2 типи M.2 SSD-накопичувачів: SATA та NVMe

Говорячи про M.2, ми насамперед маємо на увазі формфактор твердотільних накопичувачів. M.2 — це формфактор SSD-накопичувачів, який своєю формою нагадує пластинку жувальної гумки. Завдяки невеликій площі та тонкій конструкції накопичувач із таким формфактором ідеально підходить для легких і портативних комп’ютерів, як-от ноутбуки, комп’ютери типу NUC або ультрабуки. Він займає менше місця, ніж 2,5-дюймовий SSD-накопичувач або жорсткий диск, і доступний у варіантах ємністю до 2 ТБ.

Тепер, коли ми з’ясували, що таке M.2, перейдемо до запитання: «Чи швидший M.2 за SSD-накопичувач?»

Відповідь: ні. M.2 — це формфактор SSD-накопичувачів, тому таке запитання насправді позбавлене будь-якого сенсу. Втім, ця плутанина цілком зрозуміла, оскільки M.2 SSD-накопичувачі є достатньо новою технологією порівнюючи з іншими формфакторами клієнтських твердотільних накопичувачів. Наразі існує два типи M.2 SSD-накопичувачів: з інтерфейсами SATA та NVMe. Вони відрізняються за технологією зберігання і, залежно від ваших потреб і бюджету, у кожного з них є свої плюси та мінуси.

SATA M.2 SSD-накопичувач

Почнемо з того, що в грудні 2022 року ми відвантажили останній SATA M.2 SSD-накопичувач під назвою A400 M.2. Ми припинили виробництво M.2 SSD-накопичувачів з інтерфейсом SATA, і в майбутньому всі наші M.2 твердотільні накопичувачі матимуть інтерфейс NVMe. Але до цього часу M.2 SSD-накопичувачі використовували інтерфейс SATA з максимальною швидкістю передачі даних 6 Гбіт/с. Ця швидкість є низькою порівнюючи з сучасними інтерфейсами (докладніше про це дивіться нижче). SSD-накопичувачі з інтерфейсом SATA — це найнижчий клас твердотільних накопичувачів в плані продуктивності, оскільки вони використовують той самий інтерфейс, що й жорсткі диски. А втім, SATA SSD-накопичувачі мають пропускну здатність, що в три-чотири рази вище, ніж у жорстких дисків. SATA SSD-накопичувачі були доступнішими та дешевшими, ніж NVMe SSD-накопичувачі. SATA M.2 SSD-накопичувачі стали прекрасною альтернативою 2,5-дюймовим SSD-накопичувачам, які не завжди можна було розмістити в комп’ютері через їх розмір. M.2 SSD-накопичувач, що має обидва ключи M і B, як показано на рисунку, є SATA SSD-накопичувачем.

Довгий час SATA був основним інтерфейсом, який використовувався в системах зберігання даних. SATA накопичувачам для роботи було потрібно два кабелі. Один кабель використовувався для передачі даних до материнської плати, а інший — для подачі електроенергії з блока живлення. Однією з проблем була плутанина кабелів, яка могла вплинути на продуктивність комп’ютера в разі використання декількох SATA накопичувачів. Тонкі ноутбуки, включно з ультрабуками, навіть не мають місця для SATA кабелів, тому вони використовують формфактор M.2. M.2 SATA SSD-накопичувач подолав цю проблему, позбавившись двох кабельних з’єднань, які використовувалися в інших накопичувачах з інтерфейсом SATA.

Але те, що це M.2 SSD-накопичувач, не змінює того факту, що він оснащений інтерфейсом SATA. Головною відмінністю між SATA та NVMe M.2 SSD-накопичувачами є сам інтерфейс та, відповідно, рівні їх продуктивності. В M.2 SATA SSD-накопичувачі використовується технологія SATA, яка не підвищує швидкість і продуктивність, на відміну від M.2 NVMe SSD-накопичувача.

M.2 NVMe SSD-накопичувач

В M.2 NVMe SSD-накопичувачах використовується протокол NVMe, спеціально розроблений для твердотільних накопичувачів. Використовуючи шину PCIe, NVMe SSD-накопичувач забезпечує найвищий рівень продуктивності та швидкості. NVMe SSD-накопичувачі обмінюються даними безпосередньо з процесором системи через інтерфейс PCIe. По суті, ви можете під’єднати флеш-пам’ять як твердотільний накопичувач безпосередньо через слот PCIe, замість того, щоб використовувати комунікаційний драйвер SATA, який працює набагато повільніше, ніж NVMe.

M.2 NVMe SSD-накопичувачі набагато продуктивніші за M.2 SATA SSD-накопичувачі. Використовуючи шину PCIe, M.2 NVMe SSD-накопичувачі передають дані набагато швидше (20 Гбіт/с), ніж M.2 SATA SSD-накопичувачі (6 Гбіт/с). Шини PCIe можуть підтримувати 1, 4, 8 і 16 ліній. Одна лінія PCIe 3.0 має ефективну швидкість до 985 МБ/с, тобто потенційна швидкість передачі даних може становити 16 ГБ/с. У разі використання формфактора M.2 на шині PCIe доступні лише 2 та 4 лінії. Це означає, що максимальна швидкість передачі даних для PCIe 3.0 SSD сягатиме 4 ГБ/с.

Чи швидший NVMe за SATA? Технічно, так. У сучасних материнських платах використовується інтерфейс SATA III з максимальною пропускною здатністю на рівні 600 МБ/с, тоді як накопичувачі NVMe розвивають швидкість до 7300 МБ/с. Рівень продуктивності набагато вищий, ніж у SATA SSD-накопичувачів, незалежно від формфактора. Лише SSD-накопичувачі, які використовують інтерфейс NVMe, здатні перевищити граничні значення швидкості передачі даних, притаманні SSD-накопичувачам з інтерфейсом SATA.

Вибираючи між SATA або NVMe M.2 SSD-накопичувачами, слід враховувати такі аспекти.

• Системна підтримка. Старіші пристрої можуть бути несумісні з NVMe, оскільки вони не мають необхідних слотів PCIe для накопичувачів NVMe.
• Швидкий запуск. Найпростіший спосіб прискорити завантаження комп’ютерної системи — це встановити ОС (операційну систему) на SSD-накопичувач. Найбільший приріст швидкості ви побачите на SSD-накопичувачах NVMe.
  
• Присвоєння пріоритетів накопичувачам. Ви можете використовувати NVMe SSD-накопичувач у поєднанні з іншим SATA SSD-накопичувачем. Це доступний варіант, який не потребує великих фінансових вкладень. Ви можете встановити операційну систему та ресурсоємні програми й застосунки на NVMe SSD-накопичувач, а на SATA SSD-накопичувачі зберігати інші дані, наприклад невеликі та менш вимогливі до ресурсів файли, документи тощо.
• Переваги в іграх. З використанням M.2 NVMe SSD-накопичувача ви помітите значне скорочення часу завантаження ігор. Ігри, встановлені на NVMe накопичувачі, демонструватимуть набагато кращі показники продуктивності завдяки високій швидкості передачі даних такого накопичувача.
• Покоління PCIe. Існує кілька поколінь шини PCIe, які мають різні рівні продуктивності. З кожним поколінням пропускна здатність подвоюється, а також доступні твердотільні накопичувачі, що використовують різні покоління PCIe. Найновішою версією шини є PCIe 4.0, а PCIe 5.0 все ще перебуває на стадії розробки.
• Доступні роз’єми. Деякі материнські плати не мають достатньої кількості роз’ємів PCIe для підтримки кількох NVMe накопичувачів. У такому разі вам доведеться вибирати, чи використовувати доступний роз’єм для відеокарти або NVMe SSD-накопичувача. Або може виникнути інша ситуація, коли доступно кілька ліній PCIe, але лише певний тип роз’єму може підтримувати максимальну швидкість пристроїв NVMe, як-от роз’єм M.2.