форм фактор 2280 что это
Накопители SSD 2,5″ и M.2 — противостояние форм-факторов
Содержание
Содержание
Твердотельные накопители прочно вошли в нашу жизнь. И уже некоторое время наметилась тенденция ухода от привычного формата 2,5″ в сторону M.2. Чем же отличаются эти два форм-фактора, почему пользователи выбираю то или другое?
Скорость
Первый и один из наиболее первостепенных факторов — скорость передачи данных. Конечно, форм-фактор как таковой здесь не играет роли, но так уж сложилось, что со сменой габаритных размеров M.2 NVME диски привнесли и существенный прирост скоростных показателей.
Так, SATA интерфейс, который применяется практически во всех 2.5” SSD, ограничен 600 МБ/с (если вычесть различные накладные расходы, то чуть более 500) на прием и передачу. NVME же использует шину PCIe x2 или x4 и предлагает теоретические 3,94/7,88 ГБ/с — значительная разница.
Но, как всегда, если есть правило — значит есть исключения.
Габариты
Достаточно важное различие — разница в размерах. На иллюстрации ниже вы можете увидеть разнообразие размеров M.2 SSD.
Наиболее распространенным сейчас остается размер 2280 — 22 мм в ширину и 80 в длину. Не забудем также о толщине. Так, такие накопители могут быть как с односторонним, так и с двусторонним монтажом элементов, что позволяет варьироваться толщине накопителя от 2 до 4 мм. Декоративные пластины или радиаторы, которыми комплектуются некоторые из таких SSD, также увеличивают толщину.
Что же до 2.5” экземпляров, то размер у них справедливо больше – 100*70 мм, наиболее используемая толщина – 7 мм.
Ранее были экземпляры и с 9,5 мм, поскольку форм-фактор перешел по наследству от механических HDD. Однако этот показатель скорее критичен владельцам ноутбуков, ведь отсек для установки имеет ограниченную высоту.
Есть и более «толстые» 2,5” модели. Корпус толщиной в 15 мм используют ранее упоминавшиеся U.2 диски.
Наличие кабелей для подключения
Камень преткновения и причина для значимого числа пользователей в предпочтении M.2 дисков перед конкурентом.
Как подключить 2.5” накопитель? Соединяем диск с материнской платой интерфейсным кабелем, берем кабель питания от блока питания и подключаем опять же к диску. А если дисков несколько, то это кучка проводов, проблема кабель-менеджмента и невообразимые душевные муки ряда пользователей-эстетов.
А что же до M.2? Открутили винтик, вставили в разъем на материнской плате, закрутили винтик. Готово, вы восхитительны.
Но это все справедливо лишь для обычных ПК. У ноутбуков обычно посадочное место под оба вида накопителей распаяно — просто вставил в разъем и готово. А доступ к разъемам в большинстве случаев обеспечивается съемными крышками.
Возможность и необходимость охлаждения
Этот критерий непосредственно не относится к теме и сравнение будет не особо корректным, но все же упомянуть следует.
Накопители M.2 NVME подвержены нагреву контроллера. Это может вылиться, например, в просадки скоростных показателей. Исправить ситуацию помогают радиаторы, но без необходимого воздушного потока они мало эффективны.
Ситуация усугубляется тем, что большинство разъемов M.2 находятся около видеокарт, а на материнских платах с чипсетом X570 от AMD — еще и около чипсетного вентилятора. В итоге либо SSD подогревается от вышеперечисленных компонентов, либо невозможен его нормальный обдув, либо и то и другое.
С 2.5” дисками проще. Большинство современных контроллеров греются мало, а когда это было не так, то в качестве радиатора можно было использовать металлический корпус через термопрокладку.
Впрочем, сейчас большинство корпусов сделаны из пластика, и некоторые диски все-таки можно разогреть до температур около 70 °C.
В ноутбуках температурный режим может быть более суровым. Здесь невозможно использование радиаторов, нельзя реализовать направленный обдув и в принципе малый объем внутри корпуса без выраженных воздушных потоков. Сильно греющиеся контроллеры не могут эффективно себя охладить и будут даже в простое достаточно горячими.
Количество подключаемых накопителей
Также напрямую не относится к самим форм-факторам, но тесно с ним связано.
И если в ноутбуках возможности подключения примерно равны — 1-2 устройства обоих типов, то в десктопах ситуация более интересная.
В большинстве материнские платы имеют на борту два разъема M.2. Бывают модели с одним или тремя портами, но последние очень редки. Также стоит сказать, что и два имеющихся разъема могут отличаться интерфейсом подключаемого накопителя: он может быть только NVME, только SATA или универсальным.
А вот SATA портов для подключения 2.5/3.5” дисков в сегодняшних десктопах больше. Их количество варьируется от четырех до восьми на современных потребительских платформах, что с лихвой перекрывает потребности подавляющего большинства пользователей.
Да, это поднимает вопрос о том, где разместить столько дисков, но это уже совсем другая история.
А что в итоге?
А итог, как это часто бывает, будет субъективен. Каждый пользователь сам определяет для себя, какие потребительские характеристики ему важнее, а какими можно пренебречь.
M.2 накопители подкупают, в первую очередь, высокими заявленными скоростями и отсутствием проводов, а SATA 2.5” — наличием разъемов на любой материнской плате, их наибольшим количеством и практически полным отсутствием чрезмерного нагрева.
Но свои желания нужно соотнести с техническими возможностями — наличием соответствующих разъемов, их расположением и т. д., ведь имеющееся оборудование может накладывать свои ограничения на выбор диска.
Что за SSD M.2 и нужен ли он моему компьютеру?
Поскольку компьютеры, преимущественно ноутбуки, продолжают уменьшаться в размерах, их компоненты, такие как накопители, также должны были соответственно уменьшаться. За последние несколько десятилетий компьютерное хранилище превратилось из этого типичного продукта площадью 2 квадратных метра в ультрасовременные флеш-накопители, которые теперь подходят для самых тонких ноутбуков и ультрабуков. Взгляните на форм-фактор M.2 SSD (M-dot-2), который уменьшает размер обычного твердотельного накопителя до крошечного размера USB-накопителя.
Если вы планируете приобрести SSD-накопитель M.2 для вашего следующего компьютера, вот все, что вам нужно знать.
Что такое M.2 SSD
M.2 — это форм-фактор для твердотельных накопителей (SSD), который выглядит как кусочек жевательной резинки. SSD M.2 имеют прямоугольную форму, и большинство из них имеют размеры 80 x 22 мм (Д x Ш), но могут быть короче или длиннее (т. Е. 30 мм, 42 мм и 110 мм). SSD-накопители M.2, которые длиннее, содержат больше чипов NAND и обладают большей емкостью, чем более короткие версии. Эти накопители также могут быть односторонними или двухсторонними. Наиболее распространенный размер обозначен M.2 Type-2280.
Карты M.2 SSD обычно используются в современных мобильных вычислительных устройствах. SSD-накопители M.2 несовместимы со старыми системами, поскольку этот форм-фактор не похож на карты mSATA. Ввиду компактности, тонкие ноутбуки все чаще используют твердотельные накопители M.2, поскольку они занимают очень мало места, в отличие от традиционных дисков SATA. Кроме того, поскольку он предназначен для мобильных устройств, он не подходит для крупных корпоративных систем хранения.
Теперь о стоимости и поставщиках, этот тип SSD широко доступен на рынке и обычно стоит от 0,25 до 0,75 долларов за гигабайт. Samsung и Intel являются наиболее популярными поставщиками твердотельных накопителей M.2. Другими поставщиками являются Toshiba, Kingston, Team Group, Plextor и Adata.
Выявление разных размеров M.2 SSD
M.2 SSD-карты и слоты для материнских плат отличаются по размерам, как по ширине, так и по длине карты. Размер SSD M.2 можно определить с помощью четырех- или пятизначного числа в его названии. Первые две цифры — его ширина, а остальные — его длина. Например, тип M.2 — карта 2280; это 22 мм в ширину и 80 мм в длину. Для настольных компьютеров и ноутбуков стандартными являются твердотельные накопители M.2 шириной 22 мм. Текущие доступные размеры для модулей M.2 следующие:
Ширина — 12, 16, 22 и 30 мм.
Длина — 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 и 110 мм.
Карта длиной 80 мм или 110 мм может содержать 8 чипов NAND для емкости 1 ТБ. Кроме того, размер накопителя SSD M.2 достигает 2 ТБ.
Основная структура
С несколькими зубчатыми штырьками модули M.2 могут быть легко подключены к сопрягаемому разъему, что еще больше повышает его легкую совместимость. Определенные зубчатые штифты соответствуют уникальному ключу, начиная от A (с штифтами 8-15 с надрезом) до M (с штифтами 59-66 с надрезом).
Типичная структура ключей M.2 SSD включает в себя клавишу B, клавишу M или клавишу B + M. Для твердотельных накопителей WD M.2 используются модели B и M (B + M) на моделях WD Green SSD и WD Blue SSD, тогда как WD Black PCIe SSD использует только клавишу M.
M.2 SSD плюсы
1] дополнительная скорость
SSD M.2 предназначены для разъема PCIe, который имеет гораздо больший калибр, чем традиционные SSD. Они добавляют к явной разнице в скорости SSD-технологий, и эти недорогие SSD M.2 обладают способностью получать в 15 раз более высокую скорость. Пользователи также смогут получить твердотельные накопители M.2, использующие протокол NVME, которые обеспечивают гораздо меньшую задержку.
Операционные системы, такие как Windows, большую часть времени используют системное хранилище, поэтому обновление упрощает работу. Разница в скорости также будет очевидна во время загрузки системы и уменьшенных экранах загрузки игры.
2] Компактный форм-фактор
Итак, если вы планируете портативную сборку, тогда твердотельный накопитель M.2 является одним из строгих соображений для уменьшения веса и коэффициента пространства. Традиционные 2,5-дюймовые твердотельные накопители имеют размер почти всей вашей руки, но твердотельные накопители M.2 лежат на 2–3 пальцах. Кроме того, разъемы M.2 подключаются прямо к материнской плате, что устраняет необходимость в дополнительных кабелях. Эти диски уменьшают вес твердотельных накопителей с 50 грамм до всего лишь 7 грамм, т.е. эквивалентны весу листа на дереве.
3] Технология будущего
Если вы получите систему, которая поддерживает диски M.2, вы откроете множество вариантов обновления в будущем. Как и хранилище PCIe и NVME, M.2 — еще одно новшество, которое, как ожидается, будет доминировать на потребительском рынке через несколько лет.
4] Улучшенное энергопотребление
Системы мобильных компьютеров имеют очень ограниченное время работы в зависимости от размера батареи и мощности, потребляемой различными компонентами. Поскольку интерфейс SSD M.2 является частью спецификаций SATA 3.2, он включает в себя несколько функций, выходящих за рамки интерфейса, например DevSleep. Эта новая функция создает более низкое энергопотребление и сокращает количество энергии, используемой устройствами. Это помогает увеличить время работы систем и перевести их в спящий режим, а не выключать из-за нескольких применений.
5] Надежность
Одним из главных преимуществ твердотельных накопителей перед жесткими дисками было то, что они физически не разлагаются и работают очень долго. M.2 SSD работает аналогичным образом, существует очень небольшой долгосрочный риск, и их надежность хорошо известна.
M.2 SSD Минусы
Найти SSD M.2, который подходит для вашей материнской платы, может быть трудной работой для тех, кто не слишком знаком с компьютерным оборудованием. Эти диски имеют много сложностей, вот краткое изложение:
Следовательно, прежде чем совершить окончательную покупку, пользователь должен проверить, совместима ли его материнская плата с M.2, и изучить свои варианты подключения и шаги настройки.
Другим недостатком является цена, так как получение новых современных технологий, таких как Intel Optane, может потребовать четырехкратной стоимости.
Напоследок
Вам нужен M.2 SSD? Что ж, благодаря множеству плюсов каждому современному компьютеру нужен SSD M.2, не только из-за его компактной структуры и гладкости, но и для того, чтобы оставаться актуальным с новыми и будущими технологиями.
Также у нас есть сравнение стандартов SSD, где вы можете узнать о различиях M.2, NVMe и SATA.
Введение в SSD. Часть 3. Форм-факторная
В прошлых частях цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков и интерфейсов взаимодействия с накопителями. Третья часть познакомит читателя с современными форм-факторами дисков.
Твердотельные накопители лишены подвижных частей, а данные хранятся в микросхемах, которые могут располагаться на платах практически без ограничений. Эта особенность SSD «развязывает руки» производителям накопителей и позволяет выйти за рамки привычных форматов.
«Классический» форм-фактор SSD
Форм-фактор 2.5″ был предложен в 1988 году компанией PrairieTek и позже был закреплен в стандарте EIA/ECA-720. Такие накопители могут подключаться как по SATA, так и по PATA, хотя последние уже не очень распространены. Диски данного форм-фактора длиной 100 мм, шириной 69.85 мм и высотой от 5 до 19 мм.
Говоря о форм-факторе 2.5″ невольно вспоминается его старший брат — 3.5″. Твердотельные накопители в таком формате редкость, но существуют по сей день. Например, ExaDrive от компании Nimbus Data. Диск может похвастаться невероятной вместимостью: 100 ТБ в одном 3.5″ накопителе.
У 2.5″ есть и младший брат: форм-фактор 1.8 дюймов. Данный форм-фактор использует для подключения mSATA и был распространен в ноутбуках.
U.2, так же известный как SFF-8639, был разработан в декабре 2011 года командой SSD Form Factor Working Group. Стандарт SFF-8639 разрабатывался в первую очередь для корпоративного сегмента с поддержкой PCIe-, SAS- и SATA-дисков. Внешне U.2 диски отличаются от 2.5″ другим коннектором и фиксированной высотой в 15 мм. На дисках в форм-факторе U.2 встречается рельефная нижняя стенка для улучшения теплоотвода.
U.2 реализует три вида интерфейсов: SATA, SAS и PCIe. Однако, каждый разъём поддерживает только один из интерфейсов. Так, в SAS-бэкплейне PCIe диск «не заведется». Это вызывало определенные неудобства, которые обязательно должен был решить другой форм-фактор.
20 марта 2018 года организация Open Compute Project представила форм-фактор U.3, который решает существующую проблему U.2. Согласно спецификации, интерфейсы SAS, SATA и PCIe поддерживаются на всех пинах, а выбор интерфейса производится в автоматическом режиме в зависимости от предоставляемых диском интерфейсов. Накопители U.3 совместимы с системами, использующими U.2, но не наоборот.
На данный момент нет дисков с форм-фактором U.3.
Этот форм-фактор так же известен как Next Generation Form Factor (NGFF). Первая версия стандарта M.2 была выпущена группой PCI Special Interest Group (PCI-SIG) в декабре 2013 года. Данный форм-фактор не ограничивается твердотельными накопителями: существуют Wi-Fi и Bluetooth-модули в таком исполнении.
В сравнении с предыдущими форм-факторами M.2 предоставляет максимальную гибкость при проектирования устройства. Следующие характеристики устройства могут варьироваться:
Точный размер и тип ключа можно узнать по типу устройства.
Add-in-Card
Как мы узнали ранее, SSD могут использовать PCIe линии для подключения через специальные разъемы. Но существуют диски, использующие PCIe с оригинальными коннекторами. Такой форм-фактор называется AiC, то есть Add-in-Card. PCIe карты различаются по размерам.
Самым большим вариантом в Add-in-Card является Full-Height Full-Length (FHFL) профиль. Размер карты FHFL составляет 120 миллиметров в высоту и 312 миллиметров в длину. Твердотельные накопители обычно создаются в минимальном профиле: Half-Height Half-Length (HHHL) с высотой 79.2 мм и длиной 175.26 миллиметров.
В августе 2018 года Samsung представила форм-фактор NGSFF (Next Generation Small Form Factor), так же известный как M.3 или NF1. Форм-фактор от Samsung отличается от M.2 увеличенной шириной и отсутствием разнообразия в коннекторах. Длина NGSFF-диска составляет 110 миллиметров, а ширина — 30 миллиметров, что эквивалентно самой большой M.2-плате.
NF1 использует коннекторы, идентичные коннекторам типа «M» форм-фактора M.2, тем не менее, M.2 и NF1 не совместимы между собой. PCI-SIG не одобряет использование разъема M.2 в данном форм-факторе, так как установка M.2 устройств в NF1 разъем может привести к повреждению устанавливаемого оборудования.
Данный форм-фактор разработан для серверного сегмента: увеличенная ширина позволяет вместить до 36 накопителей в 1U сервер.
EDSFF
Enterprise & Data Center SSD Form Factor (EDSFF), известный как Intel Ruler SSD разработан EDSFF Working Group. EDSFF представляет две версии серверных SSD-дисков: короткий (E1.S) и длинный (E1.L).
Короткая версия EDSFF, E1.S, очень похожа на своего ближайшего конкурента — NGSFF, но имеет металлический корпус, который одновременно защищает плату от механических повреждений и выступает салазками для установки в сервер. Размеры диска E1.S не сильно отличаются от NGSFF: 111 миллиметров в длину и 31 миллиметр в высоту.
E1.L почти в три раза длиннее E1.S, его длина — 325 миллиметров. Увеличение длины накопителя позволяет увеличить объём диска. В мае 2019 Intel® представила SSD D5-P4326 объёмом в 15.36 ТБ, а в будущем планирует выпустить модель с вместимостью 30,72 ТБ.
Заключение
Большинство форм-факторов давно устоялись, а все изменения в накопителях происходят «под капотом». Тем не менее, производители придумывают новые форм-факторы для NVMe, преследуя цель увеличить количество дисков в одном юните серверного пространства.
А как вы считаете, как скоро появится общий стандарт для нового форм-фактора, объединяющего лучшие черты NGSFF и EDSFF?
Введение в SSD. Часть 3. Форм-факторная
В прошлых частях цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков и интерфейсов взаимодействия с накопителями. Третья часть познакомит читателя с современными форм-факторами дисков.
Твердотельные накопители лишены подвижных частей, а данные хранятся в микросхемах, которые могут располагаться на платах практически без ограничений. Эта особенность SSD «развязывает руки» производителям накопителей и позволяет выйти за рамки привычных форматов.
«Классический» форм-фактор SSD
Форм-фактор 2.5″ был предложен в 1988 году компанией PrairieTek и позже был закреплен в стандарте EIA/ECA-720. Такие накопители могут подключаться как по SATA, так и по PATA, хотя последние уже не очень распространены. Диски данного форм-фактора длиной 100 мм, шириной 69.85 мм и высотой от 5 до 19 мм.
Говоря о форм-факторе 2.5″ невольно вспоминается его старший брат — 3.5″. Твердотельные накопители в таком формате редкость, но существуют по сей день. Например, ExaDrive от компании Nimbus Data. Диск может похвастаться невероятной вместимостью: 100 ТБ в одном 3.5″ накопителе.
У 2.5″ есть и младший брат: форм-фактор 1.8 дюймов. Данный форм-фактор использует для подключения mSATA и был распространен в ноутбуках.
U.2, так же известный как SFF-8639, был разработан в декабре 2011 года командой SSD Form Factor Working Group. Стандарт SFF-8639 разрабатывался в первую очередь для корпоративного сегмента с поддержкой PCIe-, SAS- и SATA-дисков. Внешне U.2 диски отличаются от 2.5″ другим коннектором и фиксированной высотой в 15 мм. На дисках в форм-факторе U.2 встречается рельефная нижняя стенка для улучшения теплоотвода.
U.2 реализует три вида интерфейсов: SATA, SAS и PCIe. Однако, каждый разъём поддерживает только один из интерфейсов. Так, в SAS-бэкплейне PCIe диск «не заведется». Это вызывало определенные неудобства, которые обязательно должен был решить другой форм-фактор.
20 марта 2018 года организация Open Compute Project представила форм-фактор U.3, который решает существующую проблему U.2. Согласно спецификации, интерфейсы SAS, SATA и PCIe поддерживаются на всех пинах, а выбор интерфейса производится в автоматическом режиме в зависимости от предоставляемых диском интерфейсов. Накопители U.3 совместимы с системами, использующими U.2, но не наоборот.
На данный момент нет дисков с форм-фактором U.3.
Несмотря на то, что M.2-устройство часто фиксируется винтом, интерфейсы M.2 поддерживают «горячую замену». Таким образом, замена на «горячую» возможна, если устройство и материнская плата поддерживают такую возможность.
В сравнении с предыдущими форм-факторами M.2 предоставляет максимальную гибкость при проектирования устройства. Следующие характеристики устройства могут варьироваться:
Add-in-Card
Как мы узнали ранее, SSD могут использовать PCIe линии для подключения через специальные разъемы. Но существуют диски, использующие PCIe с оригинальными коннекторами. Такой форм-фактор называется AiC, то есть Add-in-Card. PCIe карты различаются по размерам.
Самым большим вариантом в Add-in-Card является Full-Height Full-Length (FHFL) профиль. Размер карты FHFL составляет 120 миллиметров в высоту и 312 миллиметров в длину. Твердотельные накопители обычно создаются в минимальном профиле: Half-Height Half-Length (HHHL) с высотой 79.2 мм и длиной 175.26 миллиметров.
В августе 2018 года Samsung представила форм-фактор NGSFF (Next Generation Small Form Factor), так же известный как M.3 или NF1. Форм-фактор от Samsung отличается от M.2 увеличенной шириной и отсутствием разнообразия в коннекторах. Длина NGSFF-диска составляет 110 миллиметров, а ширина — 30 миллиметров, что эквивалентно самой большой M.2-плате.
NF1 использует коннекторы, идентичные коннекторам типа «M» форм-фактора M.2, тем не менее, M.2 и NF1 не совместимы между собой. PCI-SIG не одобряет использование разъема M.2 в данном форм-факторе, так как установка M.2 устройств в NF1 разъем может привести к повреждению устанавливаемого оборудования.
Данный форм-фактор разработан для серверного сегмента: увеличенная ширина позволяет вместить до 36 накопителей в 1U сервер.
EDSFF
Enterprise & Data Center SSD Form Factor (EDSFF), известный как Intel Ruler SSD разработан EDSFF Working Group. EDSFF представляет две версии серверных SSD-дисков: короткий (E1.S) и длинный (E1.L).
Короткая версия EDSFF, E1.S, очень похожа на своего ближайшего конкурента — NGSFF, но имеет металлический корпус, который одновременно защищает плату от механических повреждений и выступает салазками для установки в сервер. Размеры диска E1.S не сильно отличаются от NGSFF: 111 миллиметров в длину и 31 миллиметр в высоту.
E1.L почти в три раза длиннее E1.S, его длина — 325 миллиметров. Увеличение длины накопителя позволяет увеличить объём диска. В мае 2019 Intel представила SSD D5-P4326 объёмом в 15.36 ТБ, а в будущем планирует выпустить модель с вместимостью 30,72 ТБ.
Заключение
В нашей Selectel Lab вы можете протестировать Intel SSD D5-P4326 15.36 TB в сервере на базе высокочастотного Intel Xeon W-3235.
А как вы считаете, как скоро появится общий стандарт для нового форм-фактора, объединяющего лучшие черты NGSFF и EDSFF? Ждем вас в комментариях!