Современные тенденции развития таковы, что шина PCI Express должна вскоре прийти на смену интерфейсу SATA 6 Гбит/с повсеместно - это уже заложено в версии спецификации SATA 3.2. Дальнейшее развитие SATA предполагает, что SSD для настольных систем сохранят своё привычное исполнение, но будут подключаться по специальному интерфейсу SATA Express, который введёт в обращение новый тип разъёмов и кабелей. При этом SATA Express объединяет два интерфейса SATA 6 Гбит/с (они нужны для обратной совместимости со старыми накопителями) и несколько линий PCI Express. Порты SATA Express первого поколения, которые могут присутствовать в настоящее время на материнских платахна базе набора логики Intel Z97 (рис. 1), предполагают использование двух линий PCI Express второго поколения, что означает рост пиковой пропускной способности современной реализации SATA Express до 1 Гбайт/с.

Второй, предусмотренный спецификацией вариант подключения накопителей по шине PCI Express - это специализированные слоты M.2 (также известные как NGFF), ориентированные в первую очередь на мобильные применения. Такие слоты, имеющие сравнительно небольшой размер, и потому идеально подходящие для тонких и ультратонких ноутбуков, объединяют один интерфейс SATA 6 Гбит/с и несколько линий PCI Express. В первом варианте, который находит сейчас массовое распространение на материнках, основанных на интеловских наборах логики девятого поколения, опять-таки, используется две линии PCI Express 2.0. Иными словами, слоты M.2 можно рассматривать как простое мобильное переложение интерфейса SATA Express.

Рис. 1. Oбновленная система Intel Rapid Storage Technology, позволяет работать с PCIe-накопителями, подключаемыми через интерфейсы M.2 и SATA Express (активирует функции технологии хранения Intel® Rapid с помощью твердотельных накопителей на основе интерфейса PCI Express*).

По сути SATA Express и M.2 предназначены для решения одной задачи — подключения через интерфейс PCI Express скоростных накопителей, для которых производительность SATA уже недостаточна. Однако архитектура этих интерфейсов заметно различается.

SATA Express конструктивно представляет собой два стандартных порта SATA 3.0 и дополнительный четырехконтактный коннектор — все это объединено в один разъем. Он предназначен для накопителей, применяемых в обычных ПК, к нему могут быть подключены соответственно либо два SATA-накопителя, либо один скоростной SSD с интерфейсом PCI Express x2. Стоит напомнить, что порт SATA имеет 7 контактов, а для работы одного канала PCI Express требуется 9 контактов. Отсюда необходимость в дополнительном четырехконтактном коннекторе — двум линиям PCI Express нужно 18 контактов, и именно столько обеспечивает разъем SATA Express: 7+7+4. Очевидно, что для использования PCI Express x2 требуется специальный кабель. А вот линий питания в интерфейсе PCI Express не предусмотрено. Пропускная способность PCI Express x2 составляет 16 Гбит/с — это больше суммарной производительности двух каналов SATA 3.0 (12 Гбит/с) и с лихвой хватит даже самым современным и быстрым SSD. К слову, в данный момент накопители с интерфейсом PCI Express пока еще остаются экзотикой и массовому пользователю недоступны.

Другое дело M.2 — серийных устройств с этим интерфейсом выпущено уже достаточно. Но если SATA Express ориентирован на настольные ПК и позволяет подключать традиционные SSD и жесткие диски, то M.2 предназначен для применения в мобильных устройствах, таких как ноутбуки и планшеты, вместе с накопителями, выполненными в виде платы расширения и вставляемыми непосредственно в разъем. Так же как и SATA Express, интерфейс М.2 обеспечивает обратную совместимость с SATA, но так как больше одного устройства одновременно к нему подключить нельзя физически, предусмотрен только один канал SATA 3.0. Зато это дало возможность реализовать большее количество линий PCI Express — в распоряжении М.2-устройств четыре таких канала с суммарной пропускной способностью 32 Гбит/с. Интерфейс обеспечивает и питание подключаемой платы расширения, которая, кстати, совсем не обязательно должна быть накопителем — М.2 позволяет подключать Wi-Fi- и Bluetooth-контроллеры, GPS-модули, NFC и другие типы устройств. Стоит отметить также, что, помимо SATA 3.0 и PCI Express x4, интерфейс M.2 обеспечивает работу и USB 3.0, так что реализовать перечисленные выше устройства в формате платы расширения M.2 совсем несложно.

Новый чипсет Z97 позволяет использовать физические контактные линии в различных конфигурациях и, в зависимости от типа подключенного устройства, коммутировать их на порты SATA, PCI Express или USB. Обновленная версия Intel Rapid Storage Technology отвечает за работу SSD, включая высокоскоростные, гарантирует работу штатных и специализированных функций, в том числе в составе RAID-массивов. Кроме того, чипсет Z97 обеспечивает совместимость с процессорами следующего поколения (Haswell Refresh) без обновления BIOS материнской платы.

Рис. 2. Высокоскоростные интерфейсы M.2 и SATA Express для подсистемы хранения данных. Схема подключения всех контроллеров слотов и разъемов к чипсету Intel Z97.

Обзор ASRock Z97 Extreme6 и Samsung XP941 | Высокопроизводительный накопитель на материнской плате

Когда десять лет назад интерфейс AHCI был введён в эксплуатацию, он предназначался для механических дисков и, по правде говоря, отлично заменил предыдущий способ подключения – IDE. И даже когда появились SSD-накопители, данный программный интерфейс для SATA был всё ещё достаточно хорош. По крайней мере, в самом начале.

Сейчас он ограничивает возможности SSD-накопителей. Им не требуется соответствовать механическим дискам по форм-фактору или тому же типу программного интерфейса. В материале "Обзор пяти материнских плат на чипсете Intel Z97 Express по цене от $120 до $160" был показан пример того, как контроллер-концентратор (Platform Controller Hub) предлагает новейшие возможности подключения SSD-накопителей разных типов и форм-факторов. Таким образом, мы отказываемся от исчезающего как вид SATA/AHCI в пользу PCIe и SATA Express, которые ещё более чётко подчёркивают разницу между механическими и твердотельными накопителями.

Всё большее количество материнских плат поддерживает интерфейсы нового поколения - M.2 PCIe- и SATA Express. Изначально ни один из этих разъёмов не принесёт вам массу преимуществ, но зато они помогут проложить путь к новому поколению накопителей для настольных ПК и мобильных устройств. Для устаревших жёстких дисков предназначен разъём SATA, а новые интерфейсы уже используются для новых SSD-накопителей. В будущем в определённый момент мы сможем отказаться и от AHCI, и вместо этого воспользоваться преимуществами твердотельных накопителей, используя интерфейс NVMe, который придёт ему на смену.

Знакомимся с ASRock Z97 Extreme6

Мы не были особенно поражены изменениями в новой платформе, но не могли не задаться вопросом: сможет ли этот чипсет выявить все достоинства накопителей? Между тем, отличий между Z97 и Z87 не так уж много.

На плате имеются десять портов SATA 6 Гбит/с, шесть из которых принадлежат Intel Z97 Express PCH, а ещё четыре относятся к паре контроллеров ASMedia ASM1061. Один разъём соединён с интерфейсом eSATA на задней панели.

Коннектор SATA Express совмещён с двумя SATA-портами и разъёмом M.2. Как видите, стремление Intel реализовывать новые разработки в сфере хранения данных на базе логики ядра обуславливает некоторые ограничения, о которых мы привыкли говорить, ведя речь о графике (о совместном использовании линий PCI-Express и тому подобном).

Удивительно, что хоть SATA Express и является абсолютно новым интерфейсом, его присутствие – это не самая большая особенность платы. Скорее, к таковой можно отнести разъём Ultra M.2 x4. Он не подсоединён к PCH (как, например, M.2 на портах 13 и 14 наряду с SATA Express), поэтому не испытывает тех же ограничений, а вместо этого использует четыре полосы PCI Express 3.0, забирая их у процессора и выдавая пропускную способность 32 Гбит/с. Хотя производительность выше 4 Гбит/с получить не удастся, правильный SSD-накопитель может показать очень интересные результаты при тестировании.

Угадайте, что мы приготовили для нашего испытания? Samsung XP941 , который входит в число накопителей, ориентированных на OEM-сборщиков. Он задействует четыре линии PCI Express, и для него есть соответствующее железо. Это позволит нам определить, смогут ли Intel Z97 Express и ASRock Z97 Extreme6 совместными усилиями осуществить наши мечты относительно скорости передачи данных.

Обзор ASRock Z97 Extreme6 и Samsung XP941 | Обсуждаем интерфейсы M.2 и SATA Express

M.2 PCIe

Intel обеспечивает гибкость и практичность Z97 незамысловатым, но действенным способом. Это достигается при помощи портов 13 и 14 на чипсете, которые стали более гибкими, чем были в прошлом, когда они обеспечивали работу двух из шести SATA-интерфейсов. Сейчас большая гибкость позволяет им взаимодействовать с двумя высококлассными интерфейсами подключения – SATA Express и M.2 PCIe.

Интерфейс M.2 PCIe нельзя назвать новинкой. Ранее мы опубликовали материал "SSD SanDisk A110 c интерфейсом PCIe: новый коннектор M.2" , а не так давно – "Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт с интерфейсом PCI Express: форм-фактор M.2 в настольном ПК" , протестировав SSD-накопитель с интерфейсом M.2 PCIe на плате малого форм-фактора, имеющей половинные значения от стандартной длины и высоты. Нам сообщили, что Plextor также планировала разработать версию накопителя без адаптера, что предполагало выпуск материнских плат с соответствующими двухполосными разъёмами. Вот и настал этот день, хотя даже с началом продаж плат с двумя M.2 PCIe портами, SSD-накопители данного форм-фактора для них всё ещё являются немногочисленными и встречаются довольно редко.

На самом деле, легко спутать M.2 для PCIe и SATA, и здесь та же история, что и с путаницей вокруг mSATA для mini-PCIe-разъёмов. До сегодняшнего дня было всё труднее различать накопители M.2 с SATA-контроллерами и совместимые с PCIe. Так что давайте просто забудем о SATA-решениях и сосредоточимся на накопителях, которые предназначены для шины PCI Express и имеют форм-фактор М.2.

Гибкость такого форм-фактора заключается в возможности установки на множество односторонних и двухсторонних печатных плат. Устройство М.2 шириной 22 мм легко размещается вместе с процессором и модулями памяти NAND, а на более длинной печатной плате, таким образом, будет больше места для памяти. Учитывая, что Samsung может разместить свой накопитель Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1 Тбайт примерно на такой же площади, какую занимает форм-фактор M.2 2260 (60 мм в длину), большие перспективы открываются при работе с M.2 22110 (длиной 110 мм). По мере развития производственного процесса и повышения плотности записи, сложно себе представить, когда M.2 достигнет своего потолка в вопросе ёмкости.

Большинство SSD-накопителей M.2 PCIe будет использовать две линии PCI Express (в случае с Z97 Express это означает скорость передачи данных, свойственную устройствам второго поколения). В свою очередь, Samsung XP941 уникален тем, что задействует больше четырёх линий, так что именно он и является идеальным накопителем для тестирования материнской платы ASRock Z97 Extreme6 и её четырёхполосного разъёма PCI Express 30 Ultra M.2.

SATA Express

На замену SATA 6 Гбит/с пришёл SATA Express. Независимая организация Serial ATA International Organization, которая занимается развитием и стандартизацией технологии SATA, осознала непрактичность подхода, который был призван удвоить скорость интерфейса SATA. Директор по маркетингу компании Marvell Пол Вассенберг (Paul Wassenberg) ещё в прошлом году на выставке Flash Memory Summit 2013 сказал нам, что разработка SATA Express является гораздо более осмысленным занятием.

Пока рабочая группа, тестировавшая новый способ подключения, увеличивала количество линий PCIe от одной до восьми, уровень энергопотребления, по мере подключения дополнительных линий, буквально взлетел. Но с использованием всего двух линий, имеющих пропускную способность третьего поколения, энергопотребление практически не повысилось по сравнению с устройством SATA 6 Гбит/с, тогда как относительно уровня производительности было отмечено значительное превосходство. Учитывая проблемы интерфейса SAS со скоростью 12 Гбит/c, стало ясно, что достижение экономической эффективности в случае с SATA весьма проблематично, в отличие от SATA Express, учитывая его связь с PCI Express.

В отличие от M.2 PCIe, использующего до четырёх линий, SATA Express задействует лишь две, но если устройство M.2 PCIe крепится прямо к плате, то SATA Express позволяет использовать удалённое подключение при помощи кабелей, как и в случае с SATA. Но есть и проблемы. Внешнему SSD-накопителю на PCIe нужно получать сигнал от генератора тактовой частоты, и его придётся передавать при помощи экранированного и более дорогого кабеля. Так что без затрат здесь можно обойтись в том случае, если связь будет обеспечивать сам твердотельный накопитель.

Используем один порт, теряем другой

С реализацией интерфейса SATA Express на Z97 при использовании новой технологии вы теряете доступ к двум контроллерам SATA 6 Гбит/с и интерфейсу M.2, и наоборот, если задействуете M.2 (всё-таки этих устройств гораздо больше), то использовать SATA Express уже не удастся.

Для большей ясности выше мы изобразили схему, куда включили M.2 PCIe и SATA Express, наряду с протоколами AHCI и NVMe.

Таким образом, интерфейсы M.2 и SATA Express в Z97 являются взаимоисключающими, и использовать их одновременно не получится. В некоторые платы Asus добавляет сторонние контроллеры SATA Express и, очевидно, они способны работать независимо друг от друга. А в случае с ASRock для разъёма Ultra M.2 задействуются четыре линии контроллера PCI Express. Давайте изучим эту систему более подробно.

Обзор ASRock Z97 Extreme6 и Samsung XP941 | Z97 Express: те же самые ограничения пропускной способности

Для нас не стал сюрпризом тот факт, что пропускная способность контроллера-концентратора платформы Z97 при подключении к хост-процессору ограничена интерфейсом Intel DMI, который базируется на PCI Express 2.0, и обеспечить скорость третьего поколения не удастся из-за микроархитектуры Skylake, отстающей на два поколения. Но чипсету Intel не требуется задействовать все преимущества пропускной способности PCIe 3.0, поскольку он может в большей мере получить реальную отдачу от восьми линий PCIe, которые используются на данный момент.

Мы знаем это, потому что уже видели, с какими ограничениями сталкиваются массивы SSD-накопителей на портах Intel 6 Гбит/с. В прошлом году мы тестировали ряд накопителей SSD DC 3500 на материнской плате ASRock C226 WS (англ.), и предел был достаточно очевиден. На ASRock Z87 Express располагалось шесть портов 6 Гбит/с, однако трёх обычных SSD-накопителей было достаточно для того, чтобы насытить ограниченную пропускную способность DMI. Предельной стала скорость 1600 Мбайт/с.

Ну а в четырёхполосном Ultra-разъёме Samsung XP941 взлетает выше планки в 1000 Мбайт/с. В принципе, такого же результата могут достичь самые быстрые устройства с интерфейсом SATA 6 Гбит/c в массиве RAID 0.

Скорость произвольных операций

Измерение производительности произвольных операций является ещё одним важным показателем. Мы уже знаем, что ограничения пропускной способности не являются большой проблемой при перемещении небольших блоков данных. Обычно интерфейса SATA 6 Гбит/c достаточно для тяжёлых последовательных нагрузок.

Скорость произвольных операций чтения блоками по 4 Кбайт

Учитывая то, что мы видели выше, легко предположить, что Samsung XP941 способен показать высочайшую производительность при передаче малого количества блоков.

120000 IOPS – это впечатляющий результат, но он не отражает аппаратный потенциал Samsung, в отличие от произвольных операций. И четырёхполосный слот Ultra M.2 даёт более высокие результаты. На графике недостаёт масштаба, чтобы показать, насколько понизилась производительность при использовании двухполосного интерфейса.

Результаты использования всех трёх интерфейсов примерно равны до достижения глубины очереди 16 команд. Рабочим нагрузкам, характерным для настольных компьютеров, не настолько свойственен параллелизм, поэтому Samsung XP941 не обладает очевидным преимуществом.

Скорость произвольных операций записи блоками по 4 Кбайт

Случилось в основном то же, что мы ожидали, основываясь на прошлой работе SSD-накопителя с интерфейсом PCIe и протоколом AHCI. Побеждает Samsung 840 Pro , хоть это и не самый быстрый накопитель в мире. Samsung XP941 с двухполосным разъёмом M.2 не производит совершенно никакого впечатления. Немного лучше дела обстоят при подключении к четырёхполосному интерфейсу, но недостаточно для того, чтобы выбрать его вместо SATA.

Вывод: скорость произвольных операций у SSD-накопителя с разъёмом PCIe является совсем уж пешеходной по сравнению с впечатляющей производительностью в последовательных операциях, во многом благодаря AHCI. Впрочем, если вы не наблюдали за работой другого бенчмарка, то могли подумать, что Samsung XP941 является лучшим в истории SSD-накопителем для настольных систем. Однако наше тестирование при помощи Iometer необязательно отражает производительность устройства в реальных условиях. Так что нам необходимо более подробное исследование.

Tom"s Hardware Storage Bench v.1.0

Большинство материнских плат Z97 Express будет оснащено шестью портами SATA 6 Гбит/с, а некоторые из них получат двухполосный интерфейс M.2, который мы тестируем сейчас. Другие будут оборудованы SATA Express. Наиболее значительным отличием в ASRock Z97 Extreme6 является слот M.2 x4, связанный с Intel LGA 1150.

Мы пока ещё не занимались тестированием SATA Express, ведь большинство первых устройств подобного рода будет базироваться на AHCI, а значит, они не будут слишком отличаться от таких накопителей, как SanDisk A110 , которые мы уже тестировали. Взгляните на результаты Samsung XP941 при подключении к двухполосному интерфейсу M.2 и рассмотрите данный интерфейс в качестве замены SATA Express. С поддержкой NVMe будет ещё интереснее.

Наш собственный тест, Storage Bench v1.0, использует информацию об операциях ввода-вывода из трассировки, записанной в течение двух недель. Повторно воспроизводя данный шаблон с целью проверить производительность накопителя, мы получаем результаты, которые, на первый взгляд, трудно истолковать. В результатах практически не учтены периоды простоя, то есть мы можем принимать во внимание только время, в течение которого накопитель был в активном состоянии и исполнял команды хоста. Таким образом, вычислив соотношение времени работы накопителя к объёму данных, обработанных в ходе трассировки, мы получаем показатель средней скорости передачи данных (в Мбайт/с), по которому можем сравнивать участников теста.

Эта система измерений не идеальна. Изначальная трассировка регистрирует команды TRIM в процессе транзита, но так как трассировка организована на накопителе без файловой системы, TRIM не будет работать, даже если её направили во время повторного воспроизведения трассировки (что, к сожалению, не так). Но всё же тестирование при помощи трассировки – отличный способ зафиксировать периоды времени, когда накопитель действительно работает, что имеет преимущества в сравнении с синтетическими тестами типа Iometer.

Средняя скорость передачи данных

Трассировка в Storage Bench генерирует более 140 Гбайт операций записи в ходе тестирования. Очевидно, это ставит в заведомо невыгодное положение SSD ёмкостью ниже 180 Гбайт и благоприятствует тем участникам теста, ёмкость которых превышает 256 Гбайт.

В этом сокращённом анализе производительности мы не показываем результаты множества накопителей на SATA 6 Гбит/с, которые встречались в наших графиках. Результаты генерируются в ОС Windows 8.1, в то время как наша библиотека данных базируется на Windows 7. Впрочем, мы столкнулись с некоторыми проблемами при работе с разъёмом Ultra M.2 под более старой операционной системой – если в Windows 7 за накопители c интерфейсом PCIe отвечал драйвер MSAHCI.SYS, то в Windows 8 - STORAHCI.SYS. Мы нашли более новый драйвер для менее последовательной задержки и времени до возобновления обслуживания, что резко повлияло на производительность. Между тем, Samsung 840 Pro управляется драйвером Intel RST, так что для него это не имеет значения. Тогда мы исследовали последствия работы обоих драйверов в обзоре SSD-накопителя Plextor M6e 256 Гбайт с интерфейсом PCI Express: форм-фактор M.2 в настольном ПК.

Наиболее высокий показатель средней скорости передачи данных достигается накопителем Samsung XP941 в разъёме Ultra M.2. Он же занимает и второе место – уже в разъёме M.2. Следом за ним располагается Samsung 840 Pro с интерфейсом SATA 6 Гбит/c, который оставляет позади себя подключающийся к шине PCI Express SanDisk A110 , а также замыкающий эту таблицу накопитель Plextor M6e .

Однако в таком тесте наиболее важным показателем является время до возобновления обслуживания.

Время до возобновления обслуживания

Ниже представлен график показателей времени до возобновления обслуживания чтения и записи (оси х и у соответственно). Эти значения гораздо более важны, по сравнению со средней скоростью передачи данных. Используя обе метрики, мы можем получить наиболее точные результаты производительности устройства с реальными нагрузками.

Как обычно, предпочтительнее видеть эти значения снизу в левой части графика. Лучшую производительность можно заметить в том месте, где значения располагаются ближе к началу.

Не стоит сравнивать эти результаты с другими из наших предыдущих обзоров. Они были получены под ОС Windows 8.1, которая меньше адаптирована к SSD-накопителям с интерфейсом PCIe из-за использования драйвера STORAHCI. Мы рассчитываем, что ситуация немного изменится с внедрением NVMe, но сейчас Windows 8 позволяет нам в равной степени запускать AHCI-диски.

Пропускная способность

Трассировка Adobe Photoshop с применением высоких нагрузок является наиболее интенсивной, именно поэтому мы используем все его 18 индивидуальных этапов для определения уровня задержки и пропускной способности.

Попробуйте догадаться, какая из линий на графике соответствует производительности Samsung XP941 .

Если вы ещё не догадались, мы подскажем: у данного накопителя на графике самый высокий результат, причём с большим преимуществом. В каждом из этапов его скорость достигает 700 Мбайт/с, и при наибольшем истощении ёмкости накопителя она падает до 500 Мбайт/с – это невероятный результат. Даже при подключении к двухполосному слоту M.2 он по-прежнему работает очень быстро, просто поддержка со стороны интерфейса недостаточна для обеспечения такого уровня производительности.

Наш первый четырёхполосный SSD-накопитель с интерфейсом M.2

Настоящая революция в сфере накопителей должна произойти позже, когда будет заметен эффект NVMe и появятся накопители для подключения через SATA Express. Ближе к внедрению Intel Skylake больше внимания будет уделяться повышению производительности SSD-накопителей с поддержкой PCIe 3.0 контроллеров-концентраторов.

В ходе тестирования ASRock Z97 Extreme6 мы использовали несколько SSD-накопителей с интерфейсом М.2. ASRock умно подошла к вопросу расположения разъёмов для накопителей, которые находятся между слотами PCIe, – в этом случае диски физически не могут конфликтовать с графическими процессорами и RAID-картами. Разъём Ultra M.2 может быть полезен только в том случае, если производители смогут создать накопители для подключения к нему. Безусловно, к накопителям с высочайшей скоростью есть интерес, и присутствие такого разъёма на одной плате от одного производителя может стать чем-то вроде культового хита. Помните, что скоро ожидается выход X99, и процессоры с архитектурой Haswell-E будут иметь линии PCIe. Увидим ли мы снова разъём Ultra M.2 на плате ASRock?

Хотелось бы верить. SSD-накопители с интерфейсом PCIe существовали в течение нескольких лет, и они первыми показали, насколько безвкусно выглядит подключение SATA-устройств к адаптерам HBA, а теперь мы видим, что существуют компактные решения для подключения по шине PCI Express. Неприличная стоимость накопителей с интерфейсом PCIe, из-за которой их было не найти в настольных системах энтузиастов, уже осталась в прошлом. А производительности Samsung XP941 соответствуют гораздо более дорогие накопители корпоративного уровня.

Вот почему стоит задуматься о SSD-накопителях с интерфейсом M.2 PCIe, если вы планируете произвести апгрейд. ASRock достойна похвалы за применение инноваций в ASRock Z97 Extreme6 , где на одной плате можно осуществить четырёхполосное подключение и использовать четыре линии на процессоре для того, чтобы обеспечить фантастическую пропускную способность безо всяких ограничений DMI. Очень жаль, что экосистема и рынок сейчас настолько далеки от такой идеи. Гораздо проще будет в этом убедиться в начале 2015 года, когда все оценят NVMe (как интерфейс), а также SATA Express и M.2 (как форм-факторы). Надеемся, что к тому времени всё больше материнских плат смогут раскрыть весь потенциал суперскоростных SSD-накопителей.

Различные типы ключей помечаются на концевых контактах (позолоченных) SSD M.2 или рядом с ним, а также на разъеме M.2.

На рисунке ниже представлены ключи SSD M.2 на SSD M.2 и совместимых разъемах M.2 с прорезями, позволяющими вставлять накопители в соответствующие разъемы:

Следует учесть, что SSD M.2 с ключом B имеют другое количество концевых контактов (6) по сравнению с SSD M.2 с ключом M (5); такая асимметричная схема позволяет избежать ошибок размещения SSD M.2 с ключом B в разъем M, и наоборот.


Что означают разные ключи?

SSD M.2 с концевыми контактами ключа B могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью PCIe x2 (1000МБ/с) на шине PCIe.

SSD M.2 с концевыми контактами ключа M могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства и поддерживают скорость PCIe x4 (2000МБ/с) на шине PCIe, если хост-система также поддерживает режим x4.

SSD M.2 с концевыми контактами ключа B+M могут поддерживать протокол SATA и/или PCIe в зависимости от устройства, однако ограничены скоростью x2 на шине PCIe.

Подробнее

Какие конфигурации M.2 и разъемов несовместимы?



Ключ SSD M.2 Ключ B Ключ M
Концевые контакты SSD SSD edge connector - B Key SSD edge connector - M Key
Несовместимые разъемы Not Compatible Sockets - B Key Not Compatible Sockets - M Key

В чем преимущества наличия ключа B+M на SSD M.2?

Ключи B+M на SSD M.2 обеспечивают перекрестную совместимость с различными системными платами, а также поддержкой соответствующего протокола SSD (SATA или PCIe). Хост-разъемы некоторых системных плат могут быть рассчитаны на подключение только SSD с ключами M или только с ключами B. SSD с ключами B+M предназначены для устранения этой проблемы; однако подключение SSD M.2 в разъем не гарантирует его работы, это зависит от общего протокола между SSD M.2 и системной платой.


Какие типы хост-разъемов SSD M.2 встречаются на системных платах?

Хост-разъемы M.2 могут быть основаны на ключе B или на ключе M. Они могут поддерживать как протокол SATA, так и протокол PCIe. И наоборот, они могут поддерживать только один из двух протоколов.

Если концевое контакты SSD имеют ключ B+M, они физически подходят к любому хост-разъему, однако необходимо изучить спецификацию системной платы/производителя системы, чтобы убедиться в совместимости протоколов.


Как узнать, какой длины SSD M.2 поддерживает системная плата?

Следует всегда изучать информацию производителя системной платы/системы для проверки поддерживаемых вариантов длины карт, однако большинство системных плат поддерживает 2260, 2280 и 22110. Многие системные платы имеют перемещаемый фиксирующий винт, позволяющий пользователю установить SSD M.2 2242, 2260, 2280 или даже 22100 . Объем пространства на системной плате ограничивает размер устанавливаемых в разъем и используемых SSD M.2.


Что означает "socket 1, 2 или 3"?

Различные типы разъемов являются частью спецификации и используются для поддержки специальных типов устройств в разъеме.

Socket 1 предназначен для Wi-Fi, Bluetooth®, NFC и WI Gig

Socket 2 предназначен для WWAN, SSD (кэш-память) и GNSS

Socket 3 предназначен для SSD (SATA и PCIe, скорость до x4)


Socket 2 поддерживает и WWAN, и SSD?

Если в системе есть и не используется Socket 2 для поддержки карты WWAN, его можно использовать для SSD M.2 (обычно компактного форм-фактора, например 2242), если он имеет ключ B. SSD M.2 SATA можно вставить в совместимые разъемы WWAN, если системная плата поддерживает его. Обычно используются SSD M.2 2242 малой емкости для кэширования вместе с 2,5-дюймовым жестким диском. В любом случае следует изучить документацию по системе, чтобы проверить поддержку M.2.


Возможно ли горячее подключение SSD M.2?

Нет, SSD M.2 не предназначены для горячего подключения. Установка и удаление SSD M.2 допускается только при отключенном питании системы.


Что такое односторонние и двухсторонние SSD M.2?

Для некоторых встраиваемых систем с ограниченным пространством спецификации M.2 предусматривают различную толщину SSD M.2 – 3 односторонних версии (S1, S2 и S3) и 5 двухсторонних версий (D1, D2, D3, D4 и D5). Некоторые платформы могут иметь определенные требования вследствие ограничений пространства под разъемом M.2, см. рисунок ниже (собственность LSI).


SSDM.2 Kingston соответствуют спецификациям двухсторонних M.2 и могут устанавливаться в большинство системных плат, совместимых с двухсторонними SSD M.2; обратитесь к своему торговому представителю, если вам требуются односторонние SSD для встраиваемых систем.


Что планируется в будущем?

SSD M.2 PCIe следующего поколения перейдут от использования старых драйверов AHCI, встроенных сейчас в операционные системы, к новой архитектуре, использующей новый хост-интерфейс Non-Volatile Memory Express (NVMe). NVMe с самого начала разрабатывался с поддержкой SSD на основе NAND (и, возможно, более новой энергонезависимой памяти) и обеспечивает еще более высокие уровни производительности. Предварительное производственное тестирование показывает, что его скорости в 4–6 раз выше, чем у современных SSD SATA 3.0.

Ожидается, что его начнут внедрять в 2015 году в корпоративной сфере, а затем перенесут на клиентские системы. Поскольку промышленность подготавливает экосистему для выпуска SSD NVMe, во многих операционных системах уже существуют бета-версии драйверов.

Для многих пользователей интерфейс SATA Express возник практически из ниоткуда, стремительно ворвавшись в привычную среду компьютерной техники. А все благодаря компании Intel и ее партнерам. Первая обеспечила его интеграцию в чипсетах Intel 9-й серии, а вторые - имплементацию в новых материнских платах, созданных на основе указанных наборов системной логики. Примечательно, что до весны 2014 года о разработке спецификации SATA Express (SATA 3.2) знали по большому счету лишь компьютерные энтузиасты и профильные специалисты. Что собой являет SATA Express? Откуда он пришел и какова его цель? К чему нам следует готовиться в будущем?

Чтобы дать исчерпывающие ответы на эти вопросы давайте заглянем в историю ATA-интерфейсов, ведь все в нашей жизни взаимосвязано и любое событие является, с одной стороны, логическим завершением породивших его причин, а с другой - причиной для последующих происшествий.

Итак, мысленно вернемся в 2003 год, когда была представлена спецификация интерфейса SATA первого поколения, известного как SATA 1,5 Гбит/с. Он пришел на смену AT Attachment, впоследствии переименованного в Parallel ATA (PATA). Поскольку AT Attachment в свое время «вырос» из стандарта Integrated Drive Electronics (IDE), разработанного компанией Western Digital, то многие помнят его именно как IDE. Почему же возникла необходимость замены PATA-интерфейса? Во-первых, проблематичным вопросом стало дальнейшее повышение его пропускной способности, которая за историю его существования возросла с 16 до 133 МБ/с. Во-вторых, имела место довольно сложная и дорогая реализация кабелей, в которых использовалось 40 или 80 линий. К тому же они были неудобными при укладке в компьютерных корпусах, занимая много места. В-третьих, следует напомнить о невозможности «горячей» замены PATA-накопителей. В-четвертых, не следует забывать о проблематичной реализации протоколов очередности при обработке данных. Эти и другие причины заставили отказаться от параллельного интерфейса и перейти к более компактному и перспективному последовательному.

Интерфейс SATA довольно быстро эволюционировал и уже в 2009 году появилась версия SATA 6 Гбит/с с максимальной теоретической пропускной способностью на уровне 600 МБ/с или 4,8 Гбит/с. На практике скорости достигают 550 МБ/с, чего на данный момент более чем достаточно большинству обычных пользователей, например, для работы SSD-накопителей.

Но практически те же причины, которые в свое время привели к отказу от PATA и переходу к SATA, стали на пути дальнейшего развития этого интерфейса - круг замкнулся и его жизненный цикл вышел на финальный отрезок. Когда специалисты начали работу над очередным увеличением пропускной способности SATA (спецификация SATA 12 Гбит/с или SAS 3.0), они заметили, что добиться желаемого результата довольно трудно. Во-первых, существенно усложняется реализации логики, что ведет к необходимости интеграции дополнительных блоков, увеличению площади контроллера и повышению затрат на его производство. Во-вторых, значительно возрастает сложность имплементации протокола функционирования. В-третьих, не все линии работают стабильно при повышении скорости передачи данных до 12 Гбит/с. Еще одним негативным моментом стало увеличение потребляемой мощности, что абсолютно недопустимо в современных реалиях, ведь энергоэффективность является одним из приоритетов при разработке новых устройств. В конечном итоге для эффективной работы на предельных показателях производительности интерфейсу SATA 12 Гбит/с потребовалось бы еще несколько лет, поэтому его интеграция вряд ли окупилась бы в домашних системах.

Каковым же стал выход из этого положения? Довольно простым: взять знакомый и перспективный интерфейс, который уже успел себя хорошо зарекомендовать. Речь идет о PCI Express. Напомним, что в спецификации PCI Express 2.0 одна линия обеспечивает передачу информации со скоростью 500 МБ/с в каждом направлении, то есть получаем общий показатель на уровне 1 ГБ/с, что существенно выше 600 МБ/с для SATA 6 Гбит/с. Количество задействованных линий можно увеличивать, что гарантирует отличную масштабируемость в будущем, а переход к новым версиям стандарта также позволит повысить скоростные показатели. В частности, версия PCI Express 3.0 уже предполагает скорость на уровне 985 МБ/с в каждом направлении (1970 МБ/с в двух направлениях). Для PCI Express 4.0 этот показатель уже будет находиться на уровне 1969 МБ/с (3938 МБ/с в двух направлениях). Как видим, потенциал огромен.

Что же еще может предложить PCI Express? Во-первых, очень широкую интеграцию, ведь абсолютно все десктопные процессоры имеют в своем составе контроллер этой шины. Во-вторых, он достаточно энергоэффективен. В-третьих, применение архитектуры Separate Reference Clock with Independent Spread Spectrum Clocking или SRIS, которая была разработана и реализована инженерами компании ASUS, позволяет отказаться от использования хост-контроллером отдельного тактового генератора. Это обеспечивает переход на более дешевые PCIe-кабели и гарантирует корректное распознавание SATA Express-устройств.

Складывание всех этих факторов дает нам простоту конечной реализации, легкость наращивания уровня производительности, сравнительно низкие финансовые затраты на дальнейшую разработку и достаточно высокую энергоэффективность.

И опять же отмечаем схожие исторические моменты: для лучшей совместимости SATA Express базируется на стандарте SATA, как и в свое время SATA использовал базу ATA для более простой замены интерфейса PATA. Кто сказал, что история не повторяется?

Как вы уже догадались, SATA Express по сути является лишь «мостом», который переводит компьютерную технику на скоростные возможности интерфейса PCI Express, сохраняя при этом совместимость с традиционным разъемом. Именно поэтому IT-специалисты определяют SATA Express в первую очередь как спецификацию нового типа коннектора, позволяющего осуществлять маршрутизацию сигналов интерфейсов PCI Express и SATA.

Вместе с SATA Express на сцену активно вышел и интерфейс M.2, который является просто уменьшенной реализацией того же SATA Express, но с дополнительным использованием линий USB 3.0. Однако конечное предназначение у этих интерфейсов одинаково: осуществить переход от возможностей SATA до потенциала PCI Express.

Что же мы имеем на данный момент? Первые материнские платы используют интерфейс SATA Express с двумя линиями PCI Express 2.0. То есть их максимальная пропускная способность составляет 2 ГБ/с или 16 Гбит/с. На практике же показатель достигает лишь отметки 10 Гбит/с. Компания ASRock в материнской плате ASRock Z97 Extreme6 использовала четыре линии PCI Express 3.0 для слота Ultra M.2, что теоретически увеличило его пропускную способность до 32 Гбит/с. Потенциал, как говорится, на лицо.

Что же касается интерфейса SATA 6 Гбит/с, то он все еще будет присутствовать на рынке длительное время, и лишь постепенно будет вытесняться интерфейсом SATA Express или последующими версиями PCI Express. Например, компания Western Digital прекратила отгрузку PATA-накопителей лишь в конце 2013 года. То есть еще 5-7 лет (а может и больше) интерфейс SATA будет активной составляющей компьютерных систем.

Твердотельные накопители серии Intel SSD DC P3700 с интерфейсом NVM Express

Для наиболее производительных SSD-накопителей, которые используются в серверах и облачных хранилищах, уже разработан и активно используется интерфейс NVM Express . Он является оптимизированной версией PCI Express, предназначенной исключительно для твердотельных накопителей, представленных в виде карт расширения и традиционных 2,5-дюймовых устройств. При этом последовательные скорости чтения и записи данных достигают 2800 и 2000 МБ/с соответственно. В будущем эти решения должны появиться и на рынке массовых систем.

А теперь давайте перейдем к герою данного обзора, накопителю (A256TU1D190004 SSD 256), и на его примере изучим практическую пользу от применения интерфейса SATA Express.

Спецификация

Так как новинка является своеобразным концептом, то на официальном сайте найти информацию о ней не представляется возможным. Поэтому рассматривать особенности тестируемого решения мы будем по мере знакомства с ним.

Внешний вид

К нам на тестирование поступил концепт накопителя, следовательно, информационное наполнение упаковки нам оценить не получится. Отметим, что коробка, в которой поставляется ASUS HYPER EXPRESS, имеет довольно большие размеры и отлично защищает его от внешних повреждений в процессе транспортировки.

Внутри упаковки находится сам носитель и кабель для передачи данных и подачи питания. Вполне возможно, что розничный образец будет содержать в комплекте также инструкцию и некоторые дополнительные «бонусы», но для большинства пользователей будет достаточно и такого минимального набора.

Накопитель имеет приятную внешность благодаря наклейке на верхней крышке, рисунок на которой имитирует шлифованный металл. Корпус новинки и вправду металлический, но имеет обычное черное матовое покрытие. Обратная сторона ASUS HYPER EXPRESS содержит несколько наклеек, указывающих его серийный номер и список полученных сертификатов. Надпись «Concept Edition» говорит о том, что мы имеем дело не с инженерным образцом, а концептом нового устройства. Следовательно, розничный вариант накопителя может быть еще заметно доработан и улучшен.

Корпус новинки выполнен в стандартном 2,5-дюймовом формате и имеет толщину 9,5 мм. При этом все крепежные отверстия также находятся на привычных местах, что делает его совместимым с соответствующими отсеками для обычных SSD.

Одна из главных особенностей носителя - интерфейс для передачи данных, представленный новейшим SATA Express. Далее мы еще рассмотрим его более подробно.

Внутреннее устройство

Откручивание четырех винтов позволяет нам получить доступ к аппаратному обеспечению накопителя. Оно представлено печатной платой с размещенными на ней элементами, в том числе и двумя портами mSATA для установки накопителей соответствующего форм-фактора.

В роле внутренних SSD используются два носителя Memoright MS 801 (MRMAL5A256GTUM2C00) объемом по 256 ГБ. Их техническая спецификация выглядит следующим образом:

Центральное место в данных накопителях занимает контролер Marvell 88SS9187 . В качестве чипов памяти используются банки Toshiba TH58TEG9DDJBA89 с многоуровневой структурой, изготовленные по 19-нм техпроцессу. Чипы размещены с обеих сторон накопителей, а объем каждого из них составляет 64 ГБ. Также имеет место применение дополнительной кэш-памяти производства Micron (маркировка 2TE12). Новинки поддерживают целый ряд сертификатов, среди которых присутствуют FCC, CE и RoHS.

Среди преимуществ комплектных SSD следует отметить значительное время наработки на отказ, которое составляет более 2 100 000 часов, что весьма важно, ведь данные накопители работают в режиме RAID 0, а выход одного из них приведет к потере всей хранящейся на них информации.

Отметим, что общая емкость двух накопителей равна 512 ГБ, но 1/16 этого объема (32 ГБ) зарезервирована системой для эффективного использования всех ячеек памяти благодаря специальным алгоритмам.

Внутри ASUS HYPER EXPRESS применяется печатная плата собственного производства, на что недвусмысленно намекает надпись «ASUS COOPER».

Видное место на плате занимает контроллер ASMedia ASM1062R, предназначенный для создания массива RAID 0 с двумя установленными накопителями. Судя по многочисленным отзывам в сети, он не поддерживает технологию TRIM, которая предназначена для полного удаления информации из ячеек памяти и освобождения их для записи новых данных.

Утилита trimcheck-0.6 подтвердила данный факт. Насколько он повлияет на работу накопителя сказать трудно, так как сама технология призвана исключить постепенное падение скорости работы SSD-накопителей при удалении ненужных данных. Следовательно, ее отсутствие может проявить себя лишь спустя некоторое время.

Комплектный кабель с одной стороны имеет разъем SATA Express для подключения к системной плате, с другой - соответствующий интерфейс для подключения накопителя. Дополнительно присутствует также стандартный разъем SATA для подачи питания на новинку.

На стендовой материнской плате ASUS Z97-DELUXE присутствуют два интерфейса SATA Express. Один из них (SATA Express_1) работает под управлением контроллера ASMedia ASM106SE и совмещен с расположенным рядом интерфейсом M.2, следовательно, одновременно работать может только один из них. Работа второго разъема, обозначенного SATA Express_E1, обеспечена чипсетом Intel Z97, при этом он также совмещен с двумя портами USB 3.0 (USB3_E56) и интерфейсом PCI Express x16 (PCIe x16_3). По умолчанию системная плата автоматически определяет, к которому из указанных разъемов подключены устройства.

При этом в нижнем правому углу платы также присутствуют специальные разъемы (SATA_E_1_CLK и SATA_E_E1_CLK), замыкание которых позволяет указать на использование соответствующих интерфейсов SATA Express. Они позволяют избежать некоторых неприятных моментов, например, когда накопитель с интерфейсом SATA Express не определяется системой. Замыкание контактов приводит к тому, что на устройство подается синхронизирующий сигнал определенной частоты, следовательно, BIOS платы корректно распознает накопитель. Необходимость в использовании перемычек в скором времени должна быть устранена, так как генератор частоты будет размещаться непосредственно на печатной плате накопителя (архитектура SRIS). Мы обязательно проверим скоростные показатели новинки в режиме автоматического определения и с установленным на переключателе CLK-джампером, чтобы выяснить, какой из них более предпочтителен для конечного пользователя.

Утилита HD Tune Pro подтверждает отсутствие поддержки технологии TRIM, при этом отмечает поддержку накопителем системы мониторинга S.M.A.R.T. и аппаратной установки очередности команд NCQ:

• NCQ (native command queuing) - аппаратная установка очередности команд, которая позволяет оптимизировать производительность работы накопителя;
• S.M.A.R.T. (self-monitoring, analysis and reporting technology) - система мониторинга, следящая за состоянием накопителя, благодаря чему возможно спрогнозировать время выхода его из строя.

Файловая система

Объем памяти новинки составляет 447 ГБ или 480 млрд. байт. Несовпадение со значением 480 ГБ связано с десятичным переводом единиц измерения памяти. Такой маркетинговый ход производители накопителей используют во всем ассортименте продукции.

Тестирование

Для тестирования SSD-накопителя ASUS HYPER EXPRESS использовался следующий тестовый стенд:

Первый вывод, который можно сделать по результатам тестирования ASUS HYPER EXPRESS, - использование интерфейса SATA Express позволяет достичь действительно выдающихся показателей. Так, в нашем случае речь идет о скорости работы до 690 - 820 МБ/с (в зависимости от используемой утилиты), при этом даже наиболее производительные решения с интерфейсом SATA 6 Гбит/с демонстрировали максимальные результаты на уровне около 500 МБ/с.

Давайте рассмотрим полученные показатели более подробно. Утилиты CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark демонстрируют очень похожие результаты. Так, скорость чтения с носителя составила 616 - 674 МБ/с, а запись происходит даже немного быстрее - на уровне 688 - 735 МБ/с. В EVEREST показатели линейного чтения новинки также высоки и составляют 665 - 715 МБ/с. Другие SSD в данном тестировании, как видим, не превышают отметки в 500 МБ/с.

Несмотря на столь высокие показатели во многих бенчмарках, рекордные результаты тестируемого накопителя были получены в утилите Intel NAS Perfomance Toolkit. Так, при записи видео на ASUS HYPER EXPRESS скорость копирования составила 769 - 820 МБ/с. Немного меньшими, но все равно впечатляющими оказались скорости проигрывания HD-видео в 2 и 4 потока - от 689 до 742 МБ/с. Благодаря таким высоким показателям средний результат новинки в Intel NAS PT составил 467 - 513 МБ/с, тогда как возможности обычных SSD находились в пределах 280 - 360 МБ/с.

А вот известная утилита HD Tune Pro, пожалуй, единственная, результаты которой не вписываются в общую картину, полученную с помощью других программ. О причинах данного обстоятельства говорить довольно трудно, так как каждое из приложений для тестирования имеет свои алгоритмы. При этом результаты четырех других утилит четко демонстрируют значительное преимущество новинки над обычными SSD.

Что касается джампера CLK, то, как показало тестирование, его лучше всего замыкать, ведь в таком режиме в большинстве случаев наблюдается заметное увеличение производительности.

Выводы

Знакомство с накопителем позволило нам также исследовать возможности новой версии последовательного интерфейса для передачи данных - SATA Express .

Применение SATA Express в тестируемом носителе позволяет достичь скорости до 820 МБ/с. Данный показатель не является максимумом для этой спецификации или для накопителя, поскольку ограничителем в данном случае выступают возможности mSATA-решений Memoright MS 801. Следовательно, использование более производительных носителей внутри ASUS HYPER EXPRESS позволит создать еще более скоростной накопитель. Но и полученный в процессе тестирования результат очень хорош, так как в обычных условиях он достижим либо при создании RAID-массива, либо в случае применения SSD с интерфейсом PCIe, которые сейчас очень дорогие. Хотя ради справедливости отметим, что стоимость тестируемой новинки также пока остается неизвестной.

Технологично в ASUS HYPER EXPRESS для достижения высокой скорости используется именно массив RAID 0 из двух накопителей mSATA. Поскольку компания ASUS не выпускает собственных SSD данного формата, то созданное устройство можно рассматривать как карман для установки двух компактных носителей. Более того, в сети имеется информация о возможной продаже новинки без накопителей, следовательно, и выбор в таком случае уже ложится на пользователей, что можно расценивать только как позитивный шаг навстречу покупателю.

Как показало тестирование, в случае использования накопителя с интерфейсом SATA Express более предпочтительным будет режим с установленной перемычкой SATA_CLK, что позволит еще несколько повысить и без того немалую производительность. В дальнейшем же повсеместная интеграция архитектуры SRIS позволит отказаться от необходимости применения этой перемычки.

Итак, мы узнали, в каком направлении будут развиваться интерфейсы для подключения накопителей в ближайшее время. Теперь нам остается понаблюдать, насколько быстро грядущие SSD смогут исчерпать пропускную способность интерфейса SATA Express и потребовать чего-то еще более скоростного. Как быстро это произойдет - пока трудно сказать, поживем - увидим.

Достоинства:

• высокие скорости работы, возможные благодаря высокой пропускной способности;
• приятный внешний вид;
• применение стандартного форм-фактора 2,5-дюйма с соответствующими креплениями.

Особенности:

• желательно установить джампер на системной плате (SATA_CLK);
• бесшумность работы;
• высокая надежность благодаря отсутствию движущихся частей;
• низкая чувствительность к вибрации;
• малое энергопотребление.

Недостатки:

• отсутствие поддержки технологии TRIM.

Выражаем благодарность украинскому представительству компании ASUS за предоставленный для тестирования накопитель.

Выражаем благодарность компаниям AMD , ASUS , Intel , Kingston и Sea Sonic за предоставленное для тестового стенда оборудование.

Статья прочитана 14110 раз(а)

Если настольные жесткие диски многие годы существуют в 3,5-дюймовом форм-факторе, SSD с самого начала выпускались в 2,5-дюймовом формате. Он отлично подходил для небольших компонентов SSD. Однако ноутбуки становились все тоньше, и 2,5-дюймовые SSD уже перестали удовлетворять критерию малого размера. Поэтому многие производители обратили внимание на другие форм-факторы с меньшими габаритами.

В частности, был разработан стандарт mSATA, однако он появился слишком поздно. Соответствующий интерфейс сегодня встречается довольно редко, в немалой степени по причине того, что mSATA (сокращение от mini-SATA) по-прежнему работает со сравнительно низкой скоростью SATA. Накопители mSATA физически идентичны модулям Mini PCI Express, но электрически mSATA и mini PCIe несовместимы. Если сокет предназначен для установки накопителей mSATA, вы сможете использовать только их. Напротив, если сокет предназначен для модулей mini PCI Express, накопители mSATA SSD вставить можно, однако работать они не будут.

Стандарт mSATA сегодня можно считать устаревшим. Он уступил место стандарту M.2, который изначально назывался Next Generation Form Factor (NGFF). Стандарт M.2 обеспечивает производителям большую гибкость по габаритам SSD, поскольку накопители значительно более компактны, допускаются восемь вариантов длины, от 16 до 110 мм. Также M.2 поддерживает разные варианты интерфейсов. Сегодня все больше используется интерфейс PCI Express, который и будет доминировать в будущем, поскольку он работает значительно быстрее. Но первые накопители M.2 опирались на интерфейс SATA, теоретически возможен и USB 3.0. Однако не все слоты M.2 поддерживают все упомянутые интерфейсы. Поэтому перед покупкой накопителя проверяйте, какие стандарты поддерживает ваш слот M.2.

Стандарт M.2 сегодня распространяется и среди настольных ПК, современные материнские платы предлагают, по крайней мере, один соответствующий слот. Еще один положительный момент – кабель уже не требуется, накопитель вставляется прямо в слот материнской платы. Впрочем, подключение через кабель тоже возможно. Но для этого на материнской плате должен иметься соответствующий порт, а именно U.2. Ранее этот стандарт был известен как SFF 8639. Конечно, теоретически можно оснащать 2,5-дюймовые накопители портом U.2, но на рынке таких моделей очень мало, как и накопителей с SATA Express.

Интерфейс SATA Express является преемником SATA 6 Гбит/с, поэтому поддерживается обратная совместимость. На самом деле host-интерфейс поддерживает даже два порта SATA 6 Гбит/с или один SATA Express. Такая поддержка была добавлена больше для совместимости, поскольку накопители SATA Express электрически подключаются к шине PCI Express. То есть накопители SATA Express на «чистых» портах SATA 6 Гбит/с не работают. Но SATA Express опирается только на две линии PCIe, то есть пропускная способность будет в два раза меньше M.2.

Компактные и очень быстрые: накопители M.2 SSD с интерфейсом PCI Express, фото с картой-адаптером

Конечно, у большинства настольных компьютеров есть обычные слоты PCI Express, поэтому можно установить SSD напрямую в такой слот, как видеокарту. Вы можете приобрести карту-адаптер для M.2 SSD (PCIe), после чего подключать накопители «традиционным» образом в виде карты расширения PCI Express.

M.2 SSD с интерфейсом PCI Express демонстрируют пропускную способность больше двух гигабайт в секунду – но только при подходящем подключении. Современные M.2 SSD обычно разрабатываются для четырех линий PCI Express третьего поколения, только такой интерфейс позволяет раскрыть их потенциал производительности. Со старым стандартом PCIe 2.0 и/или меньшим числом линий накопители SSD работать будут, но вы потеряете весьма существенную часть производительности. Если есть сомнения, мы рекомендуем заглянуть в руководство пользователя материнской платы, где должна быть указана конфигурация линий M.2.

Если на материнской плате нет слота M.2, вы можете установить такой накопитель через карту расширения, например, в слот для второй видеокарты. Однако при этом чаще всего на видеокарту будут подаваться уже не 16, а 8 линий PCI Express. Впрочем, на производительность видеокарты это повлияет не так серьезно. В следующей таблице приведена суммарная информация о современных интерфейсах: