Лаборатория 3DNews традиционно уделяет большое внимание тестам твердотельных накопителей, исследуя как производительность, так и надёжность подобных решений. И тому есть простое объяснение: SSD - одна из самых ударных технологий последнего времени, которая буквально за несколько лет позволила поднять отзывчивость персональных компьютеров на принципиально новый уровень. Сегодня ни один энтузиаст не будет задаваться вопросом: располагать ли операционную систему и часто используемые программы на твердотельном накопителе или, может быть, обойтись в конфигурации без новых решений и ограничиться проверенным временем HDD. В любые сборки, где это позволяет бюджет, SSD попадают в обязательном порядке. Где-то это небольшие по объёму первичные накопители, а где-то - рабочие хранилища данных объёмом более терабайта, но любая современная система (если это не совсем ультрабюджетный компьютер) без SSD попросту немыслима.

До недавних пор в большинство компьютеров попадали SSD с интерфейсом SATA, и именно их мы тестировали и рекомендовали прежде всего. Действительно, такие накопители общедоступны, широко совместимы с имеющимися системами, а их стоимость ещё совсем недавно представлялась более оправданной по сравнению с вариантами, использующими скоростную шину PCI Express. Но времена меняются, и сейчас более интересным выбором начинают казаться твердотельные накопители с интерфейсом NVMe. Да, они слегка подороже, но с одной стороны ценовой разрыв между SATA и NVMe SSD планомерно сокращается, а с другой - переплата за более быстрый интерфейс в конечном итоге окупается положительными эмоциями, которые приносит высокое быстродействие. Безусловно, такого же скачка производительности, который мы испытали при переходе от HDD к SSD, в данном случае нет. Но рост скоростей всё равно значителен, и те пользователи, которые уже попробовали поработать в системе с каким-нибудь хорошим NVMe-накопителем, вряд ли после этого согласятся променять его на альтернативу с интерфейсом SATA.

Иными словами, мы пришли к пониманию, что пора, наконец, вплотную заняться сравнительными тестами прогрессивных массовых NVMe SSD. Рост популярности таких решений налицо, а их ассортимент, представленный на прилавках магазинов, расширяется с каждым днём. И если до недавних пор выбор был очень прост, поскольку оптимальным накопителем с NVMe-интерфейсом почти на безальтернативной основе выступал , то на сегодняшний день его безоговорочное превосходство можно ставить под сомнение. Это, в частности, показало недавнее знакомство с - новым NVMe-продуктом, который как минимум не хуже по производительности, и достаточно привлекателен по цене. Кроме того, за последнее время на рынке появились и другие интересные варианты, обойти которые вниманием было бы по меньшей мере несправедливо.

Первое большое тестирование нового цикла мы посвятим сравнению наиболее ходовых вариантов - M.2-накопителей с интерфейсом NVMe объёмом 240-256 Гбайт.

⇡ Почему NVMe?

Многие считают, что интерфейс NVMe, на который планомерно переходят твердотельные накопители, - это синоним скорости. И действительно, пиковая пропускная способность SATA-интерфейса в его самой распространённой версии 3.1 достигает лишь 600 Мбайт/с, что явно ниже того быстродействия, которое может выдать современный SSD. Это хорошо видно по тому, что производительность линейных операций у различных современных SATA-накопителей практически не различается: её ограничивает именно полоса пропускания интерфейса.

В то же время актуальные накопители с интерфейсом NVMe могут предлагать не только в разы более высокие, но и заметно различающиеся показатели производительности. Например, самые лучшие потребительские NVMe SSD выдают скорости последовательного чтения и записи на уровне 3,5 и 2,7 Гбайт/с соответственно, но в то же время более простые NVMe-модели существенно не дотягивают до этих показателей. И это значит, что в мире NVMe SSD быстродействие - не такая выхолощенная и обесцененная характеристика, как в случае SATA.

Обусловлено это и в самом деле реализацией интерфейса. Для работы интерфейса NVMe на низком уровне выбрана стандартная последовательная шина PCI Express, которая не только легко масштабируется путём увеличения числа используемых линий, но и даже в варианте с одной линией (версии 3.0) может обеспечить пиковую пропускную способность порядка 985 Мбайт/с, то есть, как минимум в полтора раза выше, чем привычный SATA-интерфейс. К тому же подавляющее большинство современных массовых NVMe SSD пользуются двумя или четырьмя линиями PCI Express, то есть итоговая пропускная способность получается на уровне 1,97 или даже 3,94 Гбайт/с. Основанные на флеш-памяти накопители благодаря своей многоканальной архитектуре могут задействовать столь быструю шину без особого труда, поэтому и получается, что скорость NVMe SSD при последовательных операциях оказывается в разы выше, чем у SATA SSD.

Спецификация	SATA 3.0	PCI Express 2.0			PCI Express 3.0
Число линий	-	×1	×2	×4	×1	×2	×4
Полоса пропускания, Гбит/с	6,0	5,0	10,0	20,0	8,0	16,0	32,0
Кодирование	8b/10b	8b/10b	8b/10b	8b/10b	128b/130b	128b/130b	128b/130b
Эффективная пропускная способность, Гбайт/с	0,6	0,5	1,0	2,0	0,99	1,97	3,94

Однако первоначально переход SSD с SATA-интерфейса на NVMe задумывался не столько с целью увеличения пропускной способности, сколько для снижения латентностей и добавления в работу накопителей многопоточности. Открывшиеся при этом возможности масштабирования скоростей последовательного доступа стали лишь полезным дополнением. Главное же в NVMe то, что данный интерфейс конструктивно направлен на работу с накопителями, построенными на базе энергонезависимой памяти, то есть с такими, которые имеют многоканальную параллельную архитектуру с быстрым случайным доступом. И это кардинально отличает интерфейс NVMe от SATA - старого наследственного интерфейса, который пришёл в твердотельные накопители из жёстких дисков и потому совершенно не учитывает специфики внутреннего устройства носителей информации нового поколения.

В частности, используемый в SATA протокол AHCI строится вокруг обслуживания одной общей очереди команд и явным образом предполагает, что поступающие команды обрабатываются устройством с высоким временем доступа - накопителем на жёстких магнитных дисках. По этой причине в AHCI не заложено никакого параллелизма, ведь магнитные носители информации читают и записывают данные исключительно последовательно. Кроме того, поскольку даже самые лучшие HDD не могут предложить задержки меньше нескольких миллисекунд, в AHCI нет никаких оптимизаций для снижения латентностей. На фоне высокого времени доступа физического носителя накладные расходы протокола попросту не имеют никакого значения.

Всё это казалось вполне логичным и естественным для HDD, но, когда SATA-интерфейс пришёл в SSD, протокол AHCI сразу же стал неудобным и даже неуместным. Тем не менее, несмотря на имеющиеся серьёзные нарекания, отказаться от него на первом этапе оказалось невозможно как минимум из-за того, что никакого иного варианта в нужный момент попросту не нашлось. Но что ещё хуже, за то время, пока отрасль вырабатывала и внедряла подходящую альтернативу, SATA SSD смогли широко распространиться и утвердить наследственный интерфейс в роли общеупотребительного решения. Именно поэтому NVMe-накопителям пришлось пробивать дорогу на рынок с большими усилиями. К счастью, на сегодняшний день все препятствия преодолены: поддержка NVMe есть во всех современных платформах и операционных системах, а в продаже доступен широкий спектр потребительских моделей SSD, использующих этот интерфейс.

И в данный момент вопрос о том, накопитель с каким интерфейсом следует предпочесть для современной системы, возникать вообще не должен. NVMe не только выигрывает по пропускной способности, но и специально приспособлен для архитектуры SSD, позволяя минимизировать задержки при работе с данными. Основополагающих преимуществ в нём две. Во-первых, NVMe поддерживает многопоточность, позволяя формировать множественные очереди команд, которые могут обрабатываться многоканальным контроллером SSD в параллельном режиме. Во-вторых, соединяя процессор и носитель информации напрямую, без каких-либо посредников, NVMe-интерфейс приближает данные к точке их использования и убирает два ставших ненужными промежуточных звена: SATA-контроллер и транслятор SATA-команд, который преобразует принятые в протоколе AHCI обращения к секторам и дорожкам в запросы данных из страниц флеш-памяти.

	AHCI	NVMe
Максимальная глубина очереди	1 очередь 32 команды на очередь	65536 очередей 65536 команд на очередь
Некешируемые доступы к регистрам (2000 циклов каждый)	6 на команды вне очереди 9 на команды очереди	2 на команду
MSI-X и управление прерываниями	Одно прерывание Управление отсутствует	2048 MSI-X прерываний
Параллелизм и многопоточность	Требуется фиксация синхронизации для выдачи команды	Фиксация не требуется
Эффективность для 4K-команд	Требуется два серийных запроса DRAM	Требуется один 64-байтовый запрос DRAM

Всё это положительно сказывается на задержках. Как показывает практика, предлагаемый NVMe-интерфейсом способ доступа к данным, который естественен для твердотельного накопителя, позволяет уменьшить накладные расходы чуть ли не вдвое. Это, в частности, открывает путь для создания накопителей с латентностью на уровне десятка микросекунд. И здесь мы приводим не гипотетическое рассуждение, такие NVMe-накопители известны: например, Intel Optane SSD или Samsung Z-SSD. Подобное качество обслуживания на базе SATA-интерфейса реализовать попросту невозможно.

Если углубиться в технические подробности, то в NVMe можно увидеть массу полезных решений, которые делают этот интерфейс очень простым и отзывчивым. Например, передача наиболее типичных 4-килобайтных блоков в нём требует подачи лишь одной команды вместо двух в SATA. А весь набор управляющих инструкций упрощён настолько, что их обработка на уровне драйвера позволяет значительно уменьшить загрузку процессора и возникающие при этом задержки. Что же касается параллелизма и масштабируемости, то в NVMe предполагается возможность одновременного обслуживания до 65536 очередей, причём каждая из них может иметь глубину до 65536 команд. Конечно, для персональных компьютеров такая степень параллелизма невозможна, но при одновременной работе нескольких приложений, активно общающихся с накопителем, загрузка процессора благодаря NVMe может быть несколько понижена.

Таким образом, с точки зрения пользователя NVMe - это максимальная пропускная способность при линейном доступе, максимальная производительность при случайных операциях и минимальные задержки при обращениях к данным. А также некоторые дополнительные удобства вроде меньшей нагрузки на процессор и отсутствия падения производительности при многопоточных операциях с данными. Отказываться от всего этого нет никакого смысла, именно поэтому мы и решили вплотную заняться тестами NVMe SSD.

Почему именно M.2?

Вместе с появлением широкого спектра твердотельных накопителей, использующих NVMe-интерфейс, распространение получили новые форм-факторы SSD. И это закономерно, ведь NVMe требует иного подключения - они подсоединяются в систему не SATA-кабелем, а посредством шины PCI Express. Пока индустрия не пришла к единому мнению о том, как должны выглядеть NVMe-накопители, в продаже можно встретить три различных варианта исполнения таких продуктов: HHHL PCIe-карты расширения, M.2-модули и 2,5-дюймовые корпусные изделия формата U.2. Однако в любом случае NVMe-накопитель для транспорта данных использует шину PCI Express, а значит тип исполнения на скоростные характеристики не влияет. Просто разные форматы SSD могут быть удобны в различных ситуациях.

Самый очевидный вариант NVMe SSD, учитывая использование им шины PCI Express, это - стандартная плата расширения. HHHL (Half-Height, Half-Length - половинная высота, половинная длина) PCIe-платы накопителей подобно видеокарте устанавливаются в обычные слоты PCIe перпендикулярно материнской плате и имеют достаточно внушительные габаритные размеры — 167 × 111 мм. Минусы такого форм-фактора очевидны: накопители громоздки, требуют наличия свободных слотов и заведомо не могут быть использованы в компактных или мобильных системах. Однако есть и плюсы: они без каких-либо препятствий могут быть укомплектованы эффективным радиатором, который обеспечит для высокопроизводительного SSD необходимое охлаждение. Тем не менее, из-за накладываемых ограничений накопители в виде плат расширения постепенно отходят на второй план.

Ещё более редкий вид NVMe-накопителей - решения в форм-факторе U.2. Данный формат предполагает помещение NVMe SSD в привычный 2,5-дюймовый корпус, позволяющий в том числе легко монтировать накопители в стандартные корзины и обеспечивать функциональность «горячей замены». Но подключение при этом необходимо выполнять специальным PCIe-кабелем стандарта SFF-8639, а материнская плата должна располагать соответствующими разъёмами SFF-8643. Такой вариант реализации NVMe SSD в силу своей специфики больше характерен для серверов и в настольных компьютерах практически не используется.

Наиболее же популярен в NVMe SSD для персональных компьютеров формат M.2-модулей. Такие накопители выполнены в виде бескорпусных компактных дочерних карт с ножевым разъёмом, которые устанавливаются в специальный слот M.2 на материнской плате параллельно их поверхности. Типичный размер M.2-карты - 22 × 80 мм (существуют так же разновидности 22 × 42, 22 × 60 мм и 22 × 110 мм), то есть это - относительно миниатюрные изделия, которое могут находить применение не только в настольных компьютерах, но и, например, в тонких и лёгких ноутбуках. Любые системы, основанные на современных процессорах, в обязательном порядке снабжаются одним или несколькими слотами для M.2-накопителей, поэтому проблемы совместимости такого форм-фактора постепенно отходят на второй план.

Правда, необходимо иметь в виду, что в слот M.2 на материнской плате могут быть подведены не только необходимые для наиболее быстрых NVMe SSD четыре линии PCI Express 3.0, но и меньшее число линий или же линии более старого стандарта PCI Express 2.0. Более того, бывают слоты M.2 и с интерфейсом SATA, которые PCI Express-подключение вообще не поддерживают. Обычно это касается устаревших или ультрабюджетных конфигураций, но лишний раз проверить, совместима ли ваша система с NVMe-накопителями в формате M.2, требующими для своей работы четыре (или для некоторых моделей SSD - две) линии PCI Express 3.0, перед приобретением соответствующего SSD не помешает. Эту информацию можно получить на сайте производителя материнской платы или в руководстве пользователя.

Ещё один важный нюанс, который следует иметь в виду при использовании M.2 SSD, это - необходимость охлаждения. В быстродействующих NVMe SSD в компактном исполнении несколько тепловыделяющих компонентов сосредоточено на небольшой площади. Поэтому для нормальной работы таких изделий рекомендуется устанавливать радиаторы или организовывать дополнительный обдув M.2-модуля воздушным потоком. В противном случае накопители могут перегреваться и не выдавать ожидаемую производительность.

Тем не менее, мы рекомендуем пользоваться NVMe SSD именно в форм-факторе M.2. Во-первых, если говорить о высокопроизводительных моделях, такие накопители распространены сильнее всего. Ассортимент M.2 NVMe SSD по сравнению с NVMe-накопителями в других форм-факторах гораздо шире, и подобрать подходящий по сочетанию характеристик вариант куда проще. Во-вторых, M.2 NVMe SSD компактнее остальных вариантов: они не требуют никакого кабельного подключения и не изменяют габаритов сборки после своей установки. В-третьих, принять M.2 NVMe SSD сегодня готова практически любая современная настольная или мобильная система. Проблем совместимости с NVMe-накопителями в форм-факторе M.2 на данный момент меньше всего. Кроме того, для M.2 NVMe SSD есть большой выбор плат-переходников, которые позволяют устанавливать их не только в специализированные разъёмы, но и в стандартные слоты PCI Express на материнской плате.

Таблица характеристик протестированных SSD

В проведённом лабораторией 3DNews сводном тестировании приняло участие восемнадцать современных твердотельных накопителей с интерфейсом NVMe. Все они были выполнены в формате M.2-модулей, и все они имели объём в четверть терабайта, то есть от 240 до 256 Гбайт.

Краткий перечень протестированных моделей с их основными техническими характеристиками, взятыми из официальных источников, приводится в следующей таблице.

С более подробным описанием участников тестов можно ознакомиться на следующей странице обзора.

Хотя твердотельные диски (SSD - Solid State Drive) существуют уже какое-то время, я сам начал их использовать совсем недавно. Останавливала цена, небольшая емкость, хоть и подкрепленная существенно большим быстродействием по сравнению с обычными винчестерами. Прежде чем углубляться в разновидности SSD, технологии изготовления, используемые типы памяти и контроллеры, следует остановиться на форм-факторе (т. е., по сути, физических размерах) этих накопителей, т. е. как они различаются по форме, какие разъемы подключения имеют и как их использовать. Если SSD форм-фактора 2.5 дюйма вопросов не вызывают (размерами, расположением интерфейсных разъемов они практически идентичны жестким дискам), то другая разновидность вызывает вопросы. SSD M2 - что это такое, куда подключать, чем лучше или хуже привычных? Давайте разбираться

Развитие интерфейса SATA

Этот интерфейс пришел на смену PATA, став более компактным, заменив широкий шлейф более тонким и удобным. Стремление к компактности – нормальная тенденция. Даже для SATA понадобилась разновидность, которая позволила бы его использовать в мобильных устройствах или там, где к размерам комплектующих предъявляются особые требования. Так появился вариант mSATA – тот же SATA, но в более компактной упаковке.

Этот разъем прожил недолго, т. к. ему на смену довольно быстро пришел другой – M.2, обладающий большими возможностями. Обращу внимание, что в аббревиатуре нет букв «SATA», да и я не сказал, что это новый вариант именно этого интерфейса. Почему – это будет понятно чуть позже.

Скажу только, что и mSATA, и M.2 позволяют обходиться без шлейфов, кабелей питания, что повышает удобство, позволяет сделать компьютер компактнее. Тем более, что M.2 еще меньше, чем mSATA.

Как выглядит M.2 и для чего нужен

Это небольшой разъем, расположенный на материнской плате или плате расширения, которая устанавливается в слот PCI-Express. Использовать M.2 можно не только для SSD, но и для установки Wi-fi, Bluetooth модулей, и проч. Сфера применения может быть весьма большой, что делает M.2 очень полезным. Если планируется апгрейд компьютера, то я считаю, что наличие этого разъема на материнской плате, даже если вы пока не планируете ничего в него устанавливать, может оказаться полезным. Кто знает, что произойдет через несколько месяцев, какое новое устройство захотите купить…

Пример M.2 можно увидеть на иллюстрациях. Он может быть таким

или таким.

В чем разница? В перемычке (называется «ключом»), которая есть в разъеме. Для того, чтобы понять ее назначение, немного углубимся в интерфейсы компьютера.

M-key и B-key

Современные жесткие диски (и SSD в том числе) традиционно подключают к шине SATA. У меня , но кратко тут повторюсь.
SATA III имеет максимальную пропускную способность в 6 Гбит/с, примерно 550-600 Мбайт/с. Для обычных винчестеров такие скорости недостижимы, а вот для SSD-дисков развить гораздо большую скорость, в общем то, труда не составляет. Только смысла в этом нет, если интерфейс все равно не сможет «прокачать» поток данных с скоростью большей, на которую сам способен.

Поэтому появилась возможность задействовать шину PCI-Express, имеющую большую пропускную способность:

• PCI Express 2.0 с двумя линиями (PCI-E 2.0 x2) обеспечивает пропускную способность 8 Гбит/с, или примерно 800 Мбайт/с.
• PCI Express 3.0 с четырьмя линиями (PCI-E 3.0 x4) дает 32 Гбит/с, что соответствует примерно 3.2 Гбайт/с.

То, какой интерфейс используется для подключения устройств, и определяет положение ключа (перемычки).

SATA (M+B ключ):

PCI-Express (M ключ):

SSD-диски могут иметь следующие варианты ключей:

Для примера возьмем материнскую плату ASUS Z170-P. На ней установлен разъем M.2 с М-ключом. Это означает, что используется шина PCIe ×4. Сразу возникает вопрос, а можно ли туда установить SSD диск с SATA интерфейсом? А вот это вопрос уже интересный.

Придется залезть в спецификации материнский платы и посмотреть, поддерживает ли она M.2 SATA. Если верить сайту производителя , то да. Значит, если покупается SSD-диск, например, Intel 600p Series, то он изначально предназначен для шины PCIe ×4 и никаких проблем быть не должно.

А если есть, например, Crucial MX300, работающий на шине SATA? По спецификации производителя, такой SSD также должен работать.

На то, поддерживается ли шина SATA в интерфейсе M.2, следует обратить особое внимание при покупке материнской платы.

Резюмируем сказанное.

1. M.2 – просто другой форм-фактор (размер и разъем) SSD-дисков. Используется шина SATA и/или PCI-Express. Устанавливаемые на материнские платы разъемы M.2 используют шину PCIe ×4. Возможность установки SSD с SATA интерфейсом должна быть указана в спецификациях на материнскую плату.
2. Тип используемой шины SDD-диском зависит от ключей. SATA диски обычно выпускаются в формулой ключей M+B, а PCIe x4 – с ключом M.

2242, 2260, 2280 – что это?

Просматривая характеристики материнской платы или ноутбука, где есть M.2 разъем, можно увидеть такую строчку в описании этого разъема: «M key, type 2242/2260/2280». Хорошо, с «M key», надеюсь, уже понятно, это расположение ключа в разъеме (что говорит об использовании шины PCIe ×4). А вот что означает «type 2242/2260/2280»?

Все просто, это размеры SSD-дисков, которые можно установить в этот разъем. Физические размеры. Первые 2 цифры – ширина, которая составляет 22 мм. Вторые 2 цифры – длина. Она может варьироваться, и составлять 42, 60 или 80 мм. Поэтому, если выбранный SSD, например, тот же Crucial MX300, имеет длину 80 мм, т. е. относится к type 2280, то с его установкой не будет никаких проблем.

SSD Transcend MTS400 объемом 64 ГБ имеет длину 42 мм, т. е. type 2242. Если заявлена поддержка такого SSD, то его установить также не составит труда. В действительности, это указывает, размещены ли на материнской плате или корпусе ноутбука фиксирующие накопитель винты, которые рассчитаны на разную длину устанавливаемых модулей. Вот как это выглядит на материнской плате.

Заключение

М.2 – более компактный форм-фактор SSD накопителей. Многие модели выпускаются как в традиционном 2.5-дюймовом формате, так и в виде небольшой платы с разъемом M.2. Если в ноутбуке или на материнской плате присутствует такой разъем, то это хороший повод разместить в нем накопитель. Сделать ли его системным, или использовать для других целей – отдельный вопрос.

Лично я планирую при апгрейде моего компьютера дома, о чем я , использовать M.2 для установки в него диска под систему. Тем самым немного сократится количество проводов, да и работать будет быстро.

Остались вопросы? Задавайте. Я в чем-то ошибся? Всегда готов к конструктивной критике. О чем-то недосказал? Давайте разберемся вместе.

Становятся всё более популярными из-за многочисленных преимуществ. Они имеют миниатюрные размеры и не занимают много места в ноутбуке, мини-ПК или корпусе настольного компьютера (их устанавливают прямо на материнской плате), вместе с тем, позволяют достичь скорости недоступной «обычным» SSD на 2,5 дюйма.

Нужно знать, что диски SSD М.2 выпускаются в различных форматах (могут варьироваться в длину), а также двух основных вариациях – использующих интерфейс SATA (дешевле и медленнее) и использующие интерфейс PCI Express/NVMe (дороже и быстрее). Используемый в данный момент интерфейс SATA позволяет достичь максимальной пропускной способности 6 Гбит/сек, в то время как PCIe x4 до 32 Гб/сек, так что разница в производительности может быть очень большой, как и цена.

Кстати, стоит упомянуть и про память Intel Optane (не путать с Intel Optane SSD), которая имеет формат носителей M.2, но служит для ускорения работы дисков HDD. Эта технология работает только на новых платформах Intel, но работает на удивление хорошо, позволяя значительно увеличить скорости магнитных дисков.

Разъемы M.2 на материнских платах могут поддерживать оба стандарты, или только один – это стоит проверить перед покупкой, чтобы, например, не пытаться установить диск PCIe/NVMe в разъем M.2 с поддержкой только стандарта SATA. Стоит отметить, что накопители M.2 PCIe вы можете также подключить в порту U.2 (через адаптер), и к слоту PCI Express.

Ниже представлены как наиболее эффективные конструкции SSD , которые используют шину PCI Express x4 3.0 (NVMe), так и более дешевые/менее мощные модели, которые используют стандарт SATA.

Недорогой SSD накопитель M.2

Среди дешевых дисков M.2 как можно найти конструкции, которые используют SATA и PCIe. Возможности первых близки к SSD 2,5 дюйма, но в их пользу говорит размер, а также то, что часть компьютеров может не обслуживать диски M.2 NVMe.

WD Green PC SSD G2 (120 ГБ)

Серия WD Green PC SSD G2 – это одни из наиболее дешевых вариантов М.2. Основаны на интерфейсе SATA, а производительность модели 120 ГБ достигает 545 МБ/сек при чтении и 430 МБ/с при записи данных. Производитель применил здесь 4-канальный контроллер Silicon Motion SM2246XT и ячейки памяти Toshiba 3D TLC NAND (но без кэш-памяти).

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280
• Емкость: 120 GB
• Интерфейс диска: SATA III
• Скорость записи: 430 МБ/сек
• Скорость чтения: 545 МБ/сек
• Ячейки памяти: Toshiba 3D TLC NAND

ADATA XPG SX6000 (128 ГБ)

ADATA XPG SX6000 – это, в свою очередь, одни из наиболее дешевых носителей SSD M.2 с использованием PCIe 3.0 x2. Производитель применил здесь 4-канальный контроллер Realtek RTS5760 и современную память 3D TLC NAND. Заявленные скорости достигают 730/660 МБ/сек. Предоставляется гарантия до 5 лет, но она ограничена коэффициентом TBW (запись 75 ТБ данных).

Стоит отметить, что модели с 256 ГБ и 512 ГБ являются не только доступными по цене, но также намного быстрее (1000/800 MB/s).

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2
• Емкость: 128 ГБ
• Интерфейс: PCI-Express 3.0 x2 (NVMe), PCIe 3.0 x2/NVMe 1.2
• Скорость записи: 660 МБ/сек
• Скорость чтения: 730 МБ/сек

ADATA Ultimate SU800 M.2 (250 ГБ)

Диски ADATA Ultimate SU800 М.2 отличаются очень хорошим соотношением цены и предлагаемых возможностей. Используются современные ячейки памяти 3D TLC Nand и 4-канальный контроллер Silicon Motion SM2258.

Это диск с интерфейсом SATA, так что производительность идентичная, как и 2,5-дюймовой версии – скорость чтения достигает 560 МБ/с, а записи – 520 МБ/с. Предоставляется гарантия на 3 года, но не ограничена коэффициентом TBW. Вместе с диском мы получаем пакет программного обеспечения Acronis True Image HD.

Основные характеристики :

• Емкость: 256 ГБ
• Интерфейс: SATA III M.2
• Скорость записи: 520 МБ/с
• Скорость чтения: 560 МБ/с
• Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Твердотельный накопитель M.2 для ноутбука

В случае ноутбуков часто это будет единственный диск в компьютере, так что стоит позаботиться о достаточной емкости – не стоит инвестировать в SSD емкостью ниже 240/256 ГБ. Мы должны также обратить внимание на тип интерфейса – поддерживает ли носитель интерфейс SATA или PCIe, и какой формат (длиннее, 2280, или, короче, 2260 или 2242).

Crucial MX500 M.2 (250 ГБ)

Последнее поколение SSD с интерфейсом SATA от компании Crucial, то есть MX500 это ещё один успешный удар в средний сегмент производительности. Версия M.2 диска отличается достаточно хорошей производительностью, а заявленные скорости достигают 560 МБ/с при чтении и 510 МБ/с при записи данных. Компания Crucial предоставляет 5-летнюю гарантию (ограниченную TBW 100 ТБ).

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280
• Емкость: 250 ГБ
• Интерфейс: SATA III
• Скорость записи: 510 МБ/с
• Скорость чтения: 560 МБ/с
• Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Transcend MTS420 (240 ГБ)

Transcend MTS420 в версии 240ГБ – это очень хорошее предложение для пользователей, которые нуждаются в носителе M.2 маленького формата 2242. Производитель указал максимальное скорости на уровне 560 МБ/с при чтении и 500 МБ/с при записи. Стоит отметить, что многие другие диски в этом формате, характеризуется худшими характеристиками. Производитель даёт на него 3-летнюю гарантию.

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2242
• Емкость: 240 ГБ
• Интерфейс: SATA III
• Скорость записи: 500 МБ/с
• Скорость чтения: 560 МБ/с
• Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

ADATA XPG SX8200 (480 ГБ)

Это хорошее предложение для пользователей ноутбуков, которые могут установить в своей машине носитель SSD в формате M.2 2280 PCIe. Если ноутбук может похвастаться разъемом M.2 PCIe 3.0 x4 – скорости составят 3200 МБ/с при чтении и 1700 МБ/с при записи. Накопитель XPG SX8200 покрыт 5-летней гарантия производителя.

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280
• Емкость: 480 ГБ
• Скорость записи: 1700 МБ/с
• Скорость чтения: 3200 МБ/с
• Ячейки памяти: Micron 3D TLC NAND

Лучшие накопители SSD M.2

Лучшие диски M.2 обладают удивительными характеристиками, а их эффективность приближается к пределу возможностей интерфейса PCI Express (лучший из представленных здесь дисков достигает максимальной скорости 3,5 ГБ в секунду ). Очевидно, это имеет свое отражение в высокой цене. Такие диски можно рекомендовать профессионалам, например, работающим со сложными видео проектами в разрешении 4K.

GOODRAM IRDM Ultimate (480 ГБ)

IRDM Ultimate 480 ГБ – это хорошее предложение для более требовательных пользователей. Что важно, в комплекте имеется адаптер для слота PCI Express. Производитель установил также теплоотвод, который защищает диск от перегрева. На борту 8-канальный контроллер Phison PS5007-E7 и прочные ячейки памяти Toshiba A19 MLC NAND. Максимальные скорости достигают 2900/2200 МБ/с. Серия IRDM Ultimate покрыта 5-летней гарантией производителя без ограничения записи данных.

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280 / AiC HHHL
• Емкость: 480 ГБ
• Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.2
• Скорость записи: 2200 МБ/с
• Скорость чтения: 2900 МБ/с
• Ячейки памяти:Toshiba A19 MLC NAND

Intel SSD 760p (512 ГБ)

Intel SSD 760p – это эффективные носители SSD для настольных компьютеров и современных ноутбуков, использующие разъем M.2 и интерфейс PCIe 3.0 x4. На борту контроллер Silicon Motion SM2262 и ячейки памяти IMFT 3D TLC NAND. Максимальные скорости составляют 3230 МБ/с при чтении и 1625 МБ/с при записи. Производитель предоставляет на накопители 5 лет гарантии, но ограниченной TBW (288 ТБ записи).

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2
• Емкость: 512 ГБ
• Интерфейс: PCI-Express 3.0 x4 (NVMe)
• Скорость записи: 1625 МБ/с
• Скорость чтения: 3230 МБ/с
• Ячейки памяти: IMFT 3D TLC NAND

Samsung SSD 970 EVO (500 ГБ)

SSD 970 EVO – это уже третье поколение высокоскоростных носителей M.2 с интерфейсом PCIe от компании Samsung. Модели 970 EVO предназначены для пользователей, которые ищут очень быстрые, но не топовые решения – такое сочетание мы найдём в моделях 970 PRO. Заявленная скорость чтения достигает 3400 МБ/с, а записи – 2300 МБ/с. На жесткие диски серии 970 EVO распространяется 5-летняя гарантия производителя – напомним, что срок гарантии в предыдущих моделях 960 EVO составлял только 3 года.

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280
• Емкость: 500 ГБ
• Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.3
• Скорость записи: 2300 МБ/с
• Скорость чтения: 3400 МБ/с
• Ячейки памяти: Samsung TLC V-NAND

Samsung SSD 970 PRO (1 ТБ)

Samsung 970 PRO 512 ГБ – это абсолютно топ-носитель SSD M.2 PCIe, предназначен для профессионалов. Производитель использовал здесь сверхнадежную память MLC V-NAND, так что пользователи могут не бояться за свои данные. Трудно из интерфейса PCIe 3.0 x4 выжать ещё больше, поэтому носитель достигает скоростей 3500 МБ/с в чтении и 2300 МБ/с в записи. На жесткие диски серии 970 PRO распространяется 5-летняя гарантия производителя.

Основные характеристики :

• Формат диска: M.2 2280
• Емкость: 1000 ГБ
• Интерфейс: PCIe 3.0 x4/NVMe 1.3
• Скорость записи: 2700 МБ/с
• Скорость чтения: 3500 МБ/с
• Ячейки памяти: Samsung MLC V-NAND

Что в прошлом, что в этом году статьи про SSD можно смело начинать с одного и того же пассажа: «Рынок твердотельных накопителей стоит на пороге серьёзных изменений». Вот уже который месяц подряд мы с нетерпением ждём того момента, когда производители, наконец, приступят к выпуску принципиально новых моделей массовых SSD для персональных компьютеров, которые вместо привычного интерфейса SATA 6 Гбит/с будут использовать более скоростную шину PCI Express. Но светлый момент, когда рынок наводнят свежие и заметно более высокопроизводительные решения, всё откладывается и откладывается, главным образом из-за задержек с доведением до ума необходимых контроллеров. Те же единичные модели потребительских SSD с шиной PCI Express, которые всё-таки становятся доступны, пока носят явно экспериментальный характер и не могут поразить нас своим быстродействием.

Находясь в таком томительном ожидании перемен, несложно упустить из виду другие события, которые пусть и не оказывают основополагающего влияния на всю индустрию, но тем не менее тоже важны и интересны. Что-то подобное как раз и случилось с нами: незаметно на рынке потребительских SSD получили распространение новые веяния, на которые мы до сих пор почти не обращали внимания. В продаже стали массово появляться SSD нового формата — M.2. Ещё пару лет назад об этом форм-факторе говорилось лишь как о перспективном стандарте, но за последние год-полтора он сумел обрести огромное число сторонников и среди разработчиков платформ, и среди производителей SSD. В результате сегодня накопители в формате M.2 — не редкость, а повседневная реальность. Их выпускают многие производители, они свободно продаются в магазинах и повсеместно устанавливаются в компьютеры. Более того, формат M.2 сумел отвоевать себе место не только в мобильных системах, для которых он предназначался изначально. Многие материнские платы для настольных компьютеров сегодня тоже комплектуются слотом M.2, в результате чего такие SSD активно проникают в том числе и в классические десктопы.

Учитывая всё это, мы пришли к выводу о необходимости обратить пристальное внимание на твердотельные накопители в формате M.2. Несмотря на то, что многие модели таких флеш-дисков являются аналогами привычных 2,5-дюймовых SATA SSD, которые тестируются нашей лабораторией на регулярной основе, среди них есть и самобытные продукты, не имеющие близнецов классического форм-фактора. Поэтому мы решили наверстать упущенное и провести единое сводное тестирование имеющихся в отечественных магазинах M.2 SSD наиболее ходовых ёмкостей 128 и 256 Гбайт. Помощь в осуществлении этой затеи нам оказала московская компания «Регард », предлагающая чрезвычайно широкий ассортимент SSD, в том числе и в форм-факторе M.2.

⇡ Единство и многообразие мира M.2

Слоты и карты формата M.2 (ранее данный формат именовался Next Generation Form Factor — NGFF) изначально разрабатывались как более скоростная и более компактная замена для mSATA — популярного стандарта, используемого твердотельными накопителями в различных мобильных платформах. Но в отличие от своего предшественника M.2 предлагает принципиально большую гибкость как в логической, так и в механической части. Новый стандарт описывает несколько вариантов длины и ширины карт, а также позволяет использовать для подключения твердотельных накопителей как SATA, так и более скоростной интерфейс PCI Express.

В том, что PCI Express сменит привычные нам интерфейсы накопителей, нет никаких сомнений. Непосредственное использование этой шины без дополнительных надстроек позволяет снизить латентности при обращении к данным, а благодаря её масштабируемости существенно увеличивает пропускную способность. Даже две линии PCI Express 2.0 способны обеспечить заметно большую скорость передачи данных по сравнению с привычным интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а стандарт M.2 позволяет устанавливать соединение с SSD с привлечением до четырёх линий PCI Express 3.0. Заложенный таким образом фундамент для роста пропускной способности повлечет появление нового поколения высокоскоростных твердотельных накопителей, способных обеспечить более быструю загрузку операционной системы и приложений, а также уменьшение задержек при перемещении значительных объёмов данных.

Интерфейс SSD	Максимальная теоретическая пропускная способность	Максимальная реальная пропускная способность (оценка)
SATA III	6 Гбит/с (750 Мбайт/с)	600 Мбайт/с
PCIe 2.0 x2	8 Гбит/с (1 Гбайт/с)	800 Мбайт/с
PCIe 2.0 x4	16 Гбит/с (2 Гбайт/с)	1,6 Гбайт/с
PCIe 3.0 x4	32 Гбит/с (4 Гбайт/с)	3,2 Гбайт/с

Формально стандарт M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Однако сложилось так, что за последнюю пару лет M.2 распространился гораздо шире SATA Express: разъёмы M.2 сегодня можно обнаружить на актуальных материнских платах и в ноутбуках, а SSD в форм-факторе M.2 повсеместно доступны в продаже. SATA Express же подобной поддержкой со стороны индустрии похвастать не способен. Отчасти это связано с большей гибкостью M.2: в зависимости от реализации данный интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и даже USB 3.0. Причём в своём максимальном варианте M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express способны обеспечить передачу данных лишь по двум таким линиям. Иными словами, сегодня именно слоты M.2 представляются не только удобным, но и более перспективным фундаментом для будущих SSD. Они не только подходят и для мобильных, и для десктопных применений, но и способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения потребительских твердотельных накопителей.

Однако учитывая тот факт, что ключевым свойством стандарта M.2 выступает многообразие его видов, следует иметь в виду, что далеко не все M.2-накопители одинаковы, а их совместимость с различными вариантами соответствующих слотов — это отдельная история. Начать следует с того, что платы доступных на рынке твердотельных накопителей в форм-факторе M.2 обладают шириной 22 мм, но имеют пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм. Данная размерность находит отражение в маркировке, например форм-фактор M.2 2280 означает, что карта накопителя имеет ширину 22 мм и длину 80 мм. Для слотов же M.2 обычно указывается полный перечень размерностей карт накопителей, с которыми они могут быть физически совместимы.

Второй признак, вносящий дифференциацию в разные варианты M.2, — это «ключи» в щелевом слоте и, соответственно, в ножевом разъёме карт, которые препятствуют установке плат накопителей в логически несовместимые с ними разъёмы. На данный момент для M.2 SSD используется два варианта расположения ключей из описанных в спецификации одиннадцати разных положений. Ещё два варианта нашли применение на WLAN и Bluetooth-картах в форм-факторе M.2 (да, бывает и такое —например, беспроводной адаптер Intel 7260NGW), а семь положений ключей зарезервированы на будущее.

Слоты M.2 могут обладать лишь одним ключом-перегородкой, но M.2-карты могут иметь по несколько ключей-вырезов сразу, что сделает их совместимыми с несколькими типами слотов одновременно. Ключ типа B, расположенный вместо контактов с номерами 12-19, означает, что в слот подведено не более двух линий PCI Express. Ключ типа М, занимающий контактные позиции 59-66, означает, что слот обладает четырьмя линиями PCI Express и поэтому может обеспечить более высокую производительность. Иными словами, карта M.2 должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. При этом ключи не только ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2, но и выполняют ещё одну функцию: их расположение препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

Приведённая в таблице информация должна помочь правильно идентифицировать имеющийся в системе тип слота. Но нужно иметь в виду, что возможность механической состыковки слота и разъёма является лишь необходимым, но не достаточным условием для их полной логической совместимости. Дело в том, что в слоты с ключами B и M может быть выведен не только интерфейс PCI Express, но и SATA, однако расположение ключей не даёт никакой информации о его отсутствии или наличии. То же самое касается и разъёмов M.2 карт.

	Ножевой разъём с ключом типа B	Ножевой разъём с ключом типа M	Ножевой разъём с ключами типа B и M
Схема
Расположение прорезей	Контакты 12-19	Контакты 59-66	Контакты 12-19 и 59-66
Интерфейс SSD	PCIe x2	PCIe x4	PCIe x2, PCIe x4 или SATA
Механическая совместимость	Слот M.2 c ключом типа B	Слот M.2 c ключом типа М	Слоты M.2 c ключами типа B или типа M
Распространённые модели SSD	Нет	Samsung XP941 (PCIe x4)	Большинство M.2 SATA SSD Plextor M6e (PCIe x2)

Есть и еще одна проблема. Она заключается в том, что многие разработчики материнских плат игнорируют требования спецификаций и устанавливают на свои продукты наиболее «крутые» слоты с ключом типа M, но заводят на них при этом лишь две из четырёх положенных линий PCIe. Кроме того, имеющиеся на материнских платах M.2-слоты могут быть вообще не совместимы с SATA-накопителями. В частности, своей любовью к установке M.2-слотов с урезанной SATA-функциональностью грешит компания ASUS. На эти вызовы адекватно отвечают и производители SSD, многие из которых предпочитают делать на своих картах сразу оба ключа-выреза, чем они обеспечивают возможность физической установки накопителей в слоты M.2 любого типа.

В итоге получается, что определить реальные возможности, совместимость и наличие интерфейса SATA в слотах и разъёмах M.2 по одним только внешним признакам невозможно. Поэтому полную информацию об особенностях реализации тех или иных слотов и накопителей можно получить только из паспортных характеристик конкретного устройства.

К счастью, на данный момент ассортимент M.2-накопителей не столь велик, так что ситуация не успела запутаться окончательно. Фактически на рынке пока представлена лишь одна модель M.2-накопителя с интерфейсом PCIe x2 — Plextor M6e — и одна модель с интерфейсом PCIe x4 — Samsung XP941. Все остальные доступные в магазинах флеш-накопители в форм-факторе M.2 используют привычный протокол SATA 6 Гбайт/с. При этом все встречающиеся в отечественных магазинах M.2 SSD имеют по два ключа-выреза — в положениях B и M. Исключением является лишь Samsung XP941, у которого есть только один ключ — в позиции M, но он в России не продаётся.

Тем не менее если в компьютере или на материнской плате имеется слот M.2, и вы планируете заполнить его твердотельным накопителем, то предварительно нужно проверить несколько вещей:

• Поддерживает ли ваша система M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD или оба варианта накопителей сразу?
• Если в системе есть поддержка M.2 PCIe-накопителей, то сколько линий PCI Express заведено на слот M.2?
• Какое расположение ключей на карте SSD допускает имеющийся в системе слот M.2?
• Какова максимальная длина карты M.2, которую можно установить в вашу материнскую плату?

И только после того, как вы сможете определённо ответить на все эти вопросы, можно переходить к выбору подходящей модели SSD.

Приветствую всех, уважаемые читатели блога сайт! В 2002 году появился интерфейс SATA, который сейчас используется для подключения абсолютного большинства жестких дисков и SSD. За последние 16 лет он обновился трижды, сохранив при этом обратную совместимость. В 2009 году появилась компактная версия этого интерфейса - mSATA, который располагается прямо на материнской плате.

Поддержку Разъема m 2 на материнских платах начали делать с 2013 года. По своему назначению он очень схож с mSATA, однако позволяет обойти ограничение по пропускной способности SATA интерфейса . Поскольку стандарт mSATA базируется на SATA 3, его пропускная способность составляет только 600 МБ/сек, а современные SSD уже работают на скоростях 3000 МБ/сек и выше.

Так выглядит SSD в форм факторе M2

При помощи м2 разъема в компьютер можно установить не только SSD, но и другие ngff устройства: Wi-Fi карты, Bluetooth, NFC и GPS платы расширения. При таком типе подключения вы избавитесь от многочисленных проводов, идущих от накопителя к системной плате. Тем самым, сэкономите место внутри системного блока, улучшите его охлаждение и упростите обслуживание.

SSD диски, использующие разъем м2, по виду похожи на планки оперативной памяти - такие же тонкие и вставляются прямо в материнскую плату компьютера. Примечательно, что изначально разъем m 2 применялся в ноутбуках и нетбуках, ведь их корпус достаточно тонкий для установки туда полноразмерных устройств. Затем, разъем m2 стал встречаться и на обычных материнках - на стационарных ПК.

Разъем m 2 использует для связи с материнской платой такой тип интерфейса, как PCI Express. Только не путайте с самим разъемом PCI Express, которых может быть несколько и которые располагаются ниже разъема видеокарты, и присутствуют даже на старых материнских платах. Это немного другое, хотя и существуют SSD, подключаемые через порт PCIe. А вот, как выглядит разъем м2 на материнской плате:

Особенности

SSD диски, предназначенные для разъема м2, выпускаются в разных размерах: 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры обозначают ширину, а две последующие - длину (в миллиметрах). Чем длиннее планка, тем больше чипов на ней можно расположить, тем больше будет емкость диска. Не смотря на такое многообразие форм-факторов, наиболее популярным является 2280.

Разъем m 2 на современных материнских платах может иметь разное положение. Речь идет о неких «ключах». Опять же, можно провести аналогию с планками ОЗУ: память DDR3 отличается от DDR2 расположение ключей - небольших вырезов в планках и самих слотах, соответственно. Так же и тут, небольшие вырезы могут располагаться в левой и правой частях порта .

Разъем m2 может иметь два ключа: B и M. Получается, что они не совместимы между собой. Однако, можно найти материнские платы с разъемом типа B + M (комбинированный). Помимо PCIe интерфейса, порт м2 поддерживает еще и SATA режим. Но и скорость в SATA режиме будет значительно ниже, нежели в PCI Express. Ключи обычно определяют то, какой тип интерфейса будет использоваться.

В обычных жестких дисках (HDD) контроллер связывается с операционной системой посредством протокола AHCI. Но, этот протокол не в состоянии использовать все возможности современных твердотельных накопителей. Это подтолкнуло к появлению нового протокола, который называется NVMe. Новый протокол характеризуется малыми задержками и позволяет выполнить больше операций в секунду, при этом минимально нагружая процессор.

Как выбрать м2 SSD

При покупке SSD накопителя, работающего по интерфейсу m 2, обязательно обращайте внимание на следующие вещи:

• Размер порта м2. Подберите такой диск, чтобы его можно было установить в материнскую плату, чтобы ничего нигде не упиралось.
• Тип ключа - B, M, или комбинированный. Как материнская плата, так и сам SSD диск должны иметь совместимость ключей. SATA м2 SSD диски обычно выпускаются с ключами «М+B», а PCIe м2 SSD - с ключом «М».
• Версия интерфейса и количество линий: PCI-E 2.0 x2 имеет пропускную способность 8 Гбит/с, а PCI-E 3.0 x4 - 3.2 Гбайт/с.
• Какой интерфейс поддерживается - PCI Express или SATA. Конечно, PCIe выглядит предпочтительнее, поскольку позволяет работать с большими скоростями. Возможность установки м2 SSD в SATA режиме должна быть указана в инструкции к материнке.
• Желательна поддержка протокола NVMe. Если ее нет, то сойдет и AHCI.

SSD диск, который подходит по всем параметрам, будет гораздо быстрее того, что подключен просто через SATA порты. Такое решение может потребоваться в играх и программах, требующих от диска высокой скорости чтения/записи. Лучшим вариантом будет диск, использующий интерфейс PCIe третьей версии с четырьмя линиями и протокол NVMe.