M2 ssd

Eskiden Yeni Nesil Form Faktörü (NGFF) olarak bilinen M2, dahili olarak monte edilmiş bilgisayar genişletme kartları ve ilgili konektörler için bir özelliktir. M2, PCI Express Mini Card fiziksel kart düzenini ve konektörlerini kullanan mSATA standardının yerine geçer. Daha esnek bir fiziksel özellik kullanan M2, farklı modül genişliklerine ve uzunluklarına izin verir ve daha gelişmiş arabirim özelliklerinin kullanılabilirliği ile eşleştiğinde, M2'yi genel olarak katı hal depolama uygulamaları ve özellikle daha küçük cihazlarda mSATA'dan daha uygun hale getirir

Bir M.2 2280 SSD (22 mm genişlik ve 80 mm uzunluk)

M2 konektörü aracılığıyla sağlanan bilgisayar veri yolu arabirimleri PCI Express 3.0 (dört şeride kadar), Seri ATA 3.0 ve USB 3.0'dır (son ikisi için tek bir mantıksal bağlantı noktası). İstenen ana makine desteği seviyesine ve cihaz tipine bağlı olarak, hangi arayüzlerin destekleneceğini seçmek M2 ana bilgisayarının veya modülünün üreticisine bağlıdır. M2 konektör anahtarlama çentikleri, hem M2 ana bilgisayarlarının hem de cihazların çeşitli amaçlarını ve yeteneklerini gösterir. M2 modüllerinin benzersiz anahtar çentikleri, uyumsuz ana bilgisayar konektörlerine takılmalarını da önler.

M2 belirtimi, mantıksal arabirim düzeyinde eski Gelişmiş Ana Bilgisayar Denetleyici Arabirimi'ni (AHCI) desteklemenin yanı sıra M2 PCI Express SSD'ler için mantıksal aygıt arabirimi olarak NVM Express'i (NVMe) destekler. AHCI desteği, eski SATA aygıtları ve eski işletim sistemleri ile yazılım düzeyinde geriye dönük uyumluluk sağlarken, NVM Express, birçok I/O işlemini paralel olarak gerçekleştirmek için yüksek hızlı PCI Express depolama aygıtlarının kapasitesini tam olarak kullanmak üzere tasarlanmıştır.

Bir msata SSD (solda) ve bir M. 2 2242 SSD'nin (sağda) boyut karşılaştırması))

Özellikler

A high-level overview of the SATA Express software architecture, which also applies to M.2. It supports both legacy SATA and PCI Express storage devices, with AHCI and NVMe as the logical device interfaces.

M.2 konektörden çıkan veriyolları, USB 2.0 ile geriye dönük uyumlu olan PCI Express 3.0, Seri ATA (SATA) 3.0 ve USB 3.0'dır. Sonuç olarak, M.2 modülleri, aşağıdaki cihaz sınıfları da dahil olmak üzere birden fazla işlevi entegre edebilir: Wi-Fi, Bluetooth, uydu navigasyonu, yakın alan iletişimi (NFC), dijital radyo, WiGig, kablosuz WAN (WWAN) ve yarıiletken sürücüler (SSD'ler). SATA revizyon 3.2 spesifikasyonu, altın revizyonunda (Ağustos 2013), M.2'yi depolama cihazları için yeni bir format olarak standartlaştırıyor ve donanım düzenini belirliyor.

M2 özelliği, dört adede kadar PCI Express şeridi ve bir mantıksal SATA 3.0 (6 Gbit / s) bağlantı noktası sağlar ve bunları aynı konektör aracılığıyla gösterir, böylece hem PCI Express hem de SATA depolama aygıtları M2 modülleri şeklinde bulunabilir. Açık PCI Express şeritleri, ek veri yolu katmanı olmadan ana bilgisayar ve depolama aygıtı arasında saf bir PCI Express bağlantısı sağlar. PCI-SIG M2 spesifikasyonu, 1.0 versiyonunda (Aralık 2013), detaylı M2 özellikleri sunmaktadır.

Depolama arabirimleri

M2 depolama cihazlarının arayüzüne ve mevcut işletim sistemi desteğine bağlı olarak kullanılabilen M2 depolama cihazlarıyla arayüz oluşturmak için kullanılan mantıksal cihaz arayüzleri ve komut setleri için üç seçenek mevcuttur:

Eski SATA

SATA SSD'ler için kullanılır ve AHCI sürücüsü ve M.2 konektöründen maruz kalan eski SATA 3.0 (6 Gbit / s) bağlantı noktası üzerinden arabirimlenir.

AHCI kullanan PCI Express

PCI Express SSD'ler için kullanılır ve AHCI sürücüsü aracılığıyla arabirimlenir ve PCI Express şeritleri sağlayarak, işletim sistemlerinde performans maliyetiyle yaygın SATA desteğiyle geriye dönük uyumluluk sağlar. AHCI, bir sistemdeki bir ana bilgisayar veri yolu adaptörünün (HBA) amacı, CPU / bellek alt sistemini dönen manyetik ortama dayalı çok daha yavaş bir depolama altsistemine bağlamak olduğunda geliştirilmiştir; Sonuç olarak, AHCI SSD cihazlarına uygulandığında, DRAM gibi dönen ortamlardan çok daha fazla davranan bazı doğal verimsizliklere sahiptir.

NVMe kullanan PCI Express

PCI Express SSD'ler için kullanılır ve NVMe sürücüsü aracılığıyla arabirimlenir ve PCI Express şeritleri sağlanır, özellikle PCI Express SSD'lerle arabirim oluşturmak için tasarlanmış ve optimize edilmiş yüksek performanslı ve ölçeklenebilir bir ana bilgisayar denetleyicisi arabirimi olarak. NVMe, PCI Express SSD'lerin düşük gecikme süresinden ve paralelliğinden faydalanarak ve çağdaş CPU'ların, platformların ve uygulamaların paralelliğini tamamlayan, baştan aşağı tasarlandı. Yüksek düzeyde, NVMe'nin AHCI'ye göre birincil avantajları, daha az aşamaya sahip veri aktarımları, daha fazla komut kuyruğu derinliği ve daha verimli kesme işlemeyi içeren tasarım avantajlarına dayanarak NVMe'nin ana donanım ve yazılımdaki paralellikten yararlanma yeteneği ile ilgilidir.

Form faktörleri ve anahtarlama

B ve M konumlarında M.2 anahtar çentikleri; bir M.2 modülünün farklı taraflarındaki pimlerin dengelenmesi de görülebilir.

M.2 standardı, birincil teşviklerinden biri olarak daha büyük baskılı devre kartlarının (PCB'ler) olasılığı ile mSATA standardında bir revizyon ve iyileştirme olarak tasarlanmıştır. MSATA, mevcut PCI Express Mini Card (Mini PCIe) form faktörü ve konektöründen yararlanırken, mSATA modülün kapladığı alanı en aza indirirken PCB alanının kullanımını en üst düzeye çıkarmak için sıfırdan tasarlanmıştır. Daha uzun modüllere ve çift taraflı bileşen popülasyonuna izin veren M.2 standardının sonucu olarak, M.2 SSD cihazları daha büyük depolama kapasiteleri sağlayabilir ve ayrıca mSATA cihazlarının ayak izlerindeki depolama kapasitesini iki katına çıkarabilir.

M.2 modülleri dikdörtgendir, bir tarafında kenar konnektörü (67 pime kadar 75 pozisyon, 0,5 mm adım, PCB'nin karşı taraflarındaki pimler birbirinden kaydırılmıştır) ve ortasında yarım daire şeklinde bir montaj deliği bulunur. karşı kenar. Konektör üzerindeki her pim 50 V ve 0,5 A değerine kadar derecelendirilirken, konektörün kendisinin 60 eşleşme döngüsüne dayanacağı belirtilmiştir. M.2 standardı, 12, 16, 22 ve 30 mm modül genişliklerine ve 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 ve 110 mm uzunluklara izin verir. Piyasada bulunan M.2 genişletme kartlarının ilk sıralaması 22 mm genişliğindedir ve uzunlukları 30, 42, 60, 80 ve 110 mm'dir. M.2 modül kodları, belirli bir modülün hem genişliğini hem de uzunluğunu içerir; örneğin, 2242 bir modül kodu olarak modülün 22 mm genişliğinde ve 42 mm uzunluğunda, 2280 ise 22 mm genişliğinde ve 80 mm uzunluğunda bir modülü belirtir.

Ana bilgisayarın devre kartı tarafından sağlanan bir çiftleşme konektörüne bir M2 modülü takılır ve tek bir montaj vidası modülü yerine sabitler. Bileşenler, modülün her iki tarafına monte edilebilir, gerçek modül tipi, bileşenlerin kalınlığını sınırlayabilir; bileşenlerin izin verilen maksimum kalınlığı her tarafta 1.5 mm'dir, levhanın kendisi 0.8 mm kalınlığında ±%10'dur. Tek ve çift taraflı M2 modülleri için farklı ana bilgisayar tarafı konektörleri kullanılır ve bu da M2 genişletme kartı ile ana bilgisayarın PCB'si arasında farklı miktarlarda boşluk sağlar. Ana bilgisayarlardaki devre kartları genellikle M2 modüllerinin birden fazla uzunluğunu kabul edecek şekilde tasarlanmıştır, bu da daha uzun M.2 modüllerini kabul edebilen soketlerin montaj vidası için farklı konumlar sağlayarak genellikle daha kısa olanları da kabul ettiği anlamına gelir.

M.2 modül anahtarlama ve sağlanan arayüzler

Anahtar İD	Çentikli pimleri	Sağlanan arayüzler
A	8–15	PCIe ×2, USB 2.0, I2C and DP ×4
B	12–19	PCIe ×2, SATA, USB 2.0 and 3.0, audio, UIM, HSIC, SSIC, I2C and SMBus
C	16–23	İleride kullanılmak üzere ayrılmış
D	20–27
E	24–31	PCIe ×2, USB 2.0, I2C, SDIO, UART and PCM
F	28–35	Gelecek bellek arayüzü (FMI)
G	39–46	Özel kullanım için ayrılmıştır (M.2 şartnamesinde kullanılmamış)
H	43–50	İleride kullanılmak üzere ayrılmış
J	47–54
K	51–58
L	55–62
M	59–66	PCIe ×4, SATA and SMBus

M.2 modüllerinde maksimum bileşen kalınlığı

TİP ID	Üst taraf	Alt Taraf
S1	1.20 mm	—
S2	1.35 mm	—
S3	1.50 mm	—
D1	1.20 mm	1.35 mm
D2	1.35 mm	1.35 mm
D3	1.50 mm	1.35 mm
D4	1.50 mm	0.70 mm
D5	1.50 mm	1.50 mm

Bilgisayarın ana kartında, resmin sol üst kısmında görünen bir M.2 soketi. Soket M konumunda anahtarlıdır ve montaj vidası için 2260 ve 2280 boyutlarında M.2 modülünü kabul eden iki konum sağlar.

M2 modülünün PCB'si 75 konumlu kenar konnektörü sağlar; modül tipine bağlı olarak, bir veya daha fazla anahtarlama çentiği sunmak için belirli pim konumları çıkarılır. Ana makine tarafı M2 konektörleri (soketler), ana makine tarafından kabul edilen modüllerin türünü belirleyerek bir veya daha fazla eşleşen anahtar konumunu doldurabilir; (Nisan 2014)), ana bilgisayar tarafı konektörleri yalnızca bir eşleşen anahtar konumu (B veya M) bulunur. Ayrıca, SATA veya iki PCI Express şeridi (PCIe × 2) için anahtarlanmış M.2 soketleri "soket 2 yapılandırması" veya "soket 2" olarak adlandırılırken, dört PCI Express şeridi (PCIe × 4) için anahtarlanmış soketler belirtilir "soket 3 yapılandırması" veya "soket 3" olarak ayarlayın.

Örneğin, B ve M konumlarında iki çentikli M.2 modülleri iki adede kadar PCI Express şeridi kullanır ve aynı anda daha geniş uyumluluk sağlarken, M konumunda yalnızca bir çentik bulunan M.2 modülleri dört adede kadar PCI kullanır Ekspres şeritler; her iki örnek de SATA depolama aygıtları sağlayabilir. Benzer anahtarlama, sağlanan USB 3.0 bağlantısını kullanan M.2 modülleri için de geçerlidir.

Çeşitli M.2 cihaz tipleri, "WWLL-HH-K-K" veya "WWLL-HH-K" adlandırma şemaları kullanılarak belirtilir; burada "WW" ve "LL", modül genişliğini ve uzunluğunu sırasıyla milimetre olarak belirtir. "HH" kısmı, bir modülün tek veya çift taraflı olup olmadığını kodlanmış bir biçimde ve monte edilen bileşenlerin izin verilen maksimum kalınlığını belirtir; olası değerler yukarıdaki sağ tabloda listelenmiştir. Modül anahtarlaması "K-K" kısmı tarafından, yukarıdaki soldaki tablodan anahtar kimlikleri kullanılarak kodlanmış bir biçimde belirtilir; modülde yalnızca bir anahtarlama çentiği varsa, yalnızca "K" olarak da belirtilebilir.

Soketli modüllerin yanı sıra M2 standardı, kalıcı olarak lehimlenmiş tek taraflı modüllere sahip olma seçeneğini de içerir.