A mesura que les computadores, especialment els ordinadors portàtils, continuen augmentant, components com les unitats d'emmagatzematge necessàries per obtenir, a més, més petits. Amb la introducció d' unitats d'estat sòlid , es va convertir en una mica més fàcil de col·locar-los en dissenys cada vegada més prims com Ultrabooks, però el problema seguia utilitzant la interfície SATA estàndard de la indústria. Finalment, la interfície mSATA es va dissenyar per crear una targeta de perfil prim que encara podria interactuar amb la interfície SATA. Ara, el problema és que les normes de SATA 3.0 limiten el rendiment dels discs SSD. Per corregir aquests problemes, calia desenvolupar una nova forma d'interfície de targeta compacta. Originalment anomenat NGFF (Factor de forma de nova generació), la nova interfície finalment s'ha estandarditzat a la nova interfície de la unitat M.2 sota les especificacions de la versió 3.2 de SATA.
Velocitats més ràpides
Tot i que la mida és, per descomptat, un factor en el desenvolupament de la nova interfície, la velocitat de les unitats és tan crítica. Les especificacions de SATA 3.0 restringeixen l'ample de banda del món real d'un SSD a la interfície d'unitat a uns 600MB / s, cosa que moltes unitats han aconseguit ara. Les especificacions de SATA 3.2 van introduir un nou enfocament mixt per a la interfície M.2 tal com va fer amb SATA Express . En essència, una nova targeta M.2 pot utilitzar les especificacions SATA 3.0 existents i restringir-les als 600MB / s o, en canvi, optar per utilitzar PCI-Express que proporciona un ample de banda d'1GB / s sota l'actual PCI-Express 3.0 normes. Ara que la velocitat de 1GB / s és per a un sol carril PCI-Express. És possible utilitzar diversos carrils i sota l'especificació M.2 SSD, es poden utilitzar fins a quatre carrils. L'ús de dos carrils proporcionaria 2,0 GB / s, mentre que quatre carrils poden proporcionar fins a 4,0 GB / s. Amb l'eventual alliberament de PCI-Express 4.0, aquestes velocitats es duplicarien.
Ara, no tots els sistemes van a aconseguir aquestes velocitats. La unitat M.2 i la interfície a l'ordinador han de configurar-se en el mateix mode. La interfície M.2 està dissenyada per utilitzar el mode SATA legat o els modes PCI-Express més nous, però la unitat seleccionarà quina usarà. Per exemple, una unitat M.2 dissenyada amb el mode legat SATA es restringirà a aquesta velocitat de 600MB / s. Ara, la unitat M.2 pot ser compatible amb PCI-Express fins a 4 carrils (x4), però l'equip només utilitza dos carrils (x2). Això generaria velocitats màximes de només 2.0 GB / s. Per obtenir la màxima velocitat possible, haureu de comprovar tant el suport del disc com l'ordinador o la placa base.
Talles més petites i grans
Un dels objectius del disseny de la unitat M.2 era reduir la mida total del dispositiu d'emmagatzematge. Això s'aconsegueix d'una de diverses formes diferents. En primer lloc, van fer que les targetes estiguessin més estretes que el factor de forma anterior mSATA . Les targetes M.2 són només 22 mm d'amplada en comparació amb els 30 mm de mSATA. Les targetes també es poden reduir a només 30 mm de longitud, en comparació amb els 50 mm de mSATA. La diferència és que les targetes M.2 també admeten longituds llargues de fins a 110 mm, el que significa que en realitat pot ser més gran que proporciona més espai per a xips i, per tant, més capacitats.
A més de la longitud i l'amplada de les targetes, també hi ha l'opció per a taules M.2 d'un sol costat o de doble cara. Per què els dos espessors diferents? Bé, les juntes d'un sol costat proporcionen un perfil molt fi i són útils per a ordinadors portàtils ultratils. Un tauler de doble cara, d'altra banda, permet que el doble de xips sigui instal·lat en un tauler M.2 per a majors capacitats d'emmagatzematge que sigui útil per a aplicacions de sobretaula compacta, on l'espai no és tan crític. El problema és que heu de tenir en compte que tipus de connector M.2 està a l'ordinador, a més d'espai per a la durada de la targeta. La majoria de portàtils només utilitzaran un connector d'un sol costat, el que significa que no poden utilitzar targes M.2 de doble cara.
Modes de comandament
Durant més d'una dècada, SATA ha emmagatzemat per connectar i jugar a ordinadors. Això és gràcies a la interfície d'ús senzill, però també a causa de l'estructura de comandaments AHCI (Advanced Host Controller Interface). Aquesta és una manera que l'ordinador pot comunicar instruccions amb els dispositius d'emmagatzematge. Està integrat en tots els sistemes operatius moderns i, per tant, no es requereix cap controlador addicional al sistema operatiu quan afegim noves unitats. Ha funcionat molt bé, però s'ha desenvolupat en l'era dels discs durs que tenen una capacitat limitada de processar les instruccions a causa de la naturalesa física dels capdavanters i els plats. Una sola cua d'ordres amb 32 comandaments era suficient. El problema és que les unitats d'estat sòlid poden fer molt més, però estan restringides pels controladors AHCI.
Per ajudar a eliminar aquest coll d'ampolla i millorar el rendiment, l'estructura de comandaments NVMe (Non-Volatile Memory Express) i els controladors es van desenvolupar com un mitjà per eliminar aquest problema per a unitats d'estat sòlid. En comptes d'utilitzar una sola cua d'ordres, proporciona fins a 65.536 còpies d'ordre amb les 65.536 comandes per cua. Això permet un processament més paral·lel de les sol·licituds d'escriptura i lectura d'emmagatzematge que ajudaran a augmentar el rendiment en l'estructura de comandaments AHCI.
Tot i que això és genial, hi ha una mica de problema. AHCI està integrat en tots els sistemes operatius moderns, però NVMe no ho és. Per obtenir el màxim potencial de les unitats, els controladors han d'estar instal·lats a sobre dels sistemes operatius existents per utilitzar aquest nou mode d'ordre. Aquest és un problema per a moltes persones en sistemes operatius antics. Afortunadament, l'especificació de la unitat M.2 permet que s'utilitzi qualsevol dels dos modes. Això fa que l'adopció de la nova interfície sigui més fàcil amb les computadores i tecnologies existents mitjançant l'estructura de comandaments AHCI. A continuació, a mesura que el suport per a l'estructura de comandaments NVMe es millora en el programari, es poden utilitzar les mateixes unitats amb aquest nou mode d'ordre. Només cal avisar que canviar entre els dos modes requerirà reformular les unitats.
Consum d'energia millorat
Les computadores mòbils tenen temps d'execució limitats en funció de la mida de les seves bateries i de la potència extreta dels diversos components. Les unitats d'estat sòlid proporcionen algunes reduccions significatives en el consum d'energia del component d'emmagatzematge, de manera que han millorat la durada de la bateria, però hi ha marge de millora. Atès que la interfície M.2 SSD forma part de les especificacions SATA 3.2, també inclou algunes altres funcions més enllà de la interfície. Això inclou una nova característica anomenada DevSleep. Com que cada vegada més sistemes estan dissenyats per entrar en mode de suspensió quan estan tancats o apagats en lloc d'alimentar-los per complet, hi ha un reconeixement constant de la bateria per mantenir algunes dades actives per a una ràpida recuperació quan els dispositius es desperten. DevSleep redueix la quantitat d'energia utilitzada per dispositius com M.2 SSD creant un nou estat d'alimentació inferior. Això hauria d'ajudar a allargar el temps d'execució per a que aquests sistemes es posin a dormir en lloc d'alimentar entre usos.
Arrencada de problemes
La interfície M.2 és una gran addició a l'emmagatzematge d'ordinadors i la capacitat de millorar el rendiment de les nostres computadores. Tanmateix, hi ha un petit problema amb la implementació anticipada. Per obtenir el millor rendiment de la nova interfície, l'equip ha d'utilitzar el bus PCI-Express, en cas contrari, funciona exactament igual que qualsevol dispositiu SATA 3.0 existent. Això no sembla un gran problema, però en realitat és un problema amb moltes de les primeres plaques base que utilitzen aquesta funció. Les unitats SSD ofereixen la millor experiència quan s'utilitzen com a root o disc d'arrencada. El problema és que el programari de Windows existent té un problema amb moltes unitats d'arrencada des del bus PCI-Express en comptes de les de SATA. Això significa que disposar d'una unitat M.2 amb PCI-Express mentre que ràpid no serà la unitat principal on s'instal·lin el sistema operatiu o els programes. El resultat és una unitat de dades ràpida, però no la unitat d'arrencada.
No tots els equips i sistemes operatius tenen aquest problema. Per exemple, Apple ha desenvolupat OS X per utilitzar el bus PCI-Express per a particions arrel. Això es deu a que Apple va canviar les seves unitats SSD a PCI-Express en el MacBook Air de 2013 abans que les especificacions de M.2 es van finalitzar. Microsoft ha actualitzat Windows 10 per donar suport total a les noves unitats PCI-Express i NVMe si el maquinari que s'executa també pot. Les versions anteriors de Windows poden ser compatibles amb el suport del maquinari i instal·lar controladors externs.
Com utilitzar M.2 pot eliminar altres funcions
Una altra àrea de preocupació especialment amb les plaques base d'escriptori es refereix a com la interfície M.2 està connectada a la resta del sistema. Veus que hi ha un nombre limitat de carrils PCI-Express entre el processador i la resta de l'ordinador. Per utilitzar una ranura per a targetes M.2 compatible amb PCI-Express, el fabricant de la placa base ha d'agafar aquestes rutes PCI-Express fora d'altres components del sistema. Com que aquestes rutes PCI-Express es divideixen entre els dispositius a les taules és una gran preocupació. Per exemple, alguns fabricants comparteixen els carrils PCI-Express amb ports SATA. D'aquesta manera, l'ús de la ranura per a la unitat M.2 pot portar cap amunt a quatre ranures SATA. En altres casos. la M.2 pot compartir aquests carrils amb altres espais d'expansió PCI-Express. Assegureu-vos de comprovar com el tauler està dissenyat per assegurar-vos que l'ús de la M.2 no interfereixi amb l'ús potencial d'altres discs durs SATA, discs DVD o Blu-ray o altres targetes d'expansió.