Как проверить совместимость твердотельных накопителей PCIe M.2 NVMe с вашим ПК или материнской платой

Обновлено 22.12.2020

В то время как жесткие диски доминируют на рынке систем хранения в течение долгого времени, твердотельные накопители или твердотельные накопители также медленно нашли свое место на рынке вместе с почтенными вращающимися пластинами. Твердотельные накопители полностью изменили границы того, что было возможно с хранением данных внутри персонального компьютера, обеспечивая невероятно высокую скорость в небольших форм-факторах без каких-либо движущихся частей. Твердотельные накопители стали настолько важными, что в 2020 году трудно представить, что даже в средних или бюджетных системах не было бы какой-либо формы твердотельного хранилища внутри них.

Твердотельный накопитель Samsung 970 Evo NVMe - популярный выбор для тех, кому нужна высокая производительность. - Изображение предоставлено: Samsung

Расширяя границы носителя SSD, у нас есть сверхбыстрые твердотельные накопители NVMe, которые используют интерфейс PCI Express вместо традиционного интерфейса SATA. PCI Express - это тот же интерфейс, который используется графической картой ПК для связи с материнской платой, поэтому понятно, что PCIe обеспечивает пропускную способность, которая намного выше, чем это было возможно с SATA. Накопители NVMe больше не являются уникальным или недосягаемым продуктом с недавним падением цен на флэш-память NAND, и теперь их можно получить по разумной цене по сравнению со старыми дисками SATA.

На что обращать внимание при покупке накопителя NVMe

Итак, мы установили, что диски NVMe намного быстрее, чем их аналоги с SATA, и стали довольно разумной покупкой, учитывая небольшие надбавки, которые они взимают по сравнению с твердотельными накопителями SATA. Таким образом, вы можете быть склонны приобрести диск NVMe для следующего обновления устаревшей системы. При принятии решения о покупке накопителя NVMe для вашей системы необходимо учитывать ряд вещей. В этой статье мы сосредоточимся в основном на информации о совместимости твердотельных накопителей PCIe Gen 3 NVMe, но также может быть полезно ознакомиться с нашими Расширенное руководство по покупке SSD для получения дополнительной информации обо всех типах и форм-факторах SSD.

Вот некоторые из ключевых моментов, которые необходимо учитывать при покупке твердотельного накопителя NVMe.

Форм-фактор M.2

В то время как традиционные твердотельные накопители SATA могут использовать как форм-фактор 2,5 дюйма, так и слот M.2 на самой материнской плате, накопители NVMe совместимы исключительно только со слотом M.2. Платформа M.2 универсальна и поддерживает множество карт M.2. Одним из применений форм-фактора M.2 является реализация SSD, которая включает в себя диски SATA и NVMe.

3 основных форм-фактора твердотельных накопителей - Изображение: TomsHardware

SATA против NVMe

Если мы ограничимся только форм-фактором M.2, есть два доступных варианта с точки зрения SSD, которые совместимы с форм-фактором M.2. Традиционные твердотельные накопители SATA также могут использовать слот M.2, но их пропускная способность и скорость ограничены пределами интерфейса SATA. Твердотельные накопители M.2, использующие шину SATA, схожи по производительности с 2,5-дюймовыми вариантами твердотельных накопителей SATA, но физически меньше по размеру и обеспечивают работу без кабелей.

Что касается накопителей NVMe, они используют шину PCIe и намного быстрее, чем диски, использующие интерфейс SATA, хотя на первый взгляд оба они выглядят очень похоже и подключаются к одному и тому же слоту. Это первое различие, которое необходимо сделать при поиске диска NVMe. Хотя аналогичный диск M.2 SATA может выглядеть в точности как диск NVMe, разница в производительности значительна. Большинство SSD-накопителей SATA имеют максимальную скорость 550-600 МБ / с, тогда как SSD M.2 NVMe теоретически могут достигать 4000 МБ / с.

На первый взгляд разница между твердотельным накопителем M.2 SATA и твердотельным накопителем M.2 NVMe незначительна - Изображение: Dell

Совместимость с материнской платой

Материнская плата играет наиболее важную роль в окончательном определении, совместима ли ваша система с накопителем NVMe, который вы собираетесь купить.

Слот M.2

Поскольку мы установили, что накопители NVMe совместимы исключительно со слотом M.2 на материнской плате, важно проверить, есть ли на материнской плате какие-либо слоты M.2 вообще. Слот M.2 - это слот шириной 22 мм, который поддерживает горизонтальную вставку карты M.2, обычно расположенный под слотами PCIe или рядом с ними. Большинство современных материнских плат поддерживают не только один, но иногда 2 или даже 3 слота M.2 на них. Отсутствие слотов M.2 - проблема, с которой вы можете столкнуться, если ваша материнская плата довольно старая или если она немного ограничена по бюджету.

Слоты M.2 могут поддерживать различные карты M.2, такие как карты Wi-Fi и Bluetooth, твердотельные накопители SATA и твердотельные накопители NVMe. Эта универсальность делает ее довольно важной функцией на материнских платах, поэтому сейчас довольно легко найти материнскую плату со слотом M.2.

Также важно отметить, что наличие слота M.2 не гарантирует совместимости с NVMe. M.2 был разработан для поддержки USB 3.0, SATA и PCIe, а большинство ранних слотов M.2 поддерживали только SATA. Это тот момент в статье, где мы должны сделать обязательную ссылку на руководство к вашей материнской плате, поскольку это общее руководство, и совместимость M.2 может варьироваться в зависимости от сотен материнских плат, представленных сегодня на рынке. В руководстве к материнской плате будет указано, какой именно тип работы поддерживает слот M.2, и совместим ли он с дисками SATA и NVMe. Вот что говорится в руководстве к материнской плате MSI B450 Tomahawk MAX относительно вариантов хранения:

Информация четко указана в руководстве к материнской плате B450 Tomahawk MAX (лишние строки опущены)

Если вы обнаружите, что на вашей материнской плате отсутствуют какие-либо слоты M.2, не волнуйтесь. В Интернете можно найти относительно дешевую карту адаптера PCIe M.2, которая использует слот PCIe x4 на самой материнской плате для подключения диска NVMe к материнской плате с минимальным снижением производительности.

Ключи

Еще одна важная вещь, которую следует учитывать в отношении совместимости, - это расположение клавиш твердотельного накопителя NVMe и разъема M.2 на материнской плате. Ключ предотвращает вставку разъема в несовместимое гнездо. Это то, что можно определить, даже посмотрев на диск и слот.

Сначала поговорим о слоте M.2 на плате. Есть два основных «ключа», которые используются в слотах M.2, и они определяют, предназначен ли слот для работы с PCIe x2 или PCIe x4. Первый называется B-образным и имеет шесть контактов, отделенных от остальных (контакты 12-19). Последний называется M-образным ключом и имеет пять контактов, отделенных от остальных (выводы 59-66) на противоположной стороне. Эти контакты можно увидеть на самом слоте M.2, и оттуда можно определить, совместим ли слот с приводами с ключом B или M (или с обоими в случае слотами B / M).

Различное расположение клавиш слотов M.2 - Изображение: RamCity

Следовательно, эта информация также сообщает вам, совместим ли слот с операцией PCIe x2 (B-key или M-key) или PCIe x4 (только M-key). Диски x4 значительно быстрее, чем диски x2, поскольку они используют 4 полосы PCIe вместо 2, что увеличивает доступную полосу пропускания. Кроме того, многие из более ранних слотов B-key были предназначены только для SATA, поэтому это необходимо проверить с помощью руководства к материнской плате. Более того, слоты для ключей B и M поддерживают диски SATA.

Различные раскладки клавиш на самих дисках - Изображение: RamCity

Длина

Карты M.2 или твердотельные накопители также бывают разной длины, что является важным фактором, который следует учитывать. Два наиболее распространенных размера твердотельных накопителей NVMe - это «2242» и «2280», что означает длину 42 мм и длину 80 мм соответственно. Эта информация будет легко доступна на странице продукта SSD и в руководстве к материнской плате, так что проверить это довольно просто. Большинство современных твердотельных накопителей NVMe используют стандарт 2280, а большинство современных материнских плат совместимы с 4 различными размерами M.2, поэтому традиционно это не вызывает беспокойства.

Различные размеры дисков M.2 - Изображение: GraphicsCardHub

Хотя это может стать проблемой, так это в платах Mini-iTX или платах для ноутбуков, где пространство может быть ограничено. Твердотельные накопители M.2 2280, 2260 или даже 2242 могут быть слишком длинными, чтобы поместиться в этих ограниченных пространствах, поэтому, если вы хотите купить диск NVMe для таких плат, необходимо проверить максимальную поддерживаемую длину на руководство по материнской плате. Эти слоты могут быть совместимы только с меньшими размерами, такими как 2230.

Различия в накопителях NVMe

Не все диски NVMe одинаковы. Хотя практически любой диск NVMe должен обеспечивать значительный прирост скорости по сравнению с твердотельным накопителем SATA, не говоря уже о традиционных жестких дисках, некоторые диски созданы для того, чтобы еще больше увеличить этот опыт. Есть несколько факторов, которые отличают диски NVMe и которые следует учитывать при принятии решения о покупке:

• SSD-накопители x4 PCIe NVMe (M-Key) быстрее, чем старые типы x2 PCIe (B-key или M-key)
• Варианты с меньшей емкостью конкретного диска часто медленнее, чем варианты с большей емкостью из-за того, что большее количество микросхем NAND часто увеличивает скорость, с которой контроллер распределяет и хранит данные.
• Также могут иметь значение различные типы NAND Flash. SLC (одноуровневая ячейка) является самой быстрой, MLC (многоуровневая ячейка), TLC (трехуровневая ячейка) медленнее, а QLC (четырехуровневая ячейка) является самым медленным из них.
• Наличие встроенного кэша DRAM, кеш-памяти SLC или HMB (буфера памяти хоста) может существенно повысить производительность и долговечность накопителя.

Кэш DRAM против HMB - Изображение: Kioxia

Заключительные слова

Хотя на первый взгляд большая часть этой информации о совместимости может показаться запутанной, на самом деле в совместимости с современными твердотельными накопителями NVMe нет ничего сложного. Если у вас относительно современная система (скажем, материнская плата, выпущенная в последние 4-5 лет или около того) и вы покупаете новый твердотельный накопитель, скорее всего, они будут отлично работать вместе, обеспечивая беспроблемный процесс plug-and-play. . Однако может быть полезно убедиться, что накопитель NVMe, который вы собираетесь купить, в конечном итоге будет работать безупречно без каких-либо сбоев в процессе.

Если вы ищете лучшее из того, что может предложить мир NVMe, взгляните на наши выборы Вот.

Последнее обновление 2021.01.06, 03:12 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API