Ngff и nvme отличия
Здравствуйте всем! Сегодня рассмотрим SSD или SSD M2 — что лучше для ПК и в чем разница, что быстрее и что надежнее.
О том, что лучше выбрать — EMMC или SSD и почему, читайте в этом посте.
Самая быстрая конфигурация накопителей
Учитывая технические особенности и скорость обработки данных, энергонезависимая NVM-экспресс принимается как гибрид, созданный на основе нескольких предыдущих аналогов.
В самых современных видах материнских плат устанавливается SATA III, а в более ранних версиях присутствует SATA II. Пропускная способность первого ресурса, в максимальном уровне, достигает до 600 Мб/с, а второй вариант предъявляет пропускную способность до 300 Мб/с.
Данный параметр относиться к самым поздним версиям шин SATA. При этом скорость записи и чтения твердотельных дисков будет достигать до 530/500 мегабайтов в секунду.
Стоит отметить, что при использовании NVMHCI максимальная скорость записи составляет не менее 3500 Мб/с. Очевидно, что показатель в 5-6 раза больше по сравнению с результатами предыдущих.
Преимущества и недостатки M.2
Ключевые преимущества форм-фактора:
— компактная плата;
— не занимает разъем PCIe на материнской плате и не требует место для диска в корпусе;
— высочайшая скорость передачи данных по каналам интерфейса определяется скоростью PCIe;
— универсальность — поддерживаются интерфейсы NVMe и SATA.
Недостатки:
— не поддерживается горячая замена накопителей;
— затрудненный доступ к накопителю;
— несовместимость со старыми версиями интерфейса;
— недостаточно динамичный переход на новый форм-фактор.
Интерфейс
Стандарт M.2 достаточно универсальный. На разъем M.2 могут быть выведены интерфейсы PCI Express 3.0 и SATA 3.0, а также USB 3.0.
Накопители M.2 могут использовать подключение как по линиям PCI Express, так и SATA Express.
SATA SSD подключаются на скорости до 6 Гб/с и поддерживаются традиционными драйверами SATA/AHCI.
Подключение PCIe SSD с драйверами PCIe/AHCI происходит по линиям PCIe, но поддерживается драйвером AHCI и обеспечивает более широкую обратную совместимость с программным обеспечением. При этом, обработка сопряжена с большими, чем при подключении по протоколу PCIe/NVMe задержками и, как следствие, с частичной потерей производительности.
Самое производительное решение — работа PCIe SSD с «родным» PCIe/NVMe драйвером обеспечивает и самые высокие скорости и минимально возможные задержки передачи данных.
Что такое NVME
Модуль Non-Volatile Memory Express является энергонезависимой сборкой микросхем, которая устанавливается в компьютере. Она наряду с твердотельными дисководами заменила блок Serial ATA, имеющий прямой доступ к DMA памяти.
В отличие от NGFF M.2, NVME работает только со скоростным портом PCI-экспресс. Быстродействие этих блок-схем в 2-3 раза превышает аналогичные показатели классических SSD носителей.
Логический интерфейс с английским названием «Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification» (NVMHCI) функционирует на основе новых алгоритмов и способен ускорять операции, игнорированием операций SCSI (SAS).
Экспресс-память можно назвать одним из разновидностей SSD. Но он подключается (прямой контакт) исключительно на шину PCIe. Микрокарта больше подходит для многоядерных процессоров. При этом соответствующий функционал должна поддерживать и системная плата, иначе нет смысла покупать его.
Разница между NVMe и NG Form Factor
Производительность компьютеров увеличивается за счет расширения памятного хранилища устройства. При этом важным критерием вступает скорость чтения, передачи и сохранения информации.
Для решения проблем, как использовать M2 NGFF и NVME, в чем разница между ними, необходимо понять форму и формат этих стандартов.
М.2 является картой расширения в компьютере, которая поддерживает разные функции (Wi-Fi, WWAN, NFC, адаптеры, модемы и т.п.). В качестве его модуля представлены твердотельные компактные запоминающие микрочипы – SSD накопители.
Хост-контроллер NVMHCI нужно принять в качестве протокола, открывающего доступ к твердотельным накопителям, подсоединенным напрямую на порт PCIE. Форм факторы SSD-дисков M2 и U2 с соответствующим форматом используются в виде блоков памяти.
Модуль M.2 NVMe исключительно рекомендуется подключать к разъему с ключом «М».
Установка
Установку M.2 SSD иллюстрирует следующий рисунок:
Установка платы M.2 в систему
Порядок установки модуля M.2:
Извлеките модуль M.2 из защитной упаковки.
Сориентируйте модуль в соответствии с ключом интерфейсного разъема.
Вставьте ножевой разъем модуля в разъем интерфейса под углом.
Удерживая под углом примерно в 25 градусов введите модуль в разъем интерфейса до упора.
Прижмите модуль к крепежной втулке, зафиксируйте его положение винтом.
Особенности форм-факторов и их применение в конкретной системе рассматриваются в заметке Выбор NVMe SSD. Форм-фактор
NVM-express используется в качестве стандартного интерфейса, предназначенного для блоков памяти, которые подсоединяются прямо к PCIe. Он выполняет задачу быстрой системы связи при контакте ПК с подсоединенными микроблоками.
В отличие от Serial ATA, экспресс-память приспособлен распознавать конфигурации, необходимые для прямого использования с любой операционной системой, оснащенной драйвером NVMHCI. Первый требует преобразования протокола с последовательной интерпретацией его на чип карты памяти. После чего будет возможно выполнять команды для хранения данных.
Также есть NG Form Factor или M.2, работающий на шине SATA и PCI экспресс. NGFF и NVME – разница между ними заключается в поддерживаемом протоколе.
Что такое NGFF
NGFF, который теперь называется M2 — форм-фактор твердотельного накопителя для ноутбука или стационарного компьютера. В спецификацию также включен порт, который пришел на замену mSATA и Mini PCI-E.
Стандартном допускается большое разнообразие размеров подключаемых модулей, в том числе ССД накопителей: при стандартной ширине детали длина может быть разной.
Большая длина позволяет вместить в твердотельном накопителе больше ячеек памяти, тем самым увеличив его емкость.
Кроме ССД, с помощью M.2 можно подключать другие необходимые модули: Bluetooth или Wi-Fi адаптер, GPS, NFC, цифровой радиоприемник, Wireless WAN.
Таким образом, сравнение NVMe и NGFF некорректное — это не взаимоисключающие, а дополняющие друг друга стандарты.
В продаже вы гарантированно найдете ССД диск, который подключается через порт NGFF и работает по протоколу NVMe. Соответственно, и вопрос «что лучше?» не стоит — это как сравнивать автомобиль с гоночной трассой.
Поделитесь этой статьей в любой социальной сети, чтобы ускорить продвижению моего блога. До скорой встречи!
M.2 (в первоначальном варианте — NGFF, Next Generation Form Factor) — форм-фактор компактных плат расширения.
Платы M.2 имеют прямоугольную форму с 67-контактным двухсторонним ножевым разъемом и полукруглым вырезом для фиксации винтом.
Ключи
«Ключи» — перемычки в разъеме интерфейса и вырезы на плате M.2, предотвращающие ее неправильную установку. Благодаря ключам невозможно подключить плату «вверх ногами» и плату с «неправильным» интерфейсом.
M.2 допускает наличие одного или двух ключей на плате. Их расположение привязано к номерам контактов разъема и четко определено набором ключей. Каждый ключ в наборе имеет буквенную маркировку.
Ключи «B» и «M», а также двойной ключ «B+M» в разъеме платы M.2.
Вырезы расположены несимметрично относительно краев платы — это не позволяет вставить накопитель перевернутым.
Для SSD накопителей используются 2 ключа из набора — B и M.
«B» — вырез на месте 12-19 контактов, позволяет подключить накопитель с интерфейсом PCIe x2 / SATA / USB 2.0 / USB 3.0.
«M» — вырез на месте 59-66 контактов, позволяет подключить накопитель с интерфейсом PCIe x4 / SATA.
В соответствии с этим, SSD накопители с интерфейсом PCIe x2 или SATA имеют ключ «B» или двойной ключ «B+M» (чаще всего).
SSD накопители с интерфейсом PCIe x4 имеют ключ «M».
NVMe boot — что это такое
Ничего эдакого, просто полное и правильное название технологии.
Хочу обратить ваше внимание, что этот протокол поддерживают только материнки с UEFI. Старые версии БИОС, даже если физически подключить все правильно, доступа к данным на PCI-E SSD не обеспечат.
Закономерный вопрос: зачем нужно такое решение и чем лучше обычных, то есть подключаемых через интерфейс САТА, такие накопители? Главное достоинство — более высокая пропускная способность этой шины, а значит и более быстрый доступ к хранимым данным.
А так как обычно ССД для этих целей и покупается, то при сборке нового компа ориентироваться рекомендую или на интерфейс M.2, или на PCI-E.
Хочу отметить и некоторые недостатки.
Такая сборка подразумевает покупку более дорогой материнской платы, оборудованной как минимум парой портов PCI Express. У бюджетных моделей такой порт всего один и обычно он используется для подключения графического адаптера.
С другой стороны, и системная плата с портом М.2 стоит дороже массовых решений. Так что по деньгам получается приблизительно «один к одному». Особой разницы в скорости передачи данных тоже нет.
Также для вас будут полезными статьи «Что такое SSD cache» и «Сколько живет диск ССД». Не забывайте делиться статьями моего блога в социальных сетях — так вы поможете другим пользователям узнать полезную информацию. До скорой встречи!
Всем привет! При выборе SSD накопителя желательно знать базовые принципы его работы и задействованные технологии. Это поможет подобрать ССД с подходящими параметрами и максимально раскрыть возможности компьютера.
В этой статье разберем NGFF и NVMe — отличия между ними, как работают и для каких задач походят. Также в чем разница и есть ли она, проведем сравнение.
Про отличия Sata от mSata можно почитать здесь.
Что лучше для игр и для операционной системы
Используя M.2 накопитель с подключением через SATA, никакой разницы вы не заметите, просто вставлять такой диск нужно будет в другой порт. Если же это модель, работающая на шине PCI-E, операционная система и обширные локации в играх будут загружаться быстрее.
Однако в последнем случае не все так просто. Чтобы в современных видеоиграх добиться высокой производительности, вам нужны не только скоростное вместительное хранилище информации, но и приличный запас оперативной памяти, а также производительные процессор и видеокарта.
Только при слаженной совместной работе всех компонентов можно добиться минимального ожидания загрузки игровых локаций.
Буду признателен, если вы расшарите этот пост в соцсети и тем самым поможете продвижению моего блога. До скорой встречи!
Всем привет! Сегодня поговорим про то, что такое NVME, как работает этот протокол, в чем отличие от SATA и почему он быстрее.
Про скорость передачи данных
Употребляя название SSD, пользователи компьютера в большинстве случаев подразумевают ставший привычным формат — хранилище форм-фактора 3.5 или 2.5 SATA, которые используются в стационарных ПК и ноутбуках. Чем отличаются эти два девайса? Только физическими размерами, не более.
Для подключения используется порт SATA 3, скорость передачи данных которого не превышает 6 Гбит/с.
Это, фактически, на пределе возможностей дешевых САТА ССД, скорость записи и чтения данных у которых не намного больше.
Однако более дорогие модели ССД с ячейками памяти 3D NAND способны работать гораздо быстрее.
Интерфейс SATA становится тем самым «бутылочным горлышком», которое не дает протиснуться всем данным и системе работать быстрее.
Специально для этого разработаны хранилища с интерфейсом M.2, использующие уже более скоростной драйвер NVME, а не ACHI, как в дешевых твердотельных накопителях или винчестерах.
Однако такие накопители для передачи данных могут использовать ту же шину SATA 3. Соответственно, и скорость работы у них не отличается. M.2 накопители, которые работаю через шину PCI-E, уже быстрее — скорость передачи данных у них от 8 Гбит/с.
Кроме скорости работы, такие устройства отличаются еще и ключами — прорези на плате, которая вставляется в порт, у них по-разному расположены. В некоторых случаях несовместимый девайс невозможно вставить физически, если материнка его протокол не поддерживает.
NVMе — это
Как вы уже знаете, в отличие от ставших привычными жестких дисков, которые подключаются почти всегда через порт SATA, для подключения твердотельных накопителей возможностей немного больше. Кроме привычного слота САТА, еще есть два основных типа подключения.
Один из них — порт m.2, сконструированный специально под ССД и использующий собственные драйвер и протоколы управления. Второй способ подключения — через универсальный слот PCI Express.
Для поддержки такого типа накопителей памяти создан NVME — протокол доступа к данным. Программный комплекс универсальный и работает на любой операционной системе — как Windows 10, так и уже устаревшей «Семерке». Устаревшей морально, так как с недавних пор официальная поддержка этой ОС прекращена разработчиком.
Необходимость в дополнительном протоколе вызвана тем, что стандартный контроллер PCI — по сути, обычная «железяка», которой нужно объяснить, как правильно взаимодействовать с подключенными устройствами.
Также на эту тему советую почитать публикацию «Отличие SSD от SSD M2» (так сказать: для напоминания).
Что такое NVMe
NVMe, или же NVM Express — протокол обмена данными с твердотельным накопителем, который подключен по шине PCI Express.
В ССД дисках используется флеш память типа NAND. Протокол SATA, который остается самым популярным отраслевым стандартом, ориентирован на традиционные магнитные накопители(HDD) и не раскрывает полностью заложенный в SSD потенциал.
NVMe был разработан с нуля, в чем значительная заслуга компании Intel. Основные задачи, которые стояли перед инженерами — обеспечить низкую задержку при параллельном обменен данными в несколько потоков.
Разработаны новый набор команд и принцип обработки очередей с оглядкой на особенности современных многоядерных процессоров.
Маркировка, размеры
Платы M.2 маркируются по следующей схеме:
ШШДД-СВ-К1-К2
где:
ШШ — ширина модуля в мм. Наиболее распространенная ширина SSD накопителей — 22 мм. Допускаются модули шириной 12, 16, 22 или 30 мм.
ДД — длина модуля в мм. Распространены модули SSD длиной 42 и 80 мм. Допустимая длина модулей — 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 или 110 мм.
СВ — высота и количество сторон. M.2 плата может быть с односторонним или двухсторонним монтажом навесных элементов. «С» показывает количество сторон, «В» — максимальную высоту навесных элементов (приводятся далее). Для односторонних плат определены следующие размеры в мм: 1.2 (S1), 1.35 (S2), 1.5 (S3). Для двухсторонних плат (сверху/снизу) в мм: 1.2/1.35 (D1), 1.35/1.35 (D2), 1.5/1.35 (D3), 1.5/0.7 (D4), 1.5/1.5 (D5).
К1 и К2 — ключи для плат с различными интерфейсами. Плата может иметь один или два ключа. Для SSD накопителей используют ключ «B» (вырез 12-19) для PCIe ×2 / SATA и ключ «M» (вырез 59-66) для PCIe ×4 / SATA накопителей.
Установка одностороннего модуля M.2 на плату.
Установка двухстороннего модуля M.2 на плату.
Варианты разъема для одно- и двухсторонних модулей M.2
Высота, макс. мм | Dim A мм | Dim B мм | Dim C мм | Применение | |
2199125-x | 2.25 | 2.15 | 1.08 | 0.63 | Односторонние S1, S2, S3 |
2199119-x | 3.2 | 3.1 | 1.94 | 1.48 | Односторонние Двухсторонние D1, D2, D3, D4 |
2199230-x | 4.2 | 4.1 | 2.94 | 2.48 | Односторонние Двухсторонние D1, D2, D3, D4, D5 |
Может ли NVMe быть в форм факторе NGFF
Чип NVM-экспресс, безусловно, принято назвать одним из разновидностей форм-фактора M2. Микрочип поддерживает классификацию, подходящую для подсоединения к обоим протоколам PCIE и Serial ATA. Важно знать, что PCI-экспресс способен существенно быстрее обрабатывать информацию в отличие от шин SATA. Здесь необходимо обращать внимание на тип поддерживаемого ключа (М, B, M+B), по которому носитель подключается к интерфейсу.
Вопрос, в чем разница между NGFF и NVME, требует решения проблем, связанных с аппаратными возможностями ПК. Слот материнской платы должен поддерживать ключ «М». Хост-контроллер NVMHCI задействован именно к этому типу разъема.
В некоторых ситуациях, системный ресурс поддерживает только один режим протоколов Serial ATA или NVMHCI. Данный параметр важен во время приобретения новых поколений носителя.
Проверка совместимости обновленных сборок микросхем осуществляется через настройки BIOS в разделе «M.2 Configuration». Доступность опций «SATA/PCIE Mode» позволяет работать с любыми вариантами микрочипов M2.
Что такое NGFF
Компактный слот NGFF, наименование которого расшифровывается как Next Generation Form Factor, с 2013 года в официальном порядке получило название «М.2». Специальный разъем позволяет добавлять карты:
- NFC;
- Твердотельные носители (Solid-State Drive);
- WiGig;
- Wi-Fi;
- Near Field Communication (NFC);
- WWAN;
- Bluetooth;
- цифровое радио;
- спутниковую навигацию и пр.
Блок-схема М2 смогла заменить в SSD ранее использованный модуль mSATA. На материнской плате современных моделей компьютеров присутствует дополнительный слот «М.2».
В качестве главного отличия между NGFF и NVME нужно отметить, что первый является физическим разъемом, а последний логическим режимом функционирования микрочипов,
напрямую подсоединенных к шине PCI-экспресс.
Эти микроблоки имеют разную длину, которая указывается в их маркировке. Более популярными являются следующие подтипы: 22-30, -60, -42, -110 и -80. Две цифры (22), стоящие на первом ряду, обозначают ширину, а остальные длину ресурса. Кроме этих, есть еще 3 разновидности, относительно к ширине (12 мм, 16 мм и 30 мм) и длине (16 мм, 26 мм, 38 мм). На более длинных блоках-пластинах есть возможность установить больше микросхем. Наличие 8 микросхем способствует достижению памяти до 1 ТБ в SSD. Ограничения могут зависеть от размера разъема платы.
Спецификация M2 позволяет работать с интерфейсами Serial ATA или PCIe в Solid-State Drive. В редких случаях поддерживаются оба протокола.
Ключи «М» и «B» определяют свойства карт М.2. Наличие обеих литеров обозначает соответствие носителя с протоколом SATA. Обычно такие «универсальные» виды запоминающих устройств можно устанавливать в разнообразных слотах.
Микроблок памяти SSD «M2 NVM Express», поддерживающее совместимость с портами PCI-e и AHCI, оснащается только одним ключом – «М». На разъем ПК с ключом «B» установить его, с физической точки зрения, просто невозможно. Поэтому важно проверить слот в системной плате перед приобретением подключаемого микрочипа.
Читайте также: