за M.2 SSD (PCIe) и след това да свържете устройствата по „традиционния“ начин под формата на разширителна карта PCI Express.

M.2 SSD с интерфейс PCI Express демонстрират пропускателна способност от повече от два гигабайта в секунда - но само при подходяща връзка. Съвременните M.2 SSD обикновено са проектирани за четири PCI Express ленти от трето поколение, само този интерфейс им позволява да отключат своя потенциал за производителност. С по-стария стандарт PCIe 2.0 и/или по-малко ленти, SSD ще работят, но ще загубите значително количество производителност. Ако се съмнявате, препоръчваме да проверите ръководството за потребителя на вашата дънна платка за конфигурацията на лентата M.2.

Ако дънната платка няма M.2 слот, можете да инсталирате такъв диск чрез разширителна карта, например в слот за втора видеокарта. В този случай обаче най-често видеокартата вече няма да се доставя с 16, а с 8 PCI Express линии. Това обаче няма да повлияе толкова сериозно на производителността на видеокартата. Следната таблица обобщава информацията за съвременните интерфейси:

Форм факторВръзкаМакс. скоростЗабележка
2,5 инча SATA 6 Gb/s ~ 600 MB/s Стандартният SSD форм фактор за настолни компютри, както и много лаптопи. Възможни са различни височини на тялото. SATA портовете са налични на всяка дънна платка, така че съвместимостта е много широка.
mSATA SATA 6 Gb/s ~ 600 MB/s Формата е предназначена предимно за лаптопи. Беше разпространена само една опция за размер. Използва слот за естествен формат.
М.2 PCIe 3.0 x4 ~ 3800 MB/s Форм фактор за лаптопи и настолни системи. Предлагат се различни опции за размер. Много нови лаптопи и дънни платки имат M.2 слот.
SATA Express PCIe 3.0 x2 ~ 1969 MB/s Наследник на SATA 6 Gb/s. Използва две PCIe ленти вместо четири като M.2. На пазара почти няма съвместими устройства, тъй като производителите предпочитат M.2, по-малък и по-бърз формат.