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M.2 foi desenvolvida pelos institutos PCI-SIG e SATA-IO e está definida na PCI-SIG M.2 e nas especificações SATA Rev. 3.2. Originalmente era conhecida como NGFF (Next Generation Form Factor) e depois formalmente renomeada para M.2 em 2013. Muitas pessoas ainda se referem à M.2 como NGFF.

O pequeno formato da M.2 se aplica a muitos tipos de placa adicional, como Wi-Fi, Bluetooth, navegação por satélite, Near Field Communication (NFC), rádio digital, Wireless Gigabit Alliance (WiGig), Wireless WAN (WWAN) e Unidades de Estado Sólido (SSDs).

A M.2 possui um subconjunto de formatos específicos exclusivamente para SSDs.

Não, são diferentes: a unidade M.2 suporta ambas as opções de interface de armazenamento, SATA e PCIe, enquanto a unidade mSATA apenas SATA. Fisicamente parecem diferentes e não podem ser ligadas nos mesmos conectores do computador.A figura abaixo mostra uma unidade SSD M.2 e uma unidade SSD mSATA (você pode notar que o conector é diferente, como é o tamanho da placa):

Module image

Unidade M.2 2280 (acima) comparada à mSATA. Note as Chaves (ou ranhuras) que irão impedi-lasde serem inseridas em soquetes incompatíveis.

O formato M.2 foi criado para fornecer múltiplas opções para placas de pequeno formato, incluindo unidades SSD.Os SSDs contavam anteriormente com a unidade mSATA para os pequenos formatos, mas não foi possível escalar a mSATA para capacidades de até 1TB a um custo razoável.A solução foi a nova especificação M.2 que permite tamanhos e capacidades de placas diferentes para a unidade SSD M.2. A especificação M.2 permite que fabricantes de computadores padronizem sua produção em um pequeno formato comum que pode ser ampliado para altas capacidades quando necessário.

Todas as unidades SSDs M.2 podem ser montadas em soquetes M.2 nas placas do computador. O formato M.2 oferece mais performance ocupando menos espaço, e é esse o caminho para o avanço tecnológico das unidades SSD. Além disso, não são necessários cabos de energia ou de dados, tornando desnecessário o gerenciamento de cabos.Como as unidades SSD mSATA, as unidades SSD M.2 conectam-se em um soquete e a instalação física está concluída.

As unidades SSD M.2 SATA e PCIe são compatíveis com as placas-mãe usando os chipsets Intel z97 e AMD FX 990Além disso, já existem muitos notebooks compatíveis com a unidade SSD M.2.Consulte as especificações do computador e o manual do usuário para confirmar a compatibilidade antes de adquirir a unidade SSD M.2.

Neste FAQ, vamos nos concentrar estritamente no formato da unidade SSD M.2 com um aviso para os leitores: Existem soquetes M.2 em computadores que não são compatíveis com unidades SSD M.2.

Há muitos tamanhos diferentes de módulos M.2 devido aos diferentes tipos de placas M.2 variando de unidades SSD a placas WAN (Wide-Area Network).

Para módulos M.2 com base em SSD, os tamanhos mais encontrados são de 22 mm de largura x 30 mm de comprimento, 22 mm x 42 mm, 22 mm x 60 mm, 22 mm x 80 mm e 22 mm x 110 mm. As placas são denominadas segundo as dimensões acima: Os primeiros 2 dígitos definem a Largura (todas de 22 mm) e os dígitos restantes definem o Comprimento de 30 mm até 110mm. Assim, as unidades SSD M.2 são especificadas como 2230, 2242, 2260, 2280 e 22110.

A figura abaixo mostra uma unidade SSD de 2,5 pol. e unidades SSD M.2 2242, 2260 e 2280:

Size range image

Há duas razões para os diferentes comprimentos das unidades SSD M.2.

  1. Os diferentes comprimentos possibilitam diferentes capacidades das unidades SSD; quanto mais longa a unidade, mais chips NAND Flash podem ser montados nela, além de um controlador e possivelmente um chip de memória DRAM.Os tamanhos 2230 e 2242 suportam de 1 a 3 chips NAND Flash enquanto o 2280 e o 22110 suportam até 8 chips NAND Flash, o que pode permitir uma unidade SSD de 1TB nos maiores formatos de M.2.
  2. O espaço do soquete na placa do sistema pode limitar o tamanho do M.2:Alguns notebooks podem suportar M.2 para finalidade de cache, mas têm somente um espaço reduzido que irá acomodar apenas unidades M.2 2242 (SSDs M.2 2230 são menores ainda, mas na maioria dos casos não são necessárias onde uma unidade SSD M.2 2242 ainda cabe).

    Por exemplo, se uma unidade SSD M.2 for usada como Cache (Com o software Intel® Smart Response Technology (SRT) nos sistemas do Cliente) ou unidade de reinicialização do sistema operacional de pequena capacidade em um Ultrabook ou Chromebook, SSDs M.2 2242 são normalmente usadas.Se a unidade SSD M.2 for usada como unidade primária em um sistema de notebook ou PC, unidades SSD M.2 2280 mais longas e de maior capacidade são mais usadas.

A Kingston lançou as unidades SSD M.2 2280 SATA em Junho de 2014 e irá adicionar tamanhos diferentes conforme as exigências do mercado.

M.2 é o formato físico.SATA e PCIe referem-se à interface de armazenamento, a diferença principal é o desempenho e o protocolo (idioma) falado pela unidade SSD M.2.

A especificação M.2 foi projetada para acomodar as interfaces SATA e PCIe para SSDs. As unidades SSD M.2 SATA irão usar o mesmo controlador atualmente usado em SSDs SATA 2.5 típicas.As unidades SSD M.2 PCIe irão usar o controlador especialmente projetado para suportar o protocolo PCIe.

Uma unidade SSD M.2 suporta apenas um protocolo, mas alguns sistemas têm soquetes M.2 que podem suportar SATA ou PCIe.

Não. Uma unidade SSD M.2 pode suportar SATA ou PCIe, mas não ambos ao mesmo tempo.Além disso, os soquetes da placa do sistema são designados pelos fabricantes para suportar ou SATA ou PCIe, ou em alguns casos, ambos. É importante verificar o manual do seu computador para confirmar que tecnologias são suportadas; em algumas placas-mãe, pode haver até soquetes que suportem ambas e alguns estão limitados a apenas SATA ou PCIe.

A interface PCIe é mais rápida, na medida em que a especificação SATA 3.0 está limitada a aproximadamente 600MB/s de velocidade máxima, enquanto a PCIe Ger 2 x2 lanes é capaz de até 1000MB/s e a Ger 2 x4 lanes é capaz de até 2000MB/s. Há também uma nova tecnologia PCIe Ger 3 que se tornará mais conhecida em 2015, com velocidades x4 de até 4000MB/s.

Não, unidades SSD M.2 SATA ou PCIe podem usar os drivers AHCI padrão integrados no Sistema Operacional.Entretanto, você pode precisar habilitar a unidade SSD M.2 na BIOS do sistema antes de poder usá-la.

Em certos casos, o soquete da unidade SSD M.2 pode compartilhar lanes PCIe ou portas SATA com outros dispositivos na placa-mãe.Por favor, examine a documentação da sua placa-mãe para mais informações, já que usar ambas as portas ao mesmo tempo poderia desativar um dos dispositivos.

Provavelmente o desempenho será similar, também irá depender do controlador específico contido no sistema host usado pelas unidades SSD, bem como do layout interno e do controlador de cada unidade SSD.A especificação SATA 3.0 suporta até 600MB/s seja nas unidades SSD M.2 nos formatos de 2,5 polegadas, mSATA ou M.2 SSD.

Se o sistema host não suporta o protocolo PCIe, a unidade SSD M.2 PCIe provavelmente não será reconhecida pela BIOS e portanto seria incompatível com o sistema.De forma similar, com uma unidade SSD M.2 SATA instalada em um soquete que suporta somente unidades SSD M.2 PCIe, a unidade SSD M.2 SATA não poderia ser utilizada.

A unidade SSD M.2 PCIe somente poderá operar em velocidades PCIe x2 (funcionalidade de 2 lanes) dentro da placa-mãe.Se você adquirir uma placa-mãe que suporta velocidades PCIe x4, sua unidade SSD M.2 x4 deve funcionar como esperado nesse ambiente.Além disso, há limitações para PCIe em placas de sistema onde o número total de lanes PCIe poderia ser ultrapassado, limitando a unidade SSD M.2 PCIe x4 em 2 lanes ou até nenhuma.

A especificação M.2 define 12 chaves ou ranhuras na interface da placa M.2 e soquete; muitas são reservadas para uso futuro:

table

Especificamente para unidades SSD M.2, há 3 chaves normalmente usadas:

  • B
  • M
  • B+M (assim ambas as chaves estão na unidade SSD M.2)

Os diferentes tipos de chave são frequentemente fixados sobre ou próximo ao conector da extremidade (ou 'gold fingers') da unidade SSD M.2 e também no soquete M.2.

O gráfico a seguir ilustra as chaves da unidade SSD M.2 nelas mesmas e nos soquetes M.2 compatíveis, com as ranhuras que irão permitir a inserção dos conectores com a chave apropriada:

Key image

Note que unidades SSD M.2 de chave B têm um número diferente de pinos na extremidade (6) comparadas às unidades SSD M.2 de chave M (5); esse layout assimétrico evita que os usuários invertam as unidades SSD M.2 e tentem conectar uma de chave B em um soquete de chave M e vice-versa.

Uma unidade SSD M.2 com o conector na extremidade de chave B pode suportar o protocolo SATA e/ou PCIe, dependendo do seu dispositivo, mas somente pode suportar um desempenho até PCIe x2 (1000MB/s) no barramento PCIe.

Uma unidade SSD M.2 com o conector na extremidade de chave M pode suportar o protocolo SATA e/ou PCIe, dependendo do seu dispositivo, e pode suportar um desempenho até PCIe x4 (2.000MB/s) no barramento PCIe, desde que o sistema host também suporte x4.

Uma unidade SSD M.2 com o conector na extremidade de chave B+M pode suportar o protocolo SATA e/ou PCIe, dependendo do seu dispositivo, mas somente pode suportar um desempenho até x2 no barramento PCIe.

O que as diferentes chaves significam?
Chave SSD M.2 Chave B Chave M Chaves B+M
Conector da extremidade SSD
Soquetes compatíveis
Tipos de Unidades Suportadas (Protocolos) SATA e/ou PCIe x2 SATA e/ou PCIe x4 Depende de qual o conector suporta (B ou M) e de qual a unidade SSD M.2 suporta. Verifique a compatibilidade na documentação do computador e no tipo de unidade SSD M.2.

Mais

Chave SSD M.2 Chave B Chave M
Conector da extremidade SSD SSD edge connector - B Key SSD edge connector - M Key
Soquetes NÃO compatíveis Not Compatible Sockets - B Key Not Compatible Sockets - M Key

As chaves B+M em SSD M.2 permitem compatibilidade cruzada em várias placas-mãe, desde que o protocolo SSD apropriado seja suportado (SATA ou PCIe). Alguns conectores host de placa-mãe podem ser projetados para acomodar somente unidades SSD de chave M, enquanto outros somente podem acomodar unidades SSD de chave B.As unidades SSD de chaves B+M foram projetadas para resolver esse problema; entretanto inserir uma unidade SSD M.2 em um soquete não irá garantir seu funcionamento, já que isso irá depender de haver um protocolo compartilhado entre a unidade SSD M.2 e a placa-mãe.

Conectores host M.2 serão de chave B ou de chave M.Eles podem suportar tanto protocolo SATA quanto PCIe. De modo contrário, eles podem suportar apenas um dos dois protocolos.

Se o seu conector SSD for um conector de extremidade de chave B+M, ele irá se ajustar fisicamente em um dos dois conectores host, mas você precisa confirmar as especificações do fabricante do computador/placa-mãe para assegurar a compatibilidade do protocolo.

Você deve sempre ler as informações do fabricante do computador / placa-mãe para confirmar quais comprimentos são suportados, mas muitas placas-mãe irão suportar 2260, 2280 e 22110. Muitas placas-mãe irão fornecer múltiplos parafusos de retenção para compensação, permitindo que um usuário garanta o uso de uma unidade SSD M.2 2242, 2260, 2280 ou até 22100. A quantidade de espaço na placa-mãe irá limitar o tamanho das unidades SSD M.2 que podem ser presas no soquete e usadas.

Diferentes tipos de soquete fazem parte da Especificação M.2 que suporta tipos específicos de dispositivos em um soquete determinado.

Soquete 1 é projetado para Wi-Fi, Bluetooth®, NFC e WI Gig

Soquete 2 é projetado para WWAN, SSD (cache) e GNSS

Soquete 3 é projetado para SSDs (SATA e PCIe, até o desempenho x4)

Se um Soquete 2 estiver disponível em um sistema para suportar uma placa WWAN e não for usado, ele pode ser usado para uma unidade SSD M.2 (normalmente de pequeno formato, como 2242) se tiver chave B.Unidades SSD M.2 SATA podem ser conectadas em conectores de WWAN compatíveis se a placa do sistema suportar.Tipicamente, unidades SSD M.2 2242 de menor capacidade serão usadas para finalidade de cache juntamente com um disco rígido de 2,5 pol.Mais uma vez, é importante consultar a documentação do seu computador para suporte a M.2.

Não, unidades SSD M.2 não foram projetadas para ser conectadas em funcionamento. Instale e remova unidades SSD M.2 quando o computador estiver desligado.

Para certos aplicativos embarcados onde o espaço é limitado, as especificações M.2 fornecem diferentes espessuras de unidades SSD M.2 - 3 diferentes versões de lado único (S1, S2 e S3) e 5 versões de lado duplo (D1, D2, D3, D4 e D5). Algumas plataformas podem ter requisitos específicos devido ao espaço limitado abaixo de seu conector M.2, como mostrado na figura abaixo (Cortesia da LSI).

Main System Board

As unidades SSD M.2 da Kingston estão em conformidade com as especificações M.2 de lado duplo e irão se adaptar na maioria das placas de computadores que aceitam unidades SSD M.2 de lado duplo. Consulte seu representante de vendas se você necessitar de uma unidade com lado único para aplicações embarcadas específicas.

A próxima geração de unidades SSD M.2 PCIe irá mudar da utilização de drivers AHCI antigos contidos nos Sistemas Operacionais de hoje para o uso de uma nova arquitetura utilizando uma nova interface host não volátil, a NVMe (Non-Volatile Memory Express). NVMe foi projetada desde o início para suportar as unidades SSD com base em NAND Flash (e possivelmente memória não-volátil no futuro) e ainda apresenta maiores níveis de desempenho. Testes preliminares no setor indicaram níveis de desempenho de 4 a 6 vezes maiores do que as unidades SSD SATA Rev. 3.0 atuais.

Espera-se o lançamento em 2015, primeiramente no espaço Empresarial e, em seguida, para os consumidores em geral.Existem drivers beta presentes atualmente em muitos sistemas operacionais à medida que o setor configura o ecossistema para lançar unidades SSDs NVMe.

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