SSD M.2: все о форм-факторе, ключах и отличиях от SATA

Рассказываем в статье, какие факторы при выборе накопителей важны для пользователей и на что обратить внимание при выборе модели. 

M.2 SSD — твердотельные накопители в разных размерах (2230, 2242, 2260, 2280, 22110), которые используют форм-фактор M.2. При этом форм-фактор — это стандарт, который определяет физические размеры устройства, расположение креплений и тип разъема для подключения.

По сути M.2 SSD — усовершенствованная версия mSATA. Эти компактные накопители подходят даже для ультратонких устройств, потребляют меньше энергии и бесшумно работают благодаря отсутствию движущихся частей. 

Есть мнение, что накопители с таким форм-фактором сильно ускоряют работу ноутбуков и компьютеров. Здесь роль играет то, какой интерфейс используется. Если SATA, скорость передачи данных будет ненамного выше, чем у классических 2,5-дюймовых SSD. А вот PCIe/NVMe-модели действительно имеют другой скоростной режим. 

Эволюция от SATA к M.2

Эволюция накопителей от SATA к M.2 связана с ростом потребности пользователей в скорости, удобстве и компактности: 

• Сначала использовались жесткие диски (HDD), которые были медленными и шумными, а их интерфейс SATA сильно ограничивал скорость передачи данных. 

• Затем появились SSD в формате 2,5 дюйма, которые подключались по тому же интерфейсу SATA. Они позволяли передавать данные быстрее, но все равно все упиралось в ограничение пропускной способности интерфейса. 

• Следующий этап эволюции — появление форм-фактора M.2, который может использовать интерфейс PCIe и протокол NVMe. Это дает многократное ускорение обмена данными и мгновенную реакцию системы.

Для наглядности предлагаем сравнительную таблицу SATA SSD и M.2 NVMe.

Есть три наиболее распространенных типа ключей для обеспечения совместимости с материнской платой — B, M, B&M. Они указывают на расположение выступов в разъеме для подключения накопителей и определяют, какие интерфейсы могут использоваться. 

• В — ключ, расположенный ближе к левому краю слота. Поддерживает интерфейсы SATA, PCIe 3.0x2. Такой ключ в основном встречается в бюджетных низкоскоростных устройствах.

• M — ключ, расположенный ближе к левому краю разъема. Встречается в высокоскоростных SSD с максимальной производительностью и пропускной способностью. Многие материнские платы сейчас имеют разъем с ключом M, что позволяет выбирать разные типы накопителей. 

• B&M — комбинация двух описанных ключей. Она встречается в универсальных накопителях, которые подходят как для устаревших платформ, так и для новых систем. Чаще всего ключ B&M бывает в моделях SATA M.2. 

Учитывайте, что нужный ключ и возможность физической установки — не гарантия, что накопитель будет работать. Роль играет и совместимость устройств. Перед покупкой накопителя проверьте, какие стандарты поддерживает материнская плата вашего устройства. 

Что такое Socket 1, Socket 2, Socket 3

Сокеты — термины спецификации, которые тоже характеризуют разъемы для подключения накопителей. С их помощью производители обозначают, какие типы устройств поддерживаются слотом. 

Краткое описание каждого сокета:

• Socket 1 — поддержка устройств через PCIe или USB. Подходит для различных модулей связи. 

• Socket 2 — работа с такими интерфейсами, как SATA, USB 3.0, PCIeх2. Может использоваться для накопителей SSD M.2 с ключом B.

• Socket 3 — работает с PCIe или SATA. Подходит для SSD-накопителей, поддерживает форматы 2242, 2260, 2280 и 22110. Используемый ключ — М. 

Обычно на материнской плате указано, что именно можно подключать в доступные разъемы. Например, слот типа Socket 3 используется только для SSD. Даже если удастся подключить другие устройства, работать они не будут. 

При выборе накопителя отталкивайтесь от актуальных задач, желаемой производительности и скорости. Чтобы определиться было проще, изучите основные характеристики устройств.   

Преимущества форм-фактора M.2

Главное преимущество M.2 SSD — скорость работы. Если накопитель использует интерфейс NVMe через PCIe, он может работать в несколько раз быстрее, чем SATA SSD, который ограничен скоростью интерфейса SATA.

Второе преимущество — компактность. M.2 SSD имеют небольшие размеры, устанавливаются без кабелей, что позволяет экономить место в корпусе ноутбука. Если у вас ультратонкое устройство, выбор в пользу M.2 SSD очевиден. 

Третье преимущество M.2 SSD — меньшее потребление энергии. Это значимый аргумент для владельцев ноутбуков. Использование компактного накопителя позволит увеличить время автономной работы устройства.  

И, наконец, M.2 SSD чаще оснащаются более современными контроллерами и прошивками, что позволяет оптимизировать работу с накопителями и повысить совместимость со свежими версиями операционных систем.

AHCI и NVMe: в чем различия

Стандарт AHCI был создан еще во времена жестких дисков и оптимизирован под их работу, но подходит и для SSD. Он использует интерфейс SATA, который известен невысокими скоростями. Следовательно, не позволяет раскрыть полный потенциал M.2 SSD. 

NVMe — протокол, который разработан под компактные SSD с флеш-памятью. Он использует интерфейс PCIe и позволяет одновременно обрабатывать десятки тысяч запросов. Благодаря NVMe M.2 SSD достигают более высоких скоростей по сравнению с теми же M.2, которые работают через SATA с AHCI.  

Что еще учесть при выборе накопителя

Мы уже разобрали основные характеристики и преимущества твердотельных накопителей разных типов. Однако есть дополнительные параметры, которые тоже имеют значение при выборе. Например:

Размеры и форм-фактор. Современные M.2 накопители — это компактные платы, которые крепятся напрямую к материнской плате, что особенно важно для тонких ноутбуков и ПК с малым корпусом. Классические SATA SSD, в свою очередь, представляют собой 2,5-дюймовые корпуса, для которых нужно место в корпусе и подключение кабелей.

Вместимость. M.2 накопители давно перестали быть компактными только в размере: современные модели предлагают объемы до 4 ТБ и даже более, что сравнимо с классическими SATA SSD, чей максимум также находится в районе 4 ТБ. Выбор по объему теперь практически не зависит от форм-фактора.

Скорость записи данных. Это ключевой параметр, который кардинально различается.

• Для SATA SSD (включая M.2 SATA) предел составляет около 550 МБ/с.

• M.2 NVMe (PCIe 3.0) предлагают скорости до 3500 МБ/с.

• А флагманские M.2 NVMe (PCIe 4.0/5.0) могут достигать 7000-12000 МБ/с и выше. 

Совместимость и ключи. Обязательно проверьте, какой ключ (B, M или B&M) поддерживает слот M.2 на вашей материнской плате, чтобы накопитель физически подошел и мог использовать заявленные интерфейсы (SATA или PCIe).

Потребность в скорости. Спросите себя, нужны ли вам рекордные показатели NVMe. Для офисной работы, просмотра фильмов и большинства игр достаточно скорости SATA SSD. Монтаж видео, работа с большими базами данных или профессиональный фотоархив — задачи, где NVMe раскроет свой потенциал.

При выборе будет играть роль и вопрос цены. Стоимость накопителей в первую очередь зависит от емкости. Если сравнивать модели М.2 и SATA с одинаковыми показателями, то первые будут дороже. Если накопитель нужен для профессиональных задач, лучше покупать более скоростной и высокопроизводительный, следовательно, не бюджетный. Для «обывательского» использования вполне достаточно классического SATA. 

Выбрать и купить модель под свои задачи — это только полдела. Нужно проверить аппаратную совместимость, правильно установить и настроить устройство. Предлагаем подробную инструкцию по настройке, оптимизации и обслуживанию накопителей. 

Проверка аппаратной совместимости

Перед покупкой накопителя нужно убедиться, что он подойдет к вашему устройству. Многие производители ноутбуков и компьютеров ставят на материнские платы слот с ключом М и поддержкой стандартов SATA или PCIe. В таком случае на вашем устройстве будет работать как M.2 SATA, так и M2 NVMe. 

Проверить совместимость можно в BIOS в разделе Advanced. Там нужно найти строку M.2 Configuration и просмотреть выпадающее меню. Вы увидите, какие параметры поддерживает материнская плата устройства. 

Установка M.2 SSD на материнскую плату

Если убедились, что материнская плата вашего устройства поддерживает накопитель нужного формата и интерфейса (SATA или NVMe), действуйте так: 

1. Подготовьте компьютер — выключите его и отсоедините от сети. Снимите боковую крышку корпуса, чтобы получить доступ к материнской плате.

2. Найдите разъем для накопителя  — он обычно расположен рядом с разъемами PCIe и подписан как M.2. Если на плате есть защитная крышка-радиатор, аккуратно снимите ее.

3. Установите устройство — вставьте SSD в слот под небольшим углом. Убедитесь, что ключ-разрез на накопителе совпадает с ключом в разъеме. Если все в порядке, прижмите накопитель и закрепите винтом, который обычно поставляется с материнской платой.

4. Верните на место защитные элементы. Если на материнской плате есть радиатор для M.2, установите его и закрепите. 

5. Соберите ноутбук и подключите его к сети.

Настройка и оптимизация работы M.2 SSD

После включения устройства войдите в BIOS/UEFI и убедитесь, что система распознает новый накопитель. Что делать дальше: 

• Если используете NVMe SSD, убедитесь, что установлены актуальные драйверы контроллера. Установка часто происходит автоматически, но стоит перепроверить информацию на сайте производителя. 

• Настройте режим AHCI для SATA SSD или NVMe для PCIe SSD.

• Обновите прошивку, если производитель выпустил актуальные обновления. Это поможет улучшить производительность. 

• Отключите все функции, которые могут ускорить износ накопителя. 

• Отключите дефрагментацию, которая излишне нагружает внутреннюю память накопителя и сокращает ресурс. В Windows настройку можно выполнить через меню «Оптимизация дисков». 

• Оптимизируйте файловую систему, например, через NTFS с функцией TRIM в Windows. 

Обслуживание твердотельного накопителя

Несколько советов, которые стоит соблюдать, чтобы устройство прослужило как можно дольше:

• Проверяйте процент заполнения накопителя. Если хотите сохранить высокую производительность, следите, чтобы показатель не превышал 80%. 

• Установите программу для мониторинга температуры SSD (например, CrystalDiskInfo). Оптимальный диапазон — 40–70°С. В редких случаях допускается краткосрочный нагрев до 80°С (в более дорогих моделях). Если накопитель постоянно перегревается, предусмотрите дополнительную вентиляцию корпуса ноутбука. 

• Следите за обновлениями прошивки, даже если они применяются автоматически. 

На всякий случай позаботьтесь о резервном копировании важных данных. Можно перенести информацию на внешний носитель или использовать облачное хранилище. Например, Evolution Object Storage от Cloud. Оно подходит для хранения резервных копий, фото и видео, писем и документов, Big data. 

Если нужен быстрый и недорогой накопитель для обычной работы, подойдет M.2 SSD на интерфейсе SATA. Он будет быстрее классического жесткого диска, но при этом дешевле NVMe. Если нужна максимальная производительность, выбирайте M.2 NVMe SSD. Он подойдет для игр, работы с большими объемами данных и профессиональных приложений. Выбирая накопитель, на всякий случай сразу определитесь со средствами резервного хранения данных. Если затрудняетесь, обращайтесь за консультацией к экспертам Cloud — поможем подобрать удобное облачное решение под ваш бюджет.