Bilgisayarlar küçüldükçe, depolama sürücüleri gibi donanım bileşenleri de küçülmelidir. Katı hal sürücülerin piyasaya sürülmesi, Ultrabook'lar gibi daha ince tasarımlara izin verdi, ancak bu, endüstri standardı SATA arabirimiyle çatıştı.
mSATA arabirimi, SATA arabirimiyle etkileşime girebilecek ince bir profil kartı oluşturmak için tasarlanmıştır. SATA 3.0 standartları SSD'lerin performansını sınırladığında yeni bir sorun ortaya çıktı. Bu sorunları düzeltmek için yeni bir kompakt kart arayüzü biçiminin geliştirilmesi gerekiyordu.
Başlangıçta NGFF (Yeni Nesil Form Faktörü) olarak adlandırılan yeni arayüz, SATA sürüm 3.2 spesifikasyonları altında M.2 sürücü arayüzünde standart hale getirilmiştir.
Daha Yüksek Hızlar
Bir arayüz geliştirmede boyut bir faktör olsa da, sürücünün hızı da aynı derecede önemlidir. SATA 3.0 spesifikasyonları, sürücü arabirimindeki bir SSD'nin gerçek dünya bant genişliğini, birçok sürücünün ulaştığı yaklaşık 600 MB/sn ile sınırlandırdı. SATA 3.2 spesifikasyonları, SATA Express'te olduğu gibi M.2 arayüzü için yeni bir karma yaklaşım getirdi.
Özünde, yeni bir M.2 kartı mevcut SATA 3.0 özelliklerini kullanabilir ve 600 MB/sn ile sınırlandırılabilir. Veya mevcut PCI-Express 3.0 standartları altında 1 GB/sn'lik bir bant genişliği sağlayan PCI-Express'i kullanabilir. Bu 1 GB/sn hız, tek bir PCI-Express hattı içindir, ancak birden fazla hat kullanmak mümkündür. M.2 SSD spesifikasyonu kapsamında dört adede kadar şerit kullanılabilir. İki şerit kullanılması teorik olarak 2,0 GB/sn sağlarken, dört şerit 4,0 GB/sn'ye kadar sağlar.
PCI-Express 4.0'ın nihai sürümüyle, bu hızlar etkili bir şekilde iki katına çıkacaktı. PCI-Express 5'in piyasaya sürülmesi.2017'de 0, 16 şeritli bir konfigürasyonda 63 GB/s ile bant genişliğinde 32 GT/s'ye bir artış gördü. PCI-Express 6.0 (2019), bant genişliğinin 64 GT/s'ye iki katına çıkarak her yönde 126 GB/sn'ye izin verdiğini gördü.
Tüm sistemler bu hızlara ulaşmaz. M.2 sürücüsü ve arabirimi aynı modda kurulmalıdır. M.2 arabirimi, eski SATA modunu veya daha yeni PCI-Express modlarını kullanır. Sürücü hangisinin kullanılacağını seçer.
Örneğin, SATA eski moduyla tasarlanmış bir M.2 sürücüsü 600 MB/sn ile sınırlıdır. M.2 sürücüsü PCI-Express ile dört hatta (x4) kadar uyumluyken, bilgisayar yalnızca iki şerit (x2) kullanır. Bu, maksimum 2,0 GB/sn hız ile sonuçlanır. Mümkün olan en yüksek hızı elde etmek için sürücünün ve bilgisayarın veya anakartın neleri desteklediğini kontrol edin.
Daha Küçük ve Daha Büyük Boyutlar
M.2 sürücü tasarımının hedeflerinden biri, depolama cihazının genel boyutunu küçültmekti. Bu, birkaç yoldan biriyle başarıldı. İlk olarak, kartlar önceki mSATA form faktörüne göre daha dar yapılmıştır. M.2 kartları, 30 mm mSATA ile karşılaştırıldığında 22 mm genişliğindedir. Kartlar ayrıca 50 mm mSATA ile karşılaştırıldığında 30 mm uzunluğunda daha kısadır. Fark, M.2 kartlarının 110 mm'ye kadar daha uzun uzunlukları desteklemesidir. Bu, bu sürücülerin daha büyük olabileceği anlamına gelir, bu da yongalar için daha fazla alan ve dolayısıyla daha yüksek kapasiteler sağlar.
Kartların uzunluk ve genişliğine ek olarak, tek taraflı veya çift taraflı M.2 panoları seçeneği vardır. Tek taraflı kartlar ince bir profil sağlar ve ultra ince dizüstü bilgisayarlar için kullanışlıdır. Çift taraflı bir kart, bir M.2 kartına iki kat daha fazla yonga takılmasına izin vererek daha fazla depolama kapasitesi sağlar. Bu, alanın o kadar kritik olmadığı kompakt masaüstü uygulamaları için kullanışlıdır.
Sorun şu ki, kartın uzunluğu için boş alana ek olarak bilgisayarda ne tür bir M.2 konektörü olduğunun farkında olmanız gerekiyor. Çoğu dizüstü bilgisayar yalnızca tek taraflı bir konektör kullanır; bu, dizüstü bilgisayarların çift taraflı M.2 kartları kullanamayacağı anlamına gelir.
Komut Modları
On yıldan fazla bir süredir SATA, depolamayı bir tak ve çalıştır işlemi haline getirdi. Bunun nedeni basit arayüz ve AHCI (Gelişmiş Ana Bilgisayar Denetleyici Arayüzü) komut yapısıdır.
AHCI, bilgisayarların talimatları depolama aygıtlarıyla nasıl ilettiğidir. Tüm modern işletim sistemlerinde yerleşiktir ve yeni sürücüler eklerken ek sürücülerin yüklenmesini gerektirmez.
AHCI, sürücü kafalarının ve plakaların fiziksel yapısı nedeniyle sabit sürücülerin talimatları işleme yeteneğinin sınırlı olduğu bir çağda geliştirildi. 32 komutlu tek bir komut sırası yeterliydi. Sorun şu ki, günümüzün katı hal sürücüleri çok daha fazlasını yapıyor, ancak yine de AHCI sürücüleri tarafından kısıtlanıyor.
NVMe (Geçici Olmayan Bellek Ekspres) komut yapısı ve sürücüleri, bu darboğazı ortadan kaldırmak ve performansı artırmak için geliştirildi. Tek bir komut kuyruğu kullanmak yerine, sıra başına 65, 536'ya kadar komutla 65, 536'ya kadar komut kuyruğu sağlar. Bu, AHCI komut yapısı üzerinde performansı artıran depolama okuma ve yazma isteklerinin daha paralel işlenmesine olanak tanır.
Bu harika olsa da biraz sorun var. AHCI tüm modern işletim sistemlerinde yerleşiktir, ancak NVMe değildir. Sürücülerden en iyi şekilde yararlanmak için sürücülerin mevcut işletim sistemlerinin üzerine yüklenmesi gerekir. Bu, birçok eski işletim sistemi için bir sorundur.
M.2 sürücü özelliği iki moddan birine izin verir. Bu, mevcut bilgisayarlar ve teknolojilerle yeni arayüzün benimsenmesini kolaylaştırır. NVMe komut yapısı desteği geliştikçe, bu yeni komut moduyla aynı sürücüler kullanılabilir. Ancak iki mod arasında geçiş yapmak, sürücülerin yeniden biçimlendirilmesini gerektirir.
İyileştirilmiş Güç Tüketimi
Bir mobil bilgisayarın, pillerinin boyutuna ve bileşenlerinin çektiği güce bağlı olarak sınırlı bir çalışma süresi vardır. Katı hal sürücüler, depolama bileşeninin enerji tüketimini az altır, ancak iyileştirmeye de yer vardır.
M.2 SSD arayüzü SATA 3.2 spesifikasyonunun bir parçası olduğundan, arayüzün ötesinde başka özellikler de içerir. Buna DevSleep adı verilen yeni bir özellik dahildir. Daha fazla sistem, gücü tamamen kesmek yerine kapatıldığında veya kapatıldığında uyku moduna geçecek şekilde tasarlandığından, cihaz uyandırıldığında hızlı kurtarma için bazı verileri aktif tutmak için pil üzerinde sürekli bir çekim vardır. DevSleep, yeni bir daha düşük güç durumu oluşturarak aygıtlar tarafından kullanılan güç miktarını az altır. Bu, uyku moduna alınan bilgisayarların çalışma süresini uzatacaktır.
Önyükleme Sorunları
M.2 arayüzü, bilgisayar depolama ve performansında bir ilerlemedir. Bilgisayarlar, en iyi performansı elde etmek için PCI-Express veri yolunu kullanmalıdır. Aksi takdirde, mevcut herhangi bir SATA 3.0 sürücüsüyle aynı şekilde çalışır. Bu çok önemli bir şey gibi görünmüyor, ancak bu özelliği kullanan ilk anakartların çoğunda sorun var.
SSD sürücüler, kök veya önyükleme sürücüsü olarak kullanıldığında en iyi deneyimi sunar. Sorun, mevcut Windows yazılımının birçok sürücünün SATA yerine PCI-Express veri yolundan önyükleme yapmasıyla ilgili bir sorunu olmasıdır. Bu, PCI-Express kullanan bir M.2 sürücüsüne sahip olmanın, işletim sisteminin veya programların kurulu olduğu birincil sürücü olmayacağı anlamına gelir. Sonuç, hızlı bir veri sürücüsüdür, ancak önyükleme sürücüsü değildir.
Tüm bilgisayarlarda ve işletim sistemlerinde bu sorun yoktur. Örneğin Apple, kök bölümler için PCI-Express veri yolunu kullanmak üzere macOS (veya OS X) geliştirmiştir. Bunun nedeni, Apple'ın 2013 MacBook Air'de SSD sürücülerini M.2 spesifikasyonları kesinleşmeden önce PCI-Express'e geçirmesidir. Microsoft, yeni PCI-Express ve NVMe sürücülerini desteklemek için Windows 10'u güncelledi. Donanım destekleniyorsa ve harici sürücüler kuruluysa Windows'un eski sürümleri de çalışabilir.
M.2 Kullanımı Diğer Özellikleri Nasıl Kaldırabilir
Özellikle masaüstü anakartlarıyla ilgili diğer bir endişe alanı, M.2 arabiriminin bilgisayar sisteminin geri kalanına nasıl bağlandığıyla ilgilidir. İşlemci ile bilgisayarın geri kalanı arasında sınırlı sayıda PCI-Express hattı vardır. PCI-Express uyumlu bir M.2 kart yuvası kullanmak için, anakart üreticisinin bu PCI-Express hatlarını sistemdeki diğer bileşenlerden uzaklaştırması gerekir.
Bu PCI-Express şeritlerinin kartlardaki cihazlar arasında nasıl bölündüğü büyük bir endişe kaynağıdır. Örneğin, bazı üreticiler PCI-Express şeritlerini SATA bağlantı noktalarıyla paylaşır. Bu nedenle, M.2 sürücü yuvasının kullanılması, dört SATA yuvasından daha fazlasını tüketebilir. Diğer durumlarda, M.2 bu şeritleri diğer PCI-Express genişletme yuvalarıyla paylaşabilir.
Kartın, M.2'nin diğer SATA sabit sürücülerin, DVD sürücülerinin, Blu-ray sürücülerin veya diğer genişletme kartlarının olası kullanımını engellemeyeceğinden emin olmak için nasıl tasarlandığını kontrol edin.
