Ndërsa kompjuterët bëhen më të vegjël, duhet të bëjnë edhe komponentët e harduerit si disqet e ruajtjes. Futja e disqeve në gjendje të ngurtë lejoi dizajne më të holla si Ultrabooks, por kjo u ndesh me ndërfaqen standarde të industrisë SATA.
Ndërfaqja mSATA u krijua për të krijuar një kartë të hollë profili që mund të ndërveprojë me ndërfaqen SATA. Një problem i ri u shfaq kur standardet SATA 3.0 kufizuan performancën e SSD-ve. Një formë e re e ndërfaqes kompakte të kartës duhej të zhvillohej për të korrigjuar këto probleme.
I quajtur fillimisht NGFF (Next Generation Form Factor), ndërfaqja e re është standardizuar në ndërfaqen e diskut M.2 sipas specifikimeve SATA version 3.2.
Shpejtësi më të shpejta
Ndërsa madhësia është një faktor në zhvillimin e një ndërfaqeje, shpejtësia e diskut është po aq kritike. Specifikimet SATA 3.0 kufizuan gjerësinë e brezit në botën reale të një SSD në ndërfaqen e diskut në rreth 600 MB/s, të cilën e kanë arritur shumë disqe. Specifikimet SATA 3.2 prezantuan një qasje të re të përzier për ndërfaqen M.2, siç bëri me SATA Express.
Në thelb, një kartë e re M.2 mund të përdorë specifikimet ekzistuese SATA 3.0 dhe të kufizohet në 600 MB/s. Ose, mund të përdorë PCI-Express, i cili siguron një gjerësi brezi prej 1 GB/s sipas standardeve aktuale PCI-Express 3.0. Kjo shpejtësi 1 GB/s është për një korsi të vetme PCI-Express, por është e mundur të përdoren korsi të shumta. Sipas specifikimit M.2 SSD, mund të përdoren deri në katër korsi. Përdorimi i dy korsive teorikisht do të siguronte 2,0 GB/s, ndërsa katër korsi do të siguronin deri në 4,0 GB/s.
Me lëshimin përfundimtar të PCI-Express 4.0, këto shpejtësi në mënyrë efektive do të dyfishohen. Lëshimi i PCI-Express 5.0 në 2017 pa një rritje në gjerësinë e brezit në 32 GT/s, me 63 GB/s në një konfigurim me 16 korsi. PCI-Express 6.0 (2019) pa një tjetër dyfishim të gjerësisë së brezit në 64 GT/s, duke lejuar 126 GB/s në çdo drejtim.
Jo të gjitha sistemet i arrijnë këto shpejtësi. Disku M.2 dhe ndërfaqja duhet të konfigurohen në të njëjtin modalitet. Ndërfaqja M.2 përdor ose modalitetin SATA të vjetër ose mënyrat më të reja PCI-Express. Disku zgjedh cilin të përdorë.
Për shembull, një disk M.2 i krijuar me modalitetin e vjetëruar SATA është i kufizuar në 600 MB/s. Ndërsa disku M.2 është i pajtueshëm me PCI-Express deri në katër korsi (x4), kompjuteri përdor vetëm dy korsi (x2). Kjo rezulton në shpejtësi maksimale prej 2.0 GB/s. Për të marrë shpejtësinë më të madhe të mundshme, kontrolloni se çfarë mbështesin disku dhe kompjuteri ose motherboard.
Madhësi më të vogla dhe më të mëdha
Një nga qëllimet e dizajnit të diskut M.2 ishte zvogëlimi i madhësisë së përgjithshme të pajisjes ruajtëse. Kjo u arrit në një nga disa mënyra. Së pari, kartat u bënë më të ngushta se në faktorin e mëparshëm të formës mSATA. Kartat M.2 janë 22 mm të gjera, krahasuar me 30 mm të mSATA. Kartat janë gjithashtu më të shkurtra në gjatësi me 30 mm të gjata, krahasuar me 50 mm të mSATA. Dallimi është se kartat M.2 mbështesin gjatësi më të gjata deri në 110 mm. Kjo do të thotë se këto disqe mund të jenë më të mëdha, gjë që ofron më shumë hapësirë për çipat dhe, si rrjedhim, kapacitete më të larta.
Përveç gjatësisë dhe gjerësisë së letrave, ekziston mundësia për tabelat M.2 të njëanshme ose të dyanshme. Pllakat e njëanshme ofrojnë një profil të hollë dhe janë të dobishëm për laptopët ultra të hollë. Një tabelë e dyanshme lejon që të instalohen dy herë më shumë çipa në një tabelë M.2, duke lejuar kapacitete më të mëdha ruajtjeje. Kjo është e dobishme për aplikacionet kompakte të desktopit ku hapësira nuk është aq kritike.
Problemi është se ju duhet të jeni të vetëdijshëm se çfarë lloj lidhësi M.2 është në kompjuter, përveç hapësirës për gjatësinë e kartës. Shumica e laptopëve përdorin vetëm një lidhës të njëanshëm, që do të thotë se laptopët nuk mund të përdorin karta M.2 të dyanshme.
Modalitetet e komandës
Për më shumë se një dekadë, SATA e ka bërë ruajtjen një funksion plug-and-play. Kjo është për shkak të ndërfaqes së thjeshtë dhe strukturës së komandës AHCI (Advanced Host Controller Interface).
AHCI është mënyra se si kompjuterët komunikojnë udhëzimet me pajisjet ruajtëse. Ai është i integruar në të gjitha sistemet operative moderne dhe nuk kërkon instalimin e drejtuesve shtesë kur shtohen disqe të rinj.
AHCI u zhvillua në një epokë kur disqet e ngurtë kishin aftësi të kufizuara për të përpunuar udhëzime për shkak të natyrës fizike të kokave dhe pjatave të diskut. Një radhë e vetme komandash me 32 komanda ishte e mjaftueshme. Problemi është se disqet e sotme në gjendje të ngurtë bëjnë shumë më tepër, por janë ende të kufizuara nga drejtuesit AHCI.
Struktura dhe drejtuesit e komandës NVMe (Non-Volatile Memory Express) u zhvilluan për të eliminuar këtë pengesë dhe për të përmirësuar performancën. Në vend që të përdorë një radhë të vetme komandash, ai ofron deri në 65, 536 radhë komandash, me deri në 65, 536 komanda për radhë. Kjo lejon përpunim më paralel të kërkesave për leximin dhe shkrimin e hapësirës ruajtëse, gjë që rrit performancën mbi strukturën e komandës AHCI.
Ndonëse kjo është e mrekullueshme, ka pak problem. AHCI është i integruar në të gjitha sistemet operative moderne, por NVMe nuk është. Drejtuesit duhet të instalohen në krye të sistemeve operative ekzistuese për të përfituar sa më shumë nga disqet. Ky është një problem për shumë sisteme operative të vjetra.
Specifikimi i diskut M.2 lejon njërën nga dy mënyrat. Kjo e bën më të lehtë adoptimin e ndërfaqes së re me kompjuterët dhe teknologjitë ekzistuese. Ndërsa mbështetja për strukturën e komandës NVMe përmirësohet, të njëjtat disqe mund të përdoren me këtë modalitet të ri komandimi. Megjithatë, kalimi midis dy mënyrave kërkon që disqet të riformatohen.
Konsum i përmirësuar i energjisë
Një kompjuter celular ka një kohë të kufizuar funksionimi bazuar në madhësinë e baterive të tij dhe fuqinë e marrë nga përbërësit e tij. Disqet në gjendje të ngurtë zvogëlojnë konsumin e energjisë së komponentit të ruajtjes, por ka vend për përmirësim.
Meqenëse ndërfaqja M.2 SSD është pjesë e specifikimit SATA 3.2, ajo përfshin veçori të tjera përtej ndërfaqes. Kjo përfshin një veçori të re të quajtur DevSleep. Meqenëse më shumë sisteme janë krijuar për të kaluar në modalitetin e gjumit kur mbyllen ose fiken, në vend që të fiken plotësisht, bateria ka një tërheqje të vazhdueshme për të mbajtur disa të dhëna aktive për rikuperim të shpejtë kur pajisja zgjohet. DevSleep zvogëlon sasinë e energjisë së përdorur nga pajisjet duke krijuar një gjendje të re me fuqi më të ulët. Kjo duhet të zgjasë kohën e funksionimit për kompjuterët që janë vendosur në modalitetin e fjetjes.
Probleme me nisjen
Ndërfaqja M.2 është një përparim në ruajtjen dhe performancën e kompjuterit. Kompjuterët duhet të përdorin autobusin PCI-Express për të marrë performancën më të mirë. Përndryshe, funksionon njësoj si çdo disk ekzistues SATA 3.0. Kjo nuk duket si një punë e madhe, por është një problem me shumë nga motherboard-et e para që përdorin këtë veçori.
Disqet SSD ofrojnë përvojën më të mirë kur përdoren si disku rrënjë ose boot. Problemi është se softueri ekzistues Windows ka një problem me shumë disqe që nisen nga autobusi PCI-Express dhe jo nga SATA. Kjo do të thotë që të kesh një disk M.2 duke përdorur PCI-Express nuk do të jetë disku kryesor ku është instaluar sistemi operativ ose programet. Rezultati është një disk i shpejtë i të dhënave, por jo disku i nisjes.
Jo të gjithë kompjuterët dhe sistemet operative e kanë këtë problem. Për shembull, Apple ka zhvilluar macOS (ose OS X) për të përdorur autobusin PCI-Express për ndarjet rrënjësore. Kjo është për shkak se Apple i kaloi disqet e tyre SSD në PCI-Express në MacBook Air 2013, përpara se të finalizoheshin specifikimet M.2. Microsoft ka përditësuar Windows 10 për të mbështetur disqet e reja PCI-Express dhe NVMe. Versionet e vjetra të Windows mund të funksionojnë gjithashtu nëse mbështetet hardueri dhe instalohen drejtuesit e jashtëm.
Si përdorimi i M.2 mund të heqë veçori të tjera
Një fushë tjetër shqetësuese, veçanërisht me pllakat amë të desktopit, ka të bëjë me mënyrën se si ndërfaqja M.2 është e lidhur me pjesën tjetër të sistemit kompjuterik. Ka një numër të kufizuar korsive PCI-Express midis procesorit dhe pjesës tjetër të kompjuterit. Për të përdorur një fole karte M.2 të pajtueshme me PCI-Express, prodhuesi i motherboard-it duhet t'i largojë ato korsi PCI-Express nga komponentët e tjerë në sistem.
Si ndahen ato korsi PCI-Express midis pajisjeve në dërrasa është një shqetësim i madh. Për shembull, disa prodhues ndajnë korsitë PCI-Express me portet SATA. Kështu, përdorimi i folesë së diskut M.2 mund të konsumojë më shumë se katër slota SATA. Në raste të tjera, M.2 mund t'i ndajë ato korsi me vende të tjera të zgjerimit PCI-Express.
Kontrollo se si është projektuar bordi për t'u siguruar që M.2 nuk do të ndërhyjë në përdorimin e mundshëm të disqeve të tjera SATA, disqeve DVD, disqeve Blu-ray ose kartave të tjera zgjerimi.
