Установка msata ssd на материнскую плату. SSD M.2 – Реалии стандарта и обзор доступной модели Sandisk X300

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.

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.

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.

Стандарт mSATA — также известный как mini-SATA — был официально представлен в сентябре 2009 года. Предназначался он для ноутбуков и прочих компактных ПК, в которых не хватало места под накопитель формата 2,5 дюйма. Сейчас же в продаже можно найти даже материнские платы, оснащённые этим портом. Внешне этот интерфейс похож на разъём PCI Express Mini-Card, но на электрическом уровне есть разница, которую невозможно заметить со стороны. Для того чтобы можно было установить в разъём PCI-E Mini-Card накопитель mSATA, необходимо вмешательство производителя. А именно — установка чипов-мультиплексоров. Эти микросхемы будут следить за тем, какая именно плата подключена к слоту PCI-E Mini-Card, и в зависимости от этого подключать данный разъём к контроллеру PCI-E или же к SATA. Такой апгрейд всегда делается на заводе, во время сборки той или иной платы, и, как правило, назначение слота Mini PCI-E либо отражено в спецификациях, либо подписано около самого порта.

Что же касается самих накопителей форм-фактора mSATA, то сейчас их можно встретить практически в каждом ультрабуке, ведь они гораздо меньше и тоньше своих 2,5-дюймовых собратьев.

Снизу вверх: обычный жесткий диск 3,5 дюйма; SSD 2,5 дюйма; твердотельный накопитель mSATA

Кроме того, использовать готовый разъём mSATA в ультрабуке дешевле, чем изобретать свой собственный порт, а также производить накопители для него. Хотя в некоторых ультрабуках ASUS или лэптопах Apple используется свой, фирменный разъём и накопители такого же типа.

Разъёмы mSATA в материнских платах для десктопов встречаются крайне редко. Но если такой порт распаян, то установленный в нём накопитель можно использовать либо как системный диск, либо в качестве SSD-кеша. Intel Smart Response — хороший пример такой технологии, хотя тут можно обойтись обычным 2,5-дюймовым накопителем вместо mSATA.

Если говорить о минусах накопителей mSATA, то, кроме малой распространённости, их всего два: это объём и цена. В силу размеров накопителя на него невозможно припаять больше четырёх микросхем памяти, а значит, часть каналов контроллера не будет задействована, и в теории скорости чтения и записи у таких накопителей могут быть не очень большими. Впрочем, производитель может в какой-то степени компенсировать малое количество задействованных каналов установкой быстрой памяти или одного из контроллеров LSI SandForce, который поддерживает сжатие потока данных на лету.

⇡ Участники тестирования

В этом сравнительном тестировании мы решили немного пойти против правил. На этот раз вместе с накопителями формата mSATA мы протестируем обычные SSD. Это сделано для того, чтобы узнать, есть ли разница в производительности между двумя этими форматами. И если есть, насколько она велика.

Вот список устройств, представляющих лагерь mSATA:

• mSATA Crucial M4 256 Гбайт (CT256M4SSD3)
• mSATA Kingston SSDNow mS200 120 Гбайт (SMS200S3/120G)
• mSATA Plextor M5M 256 Гбайт (PX-256M5M)
• mSATA Transcend 128 Гбайт (TS128GMSA740)

Что касается накопителей форм-фактора 2,5 дюйма, то за последнее время мы протестировали очень много таких устройств, но для этого сравнения решили взять всего два из них:

• 2,5-дюймовый SSD Kingston HyperX 3K 120 Гбайт (SH103S3/120G)
• 2,5-дюймовый SSD Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M5P)

Первый, Kingston HyperX 120 Гбайт (SH100S3/120G), был выбран из-за контроллера LSI SandForce SF-2281 — подобный контроллер, LSI SandForce SF-2241, установлен в одном из mSATA-накопителей. Другой накопитель, Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M5P), тоже выбран из-за своего контроллера. В нём используется Marvell 88SS9187-BLD2. Точно такой же чип стоит в другом mSATA-накопителе, Plextor M5M. В Crucial M4 256 Гбайт (CT256M4SSD3) тоже используется контроллер Marvell, но предыдущего поколения — Marvell 88SS9174-BLD2. Для SSD Transcend аналога в списке протестированных нами устройств не нашлось. Увы, там используется малораспространенный контроллер фирмы JMicron.

⇡ Crucial M4 256 Гбайт (CT256M4SSD3)

В первом рассматриваемом нами mSATA SSD, Crucial M4 CT256M4SSD3, используется контроллер Marvell 88SS9174. На момент написания этой статьи его можно признать морально устаревшим, ведь на рынке уже есть твердотельные накопители с контроллером Marvell 88SS9187. Впрочем, использование старого контроллера полностью оправдано тем, что этот накопитель был представлен в середине 2012 года.

Мы будет тестировать накопитель Crucial M4 объёмом 256 Гбайт (CT256M4SSD3) но в продаже можно также найти этот SSD объёмом 128, 64 и 32 Гбайт. Последняя модель, на наш взгляд, лучше всего подойдёт для SSD-кеша, а не для установки ОС.

Crucial M4 CT256M4SSD3

Накопитель Crucial M4 CT256M4SSD3 оснащён четырьмя микросхемами памяти производства Micron с интерфейсом ONFi 2.х. Точная версия интерфейса не указана, хотя в этом нет ничего удивительного: в последнее время так делают многие производители SSD . Количество NAND-устройств, находящихся в каждой микросхеме памяти, также не известно. В паре с контроллером работает кеш-память DDR3 объёмом 128 Мбайт.

Что касается памяти, можно сказать, что это MLC-память, сделанная по техпроцессу 25 нм. Ну и скорости: устоявшаяся скорость чтения должна составить 500 Мбайт/с, а записи — всего лишь 260 Мбайт/с. Что же касается скорости произвольного чтения и записи, то, по заявлениям производителя, она достигает 45 000 IOPS при чтении и 50 000 записи.

Если говорить о количестве циклов перезаписи, то напрямую производитель о них не заявляет, хотя на официальном сайте можно найти информацию о том, что накопитель выдержит ежедневную запись 40 Гбайт в течение 5 лет.

Если говорить о стоимости, то средняя цена на Crucial M4 CT256M4SSD3 составлет около 7 100 рублей на момент написания данного обзора. Хотя в московских интернет-магазинах можно купить этот накопитель немного дешевле — за 6 600 рублей.

⇡ Kingston SSDNow mS200 120 Гбайт (SMS200S3/120G)

Если производитель хочет сделать SSD на платформе SandForce, то в подавляющем большинстве случаев он выберет контроллер LSI SandForce SF-2281. В случае с Kingston SSDNow mS200 был выбран другой контроллер — LSI SandForce SF-2241. Как и во всех контроллерах SandForce, в SF-2241 используется сжатие всей записываемой информации. Если данные хорошо поддаются сжатию, то скорость накопителя должна быть неплохой, в противном случае она катастрофически упадёт.

Рассматриваемая нами 120-Гбайт модель считается самой объёмной в линейке. Кроме неё, на рынке можно найти mSATA-накопители Kingston SSDNow mS200 объёмом 60 и 30 Гбайт.

Kingston SSDNow mS200 120 Гбайт (SMS200S3/120G)

Различия между LSI SandForce SF-2241 и SF-2281 заключаются в том, что 41-й контроллер поддерживает чипы MLC и SLC ёмкостью до 128 и 64 Гбит соответственно. Что же касается LSI SandForce SF-2281, то у него нет таких жестких ограничений — он умеет работать с микросхемами MLC и SLC ёмкостью до 512 и 128 Гбит. В общем, контроллеры SF-2241 и SF-2281 очень сильно похожи друг на друга.

Контроллер LSI SandForce SF-2241

На плате накопителя распаяно четыре микросхемы Flash-памяти с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0, что очень необычно для контроллера SandForce — обычно в паре с ним используются микросхемы ONFi. Производитель памяти — Toshiba, все чипы сделаны по 19-нм техпроцессу. Если судить по маркировке корпусов чипов, в каждом из них содержится по два NAND-устройства и, как следствие, задействованы все восемь каналов контроллера (разве что SSD лишился преимуществ чередования NAND-устройств на каналах, которое было бы возможно, будь этих самых устройств в два раза больше). К сожалению, о количестве циклов перезаписи производитель ничего не сообщает. В Kingston заявляют, что устоявшаяся скорость записи должна составить 500 Мбайт/с, а чтения — 520 Мбайт/с. Скорость произвольного чтения и записи блоков по 4 Кбайт достигает 86 000 и 48 000 IOPS соответственно.

Память Kingston SSDNow mS200

Средняя розничная цена на накопитель Kingston SSDNow mS200 объёмом 120 Гбайт на момент написания данного обзора составляет 4 200 рублей. Но если как следует поискать в московский интернет-магазинах, то можно купить этот накопитель дешевле — примерно за 3 950 рублей.

⇡ Plextor M5M 256 Гбайт (PX-256M5M)

В накопителе Plextor M5M PX-256M5M используется контроллер Marvell 88SS9187, он пришёл на смену устаревшему Marvell 88SS9174, который мы уже встречали в накопителе Crucial M4 256 Гбайт (CT256M4SSD3). Новый контроллер отличается поддержкой спецификаций SATA 3.1, а также позволяет ставить команду TRIM в очередь наряду с командами чтения/записи. Кроме того, разработчики Marvell 88SS9187 обещают увеличить производительность и снизить энергопотребление — последнее должно прийтись по нраву владельцам ультрабуков и других мобильных ПК. Также на плате накопителя распаяна кеш-память DDR3L-1333 SDRAM, объёмом 256 Мбайт.

Накопитель Plextor M5M 256 Гбайт (PX-256M5M) считается самым «большим» в линейке. Кроме модели объёмом 256 Гбайт, в продаже можно найти mSATA SSD объёмом 128 и 64 Гбайт.

Plextor M5M 256 Гбайт (PX-256M5M)

Память, используемая в накопителе Plextor M5M PX-256M5M, относится к типу Toggle Mode DDR 2.0. Произведена она компанией Toshiba по 19-нм техпроцессу. В каждом чипе содержится по четыре NAND-устройства, поэтому задействованы все восемь каналов контроллера , да еще и с чередованием. Как и всегда, о количестве циклов перезаписи производитель памяти умалчивает. Что же касается скоростных характеристик, то устоявшаяся скорость чтения должна составить 540 Мбайт/с, а записи — 430 Мбайт/с. Скорости произвольного чтения и записи этого накопителя похожи. Так, заявленная скорость чтения блоков по 4 Кбайт составляет 79 000 IOPS, а записи — 77 000 IOPS.

На момент написания данной статьи средняя цена накопителя составляет 7 300 рублей, хотя в московских интернет-магазинах реально найти этот накопитель примерно на 400 рублей дешевле.

⇡ Transcend 128 Гбайт (TS128GMSA740)

Последний рассматриваемый в этом тесте накопитель — Transcend SSD TS128GMSA740 — оснащён контроллером Jmicron JMF667H, который имеет четыре канала для Flash-памяти, причем на каждый канал можно «повесить» до восьми NAND-устройств. Не забыта функция выравнивания износа и поддержка памяти Toggle Mode DDR 2.0 сделанной по 19-нм техпроцессу. Также этот контроллер может поморгать LED-индикаторами, если таковые распаяны на плате.

128 Гбайт — максимальный объём для этой линейки mSATA-накопителей Transcend. Также в продаже можно встретить SSD из этой же серии объёмом 64 и 32 Гбайт.

Transcend SSD 128 Гбайт (TS128GMSA740)

Про чипы памяти, распаянные на этом SSD, на момент написания данной статьи найти точную информацию не удалось. Известно лишь, что интерфейс памяти — Toggle Mode DDR, хоть и не понятно, какой он версии и по какому техпроцессу произведена память. Что же касается скоростных характеристик, то устоявшаяся скорость чтения должна составить 530 Мбайт/с, а записи— 270 Мбайт/с, что не очень-то много. Скорость произвольного чтения составляет 68 000 IOPS, а записи: 69 000 IOPS.

На момент написания данной статьи средняя цена на накопитель Transcend 128 Гбайт (TS128GMSA740) составляет примерно 4 800 рублей, но если постараться, то в московских интернет-магазинах можно найти этот накопитель и по более низкой цене: примерно 3 600 рублей.

На этом мы заканчиваем описание накопителей форм-фактора mSATA и переходим к рассказу о других участниках тестирования. Все описанные ниже диски уже участвовали в нашем групповом тестировании 14 SSD объёмом 240-256 Гбайт , поэтому мы просто приведём выдержки из этой статьи.

⇡ Kingston HyperX 3K 120 Гбайт (SH100S3/120G)

Как показывают несложные расчеты, SSD в клиентском компьютере морально устареет задолго до того, как износятся ячейки его памяти. А значит, можно сэкономить часть стоимости накопителя за счет использования чипов с меньшим ресурсом циклов перезаписи. Число в названии Kingston HyperX 3K означает именно это — 3 тыс. циклов перезаписи, в отличие от «простого» HyperX, ресурс которого составляет 5 тыс. циклов. Интерфейс и техпроцесс производства микросхем остался прежним. По производительности между ними также почти нет разницы, а стоит 3K все-таки дешевле.

⇡ Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M3P)

M5 Pro стал первым SSD, в котором взамен заслуженного Marvell 88SS9174 используется контроллер Marvell 88SS9187, призванный увеличить производительность и сократить энергопотребление устройства.

Plextor M5 Pro комплектуется памятью Toshiba стандарта Toggle-Mode DDR 2.0, произведенной по техпроцессу 19 нм. В M5 Pro также устанавливают микросхемы DDR3 совокупным объемом вплоть до 768 Мбайт в 512-Гбайт модели. При таком объеме буфера очевидно, что, помимо служебной информации, контроллер хранит там и пользовательские данные.

Plextor M5 Pro поддерживает полнодисковое шифрование по стандартам AES-128 и AES-256. Для контроля целостности данных наряду с 128-битным механизмом ECC применяется некий алгоритм в прошивке под названием Robust Data Hold-out. По заверению производителя, каждое устройство перед поставкой проходит суровое аппаратное тестирование.

Указанные в таблице данные о производительности справедливы для устройств с прошивкой версии 1.02, которую производитель также называет Xtreme. При более ранних версиях firmware скорость ненамного, но все-таки ниже. Поэтому всем покупателям M5 Pro, как и владельцам OCZ Vertex 4, рекомендуем проверить версию прошивки и обновиться.

Движение – жизнь. Но это очень старое изречение несет не только биологический смысл. Оно применительно и к бездушным вещам. Например, к компьютерной технике: все время растет уровень производительности, появляются новые интерфейсы, ориентированные на этот рост.

Интерфейсу SATA совсем недавно исполнилось одиннадцать лет. За это время он обновлялся дважды с сохранением обратной совместимости, при этом скорость передачи выросла в четыре раза. Примерно пять лет назад появилась компактная версия интерфейса – : накопитель устанавливался в особое посадочное место на материнской плате.

Знакомство с начнем с небольшой справки, а затем вас ждет семейство накопителей M6e и обзор Plextor M6e.

Немного истории

Хотя интерфейс mSATA позиционировался как мобильный, однако некоторые производители стали устанавливать его и на обычные материнские платы. И наиболее активно в этом направлении отметилась тогда Gigabyte, которая не только размещала разъемы mSATA, но и устанавливала в них сами SSD.

Материнская плата Gigabyte GA-Z68XP-UD3-iSSD укомплектовывалась твердотельным накопителем Intel 311 20 Гбайт.

Затем постепенно начали подтягиваться и другие производители. Сейчас же их устремления дошли до того, что на системных платах стали появляться по два разъема mSATA, как, например, на ASRock Z87 Extreme11/ac, обзор которой скоро выйдет в лаборатории. Несколько перебор с моей точки зрения, ну да ладно…

В целом использование mSATA довольно удобно: решения компактны, не требуется никаких шлейфов, в корпусе ничего не болтается. Однако, в силу ряда причин (в первую очередь – более высокой стоимости моделей в формате mSATA), в «настольных» системах этот формат не снискал популярности. Но зато он обрел ее в мобильных.

Впрочем, для людей, стремящихся к компактности, этот формат является находкой: материнская плата mini-ITX, процессор поколения IvyBridge или Haswell с компактной системой охлаждения, накопитель mSATA, соответствующий корпус – получается вполне законченная и логичная, к тому же весьма производительная (при соответствующем ЦП) рабочая система.

Однако, как уже отмечалось выше, наблюдается потребность в росте скоростей, а всему есть предел. И о SATA 6 Гбит/с пошли разговоры, что он «слишком медленный». За компанию «под раздачу» попал и mSATA. Но теперь производители учли свои прошлые ошибки: новый интерфейс передачи данных был придуман сразу в двух вариантах: мобильном и настольном. Применительно к мобильному варианту контроллер в наборе системной логики не заменили на другой (как это было, скажем, с IDE и SATA), а просто выбросили его вообще, заодно сэкономив на разработке и площади кристаллов. В общем, тут одним выстрелом убили двух зайцев. А видоизмененные контроллеры SATA остались только в настольном сегменте.

Новый стандарт подразумевает изменение размеров: mSATA бывает двух типоразмеров (Full Size, 51 x 30 мм, и Half Size, 26.8 x 30 мм), тогда как M.2 предполагает четыре, самый небольшой из которых 42 х 22 мм. Но при этом M.2 тоньше ровно на миллиметр, а особо компактный еще тоньше – аккурат вдвое, нежели mSATA.

Компания отнюдь не первая на ниве выпуска твердотельных накопителей в формате M.2, свой ассортимент уже пополнили Super Talent (NGFF DX1 и NGFF ST1), Crucial (M500 NGFF), KingSpec (M.2 NGFF Ultrabook), MyDigitalSSD (Super Cache 2 M.2) и Intel (530 M.2). Но Plextor фактически первой начала популяризацию этого формата среди широких масс в «настольном» варианте: все, что было выпущено ранее, ориентировалось исключительно на промышленное использование – сборку мобильных устройств.

Интерфейс M.2 разрабатывался не для «десктопа», его удел – это действительно компактные мобильные устройства, а для обычных систем предлагается SATA Express . Фактически взаимоотношения между ними такие же, как сейчас между mSATA и SATA: первый очень компактен и устанавливается в небольшое гнездо на плате, второй – значительно больше по размерам, требует отдельного посадочного места в корпусе и двух подводящих шлейфов (интерфейсного и питания).

Сразу стоит отметить: не нужно считать M.2 разъемом сугубо для накопителей. M.2 – это чистый PCI-E, просто в ином форм-факторе. Соответственно, под этот стандарт будет выпускаться все, что душе угодно: Wi-Fi, WWAN, GPS и прочие платы расширения. Производителям этих устройств не нужно будет озадачиваться разработкой новых контроллеров, им достаточно будет лишь изменить печатную плату и само устройство, приведя их к новому формату.

Поэтому M.2 и SATA Express, хотя и могут использоваться для установки накопителей, обладают некоторыми различиями. M.2 универсален. SATA Express же ориентирован только на устройства хранения данных. Хотя у него тоже есть некоторая универсальность, не зря интерфейс фактически состоит из трех разъемов – одно питание и два интерфейсных: к SATA Express можно подключить и два обычных SATA устройства.

Материнская плата ASUS Z97-A: четыре SATA и один SATAe – суммарно можно подключить до шести обычных SATA накопителей.

Неприятным моментом является то, что моделей с интерфейсом SATA Express еще просто нет в продаже. Дошло до того, что ASUS для тестирования системных плат с новым интерфейсом была вынуждена заказать разработку специального устройства под названием ASUS Hyper Express у Kingston. Оно выглядит как обычный накопитель форм-фактора 2.5”, внутри которого установлена плата со специальным контроллером и двумя разъемами mSATA.

На момент написания этого материала данное устройство официально еще не существовало, но к моменту публикации его фотографии должны всплыть в сети. А M.2 – вот он. И на розничных материнских платах он уже появляется (например, мой коллега Ivan_FCB недавно провел обзор платы ASUS Maximus VI Impact с таким разъемом, а другой коллега wildchaser на днях рассмотрел ASUS Z97-DELUXE, основанную на Intel Z97), хотя пока что и редко.

Не нужно быть провидцем, чтобы понимать очевидную истину: привычные нам SATA и mSATA очень скоро будут списаны со счетов и исчезнут с материнских плат. А на смену им придут либо M.2 (точнее, он уже начинает вытеснять mSATA) и SATA Express (SATAe), либо будет придумано что-то еще: производителям нужно и дальше увеличивать цифры на этикетках, а традиционный SATA уже исчерпал свой потенциал в этом направлении.

Новинка Plextor: семейство накопителей M6e

Компания Plextor давно дразнила своих поклонников и просто заинтересованных потенциальных покупателей: еще в начале сентября прошлого года на проходящей в Берлине выставке IFA2013 она продемонстрировала инженерные образцы своих накопителей нового поколения. Затем они периодически мелькали на различных презентациях, привлекая внимание любителей всяческих новинок.

И вот, 9 января этого года, на выставке CES 2014 компания Plextor сделала официальный анонс. Но в продажу M6e тогда не попали. Продажи начались чуть меньше месяца назад – в начале апреля. Наконец-то у желающих появилась возможность приобрести новинку. Но «возможность» не означает «пошел и купил». Применительно к российской рознице, даже в Москве приобрести можно только модификацию объемом 256 Гбайт, да и то не везде.

А версии объемом 128 и 512 Гбайт до розницы вообще еще не добрались. Все верно: семейство накопителей Plextor M6e состоит только из трех моделей.

Технические характеристики

Надо отметить, что уже сейчас розничная стоимость модификации на 256 Гбайт куда ниже рекомендованной – ценники стартуют примерно от 10 тысяч рублей (или 280 долларов). Впрочем, даже такая цена слишком велика для данного объема: за эту сумму можно приобрести твердотельный накопитель 512 Гбайт как в привычном форм-факторе 2.5”, так и в mSATA. За новизну приходится платить.

Упаковка, комплектация, внешний осмотр

Модель Plextor M6e предлагается в довольно крупной коробке сочно-красного цвета, привлекающей внимание.

С обратной стороны упаковки описываются общие характеристики модели и приводятся скоростные параметры всего семейства M6e.

Да, как это уже давно заведено, коробка универсальна для всей линейки и индивидуальные черты (в данном случае указание объема устройства на лицевой стороне упаковки) – это лишь дополнительная наклейка. Отдельно на более чем двух десятках языков (русском в том числе) подчеркивается, что накопитель полностью совместим с материнскими платами как с UEFI, так и со старым AMI/AWARD BIOS. Но это будет проверено отдельно, благо запас различных материнских плат у меня есть (даже Socket 7, если кто-то из читателей еще помнит такой).

Комплект поставки весьма скромен, хотя упакован продукт Plextor неплохо.

Весь свободный объем коробки занимает вспененный полиэтилен. Сверху обнаруживается буклет гарантийного обслуживания и инструкция по установке, а под разделителем – сам Plextor M6e, упакованный в антистатический пакет.

Вот, собственно, и все. Больше в коробке ничего нет. Было бы неплохо, конечно, если бы производитель положил планку для установки накопителя в низкопрофильные системные блоки. Да, мощные игровые системы, для которых позиционируется M6e, как правило, располагаются в полноценных корпусах, но далеко не все нуждающиеся в скоростном SSD являются игроманами с парой видеокарт в ПК.

Вскрытие, аппаратная составляющая

Накопитель Plextor M6e идет сразу в собранном виде, мало того, от эксплуатации переходника в отдельном виде компания обезопасилась установкой гарантийной пломбы.

Все верно. Перед нами не одиночное законченное устройство, а два отдельных и полностью самостоятельных, но объединенных вместе силами компании. И их можно эксплуатировать отдельно, если не смутит нарушение пломбы и аннуляция гарантии на накопитель.

Но в данном случае каких-либо гарантийных обязательств нет, поэтому наклейка помехой не станет.

Можно даже вообще все удалить. Кстати, из наклейки на самом устройстве можно почерпнуть немало интересной информации о нем.

Приводятся серийный номер, наименование модели и объем, море логотипов различных сертификатов и уведомлений. Указано питающее напряжение и максимальный ток. Также обнаруживается упоминание о компании LiteON, напечатанное мелким шрифтом, это реальный производитель устройства, выполняющий заказы Plextor. А Shinano Kenshi – это реальный владелец компании и самой торговой марки Plextor.

Со снятыми этикетками устройство предстанет перед нами во всей красе. А благодаря простой отвертке с крестообразным жалом его можно разобрать.

Собственно, сам накопитель – это узкая вытянутая плата.

Будучи установленным в посадочное место, он развернут тыльной стороной к пользователю. В итоге доступны взору лишь половина установленных микросхем NAND-памяти и буферная память контроллера. Сам же контроллер, как и другая половина микросхем, располагается на невидимой стороне платы.

Это Marvell 88SS9183-BNP2 с аппаратной поддержкой PCI-E версий 1.1 и 2.0 (в слотах 3.0 работать будет, но в режиме 2.0). Использует две линии PCI-E 2.0. Именно так: хотя адаптер и выполнен как устройство PCI-E x4, рассматриваемым экземпляром используется только две линии этого интерфейса.

Следует отметить, Marvell 88SS9183, во-первых, является AHCI-контроллером (для его работы не потребуется установка дополнительных драйверов), во-вторых, этот контроллер совместим и с интерфейсом SATA, поэтому он наверняка будет попадаться и в составе обычных накопителей форм-фактора 2.5”.

Контроллер в качестве буферной памяти использует микросхему DDR3 с маркировкой NT5CC256M16CP-D1 производства Nanya и объемом 512 Мбайт, а в качестве запоминающих устройств – восемь микросхем с маркировкой TH58TEG8DDJBA8C. Каждая из них содержит по четыре кристалла MLC NAND, работающих в режиме Toggle Mode, обладающих объемом 64 Гбит и произведенных Toshiba по 19 нм техпроцессу.

К сожалению, мне не удалось найти какой-либо толковой информации по этому контроллеру, поэтому можно лишь предположить, что он не слишком сильно отличается от популярного Marvell 88SS9187, и, вероятнее всего, перед нами снова двухъядерный ARM с восьмиканальным доступом памяти.

Адаптер PCI-E-M.2 весьма прост и незатейлив.

Вот и вся элементная база, которая присутствует на нем. Интерфейс PCI-E никак не преобразовывается и не меняется. Все те элементы, что можно видеть – это сопутствующая силовая обвязка. Например, микросхема с маркировкой PS54326 – это контроллер Texas Instruments TPS54326 , отвечающий за питание накопителя. Как известно, в разъеме PCI-E нет напряжения +5 В, есть только +12 В и +3.3 В. TPS54326 отвечает за преобразование напряжения +12 В в необходимое для работы устройства напряжение +5 В.

Обратная сторона платы адаптера пуста:

А теперь перейдем от теории к практике, соберем нашего разобранного подопытного обратно и установим в тестовый стенд. Благо вопросов по его возможной эксплуатации довольно-таки немало.

Не знаете с каким интерфейсом приобрести SSD-накопитель? Тогда данная статья поможет вам с выбором! Сегодня мы рассмотрим какие существуют интерфейсы у SSD.

SSD-накопители прописались уже практически во всех современных игровых ПК и ноутбуках. Не удивительно — объём накопителей увеличивается, цена снижается, выбор огромен. Да, не все они так хороши как хотелось бы, но сегодня речь пойдёт не об этом. Но кроме выбора производителя и модели встаёт ещё один вопрос — с каким интерфейсом нам требуется накопитель?

Сейчас производители продолжают развитие в двух направлениях — переход от SATA к PCI-Express и применение иного физического интерфейса. Во втором случае перед нами появились несколько новых типов разъёмов. Всё это может застигнуть пользователя врасплох в случае апгрейда своей системы.

SATA
Мы уже привыкли, что SSD-накопители с интерфейсом SATA представляют собой 2.5″ устройства объёмом до 1 Тб. Интерфейс SATA III (6 Гбит/с) предоставляет реальную скорость передачи данных до 550 МБ/с. Такие накопители чаще всего встречаются в ПК, моноблоках и ноутбуках, обладая, при этом, максимальной совместимостью с платформами. Но ультрабуки (к примеру — ASUS Zenbook) физически не могут вместить в себя такие накопители.

PCI-Express
В связи с особенностью физического интерфейса, PCI-Express SSD-накопители используются исключительно в ПК и серверах. В зависимости от накопителя, используется интерфейс PCI-Express x2, x4 или x8. Преимуществом PCI-Express накопителей является скорость, ведь она заметно превышает доступные у SATA III (550 МБ/с) — здесь мы получим уже более 780 МБ/с (данная скорость взята у ROG RAIDR Express). А в более дорогих решениях — более гигабайта в секунду.

mSATA
Интерфейс mSATA (mini-SATA) можно обнаружить на некоторых настольных материнских платах (например, линейке ASUS Maximus V) и в немалом количестве ноутбуков. Накопители с этим интерфейсом соответствуют спецификации SATA III (6 Гбит/с) и могут достигать скорости передачи данных 550 МБ/с. Интерфейс и устройства mSATA внешне неотличимы от mini-PCI-Express интерфейса и устройств, но они абсолютно несовместимы и установка mSATA устройства в mini-PCI-Express слот может привести к выходу из строя этих компонентов. В настоящее время mSATA уже уходит с рынка, так как его заменил более новый интерфейс — M.2.

SATA Express
Интерфейс SATA Express разработан специально для ПК и обладает теоретической пропускной способностью 10 Гбит/с (что на 40% быстрее, чем SATA III). Новый интерфейс предполагает использование совершенно иного разъёма на плате и на накопителе, а также использование нового кабеля для передачи информации. К примеру, новый интерфейс уже доступен на материнской плате ASUS Z87 Deluxe/SATA Express, а также будет доступен на новых материнских платах на базе чипсета Intel Z97. Правда сами накопители будут появляться только к лету. К одному разъёму можно подключить один накопитель SATA Express или два накопителя SATA III.

M.2 Connector (NGFF)
Ранее известные как NGFF (Next Generation Form Factor — после mSATA), накопители M.2 заняли место в ноутбуках и ультрабуках. Но некоторые настольные материнские платы также будут обладать этим разъёмом. В интерфейсе M.2 могут быть реализованы и PCI-Express линии и SATA линии. Но в большинстве случаев используются именно PCI-Express линии. Так что при выборе M.2 накопителя стоит сначала узнать из спецификации вашего устройства какой тип M.2 интерфейса у вас на плате.

Разъем M.2 были представлены миру несколько лет назад, как стандарт, позволяющий использовать все преимущества SSD , что позволяет их устанавливать в компьютерах небольших размеров.

Крутой диск на любом компьютере

Еще несколько лет назад на каждом рабочем столе можно было найти жесткий диск HDD, шлейфы, шнуры и перемычки – предметы, известные каждому, кто самостоятельно дорабатывал или чинил компьютер.

Жесткие диски того времени использовали разъем и интерфейс ATA, который предлагал пропускную способность 133 МБ/сек. Несколько лет спустя дебютировал интерфейс SATA, который навсегда изменил мир носителей памяти.

SATA пережил три поколения , последний из которых используется и сегодня. Первый, то есть SATA 1, обеспечивает пропускную способность на уровне МБ/сек, SATA 2 позволяет достигать 300 МБ/сек, а SATA 3 – 600 МБ/сек.

Новые решения в хранении данных

Начало XXI века – это время наибольшей популярности HDD – их цены были низкими, так что каждый мог позволить себе на несколько десятков гигабайт памяти, а спустя несколько лет – несколько терабайт.

В то же время начали выпускать твердотельные диски , которые использовались в мобильных устройствах, картах памяти, переносных USB-накопителях, а также в компьютерах, как диски SSD (solid-state drive).

Преимущество SSD в несравненно большей скорости записи и чтения данных, а также в отсутствии механических элементов, что повышает устойчивость к ударам и падения.

SSD-накопители могут иметь небольшие размеры, но из-за популярности интерфейса SATA их стали производить в формате 2,5-дюймовых дисков, подобных HDD.

Обратная совместимость имеет свои недостатки

Интерфейс SATA был создан намного раньше, чем SSD-накопители, поэтому даже последняя версия не в состоянии использовать всех возможностей . В первую очередь, это связано с ограничением 600 МБ/сек, то есть максимальной пропускной способностью интерфейса SATA 3. Это большая проблема, потому что производительность SSD может быть гораздо больше .

Проблему большого размера носителей пытались исправить, вводя стандарт mSATA, который является разъемом непосредственно на материнской плате компьютера. Решение позволило устанавливать SSD в нетбуках и ультрабуках, экономя место и сокращая их вес.

К сожалению, стандарт mSATA основывался на интерфейсе SATA 3, а значит также ограничен пропускной способностью в 600 МБ/сек.

Разъем M.2 – будущее твердотельных носителей

Стандарт M.2 дебютировал как Next Generation Form Factor, то есть как «разъем нового поколения». В 2013 году официально переименован в M.2.

Развитием обязан, прежде всего, компании Intel, которая впервые использовала его в материнских платах с чипсетами H97 и Z97 для последнего поколения процессоров intel Core (Haswell Refresh).

M.2 – это разъем для платы расширения, устанавливаемой непосредственно на материнской плате. Разрабатывался с мыслью о твердотельных накопителях, картах Wi-Fi, Bluetooth, NFC и GPS.

В зависимости от функции, на рынке представлено несколько вариантов карт M.2: 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры – это ширина (в любом варианте – 22 мм), а остальные цифры – это длина (30 мм, 42 мм, 80 мм или 110 мм). В случае современных SSD, чаще всего применяется вариант 2280.

Стандарт M.2 для связи с материнской платой использует интерфейс PCIe (в настоящее время разрабатывается версия PCIe 3.0), который позволяет обойти ограничения интерфейса SATA 3. В зависимости от количества поддерживаемых линий PCI Express, пропускная способность дисков M.2 для PCIe 3.0 x1 может достигать 1 Гбит/с, а для PCIe 3.0 x16 до 15 Гбит/с.

Разъем M.2 может поддерживать протокол PCI Express, PCIe и SATA. Если диск M.2 PCIe подключен к материнской плате, которая поддерживает только стандарт SATA, то он не будет виден в системе и не будет возможности его использования. Такая же ситуация будет иметь место, когда диск M.2 SATA мы подключим к компьютеру, поддерживающему только интерфейс PCIe.

Разъем носителя M.2 может иметь разное расположение. На рынке доступны карты с ключом B, M, B+M. Покупая SSD-диск , следует предварительно убедиться в том, какие разъемы поддерживает ваша материнская плата в компьютере.

Диски с ключом B не подойдет к гнезду, с ключом M и наоборот. Решением этой проблемы является ключ B+M. Материнская плата с таким сокетом обеспечивает совместимость с дисками обоих типов. Следует, однако, иметь в виду, что это не единственный фактор, свидетельствующий о соответствии.

Технология NVMe – новый стандарт

Старые жесткие диски HDD и SSD для связи контроллера с операционной системой используют протокол AHCI. Так же, как интерфейс SATA, он был создан ещё во времена жестких дисков (HDD) и не в состоянии использовать максимум возможностей современных SSD.

Именно поэтому был создан протокол NVMe. Это технология, созданная с нуля, разрабатывалась с мыслью о быстрых полупроводниковых носителях будущего. Характеризуется малыми задержками и позволяет выполнять большее количество операций в секунду при меньшем использовании CPU.

Для того, чтобы воспользоваться носителем с поддержкой NVMe, необходима поддержка материнской платой стандарта UEFI.

Какой диск M.2 выбрать

При покупке диска M.2 следует обратить внимание на:

• Размер разъема M.2, который имеет материнская плата (2230, 2242, 2260, 2280 и 22110)
• Тип ключа, который имеет разъем M.2 на материнской плате (M, B или B+M)
• Поддержку интерфейса (PCIe или SATA)
• Поколение и количество линий PCIe (например, PCIe 3.0×4)
• Поддержку протокола AHCI или NVMe

В настоящее время лучшим выбором является твердотельный накопитель M.2, использующий интерфейс PCIe 3.0×4 и технологию NVMe . Такое решение обеспечит комфортную работу в играх и программах, требующих очень быстрого чтения/записи и продвинутой обработки графики.

Некоторые твердотельные носители, кроме того, оборудованы радиатором, который снижает температуру, увеличивая, тем самым, производительность и стабильность.