Внутри корпусов современных тонких ноутбуков и в материнских платах для компьютеров твердотельные накопители за последние годы несколько изменились. Многие пользователи не обратили на это внимания.
Инженеры постарались сделать устройства хранения данных очень незаметными. Твердотельные накопители поначалу выглядели как традиционные жёсткие диски в прямоугольных корпусах. Теперь они больше похожи на тонкие планки оперативной памяти. При этом вместимость у них почти на уровне жёстких дисков, а при уменьшении размера скорость передачи данных выросла.
Традиционные SSD в системном блоке компьютера относятся к форм-фактору 2,5 дюйма. На самом деле их ширина составляет около 2,75 дюйма. По размеру они такие же, как жёсткие диски портативных компьютеров. Производители накопителей специально стали использовать этот стандартный размер, чтобы их продукция подходила к существующим ноутбукам.
В результате производители ноутбуков могли выбирать, установить там жёсткий диск или же твердотельный накопитель. На компьютеры такие накопители тоже устанавливались без проблем. Использовался обычный отсек для дисков 3,5 дюйма и простой крепёж. Системные блоки со временем тоже меняются и у них появились собственные отсеки и крепежи для дисков 2,5 дюйма.
Между тем, с инженерной точки зрения нет смысла делать накопители такого большого размера. В корпусах у них слишком много неиспользуемого пространства. Теперь накопители размером 2,5 дюйма имеют нужную форму, чтобы разместиться в существующих отсеках. Когда возникла задача уменьшить размер ноутбуков и планшетов, форм-фактор 2,5 дюйма оказался непригодным.
По существу, SSD представляет собой тонкую печатную плату с чипами памяти и контроллером. Много места он занимать не должен.
Вначале был mSATA
Результатом первой попытки создать новый формат твердотельного накопителя стал mini-SATA или mSATA. Это неприкрытая прямоугольная печатная плата. Большинство таких накопителей имеют размер примерно 1 х 2 дюйма. Эти SSD размещаются в специальном слоте на материнской плате ноутбука или компьютера. Как можно понять из названия, этот слот представляет собой канал к системной шине Serial ATA. Интерфейс со стороны накопителя выглядит как разъём на печатной плате, в отличие от традиционных кабелей SATA. Питание накопитель получает через этот разъём.
Полагаясь на SATA, накопители mSATA получили все достоинства и недостатки этого интерфейса. В том числе это ограничение по скорости передачи данных версии SATA 3.0. В целом это совсем неплохо. mSATA отличался тем, что был совмещён с существующим разъёмом Mini-PCI. Этот разъём часто применяется для установки на материнскую плату небольших компонентов, вроде компактных карт Wi-Fi.
Накопители mSATA по-прежнему продаются, потому что несколько лет назад некоторые модели ноутбуков стали использовать их. Такие устройства выпускают на случай, если обладатели ноутбуков захотят увеличить вместимость хранилища.
Однако, это исчезающий вид и широкого распространения в персональных компьютерах накопители mSATA не получили.
Даже в период наибольшего расцвета mSATA велись работы над его заменой. В тот момент замена называлась NGFF, то есть форм-фактора следующего поколения. Кое-где это обозначение встречается и до сих пор. По мере развития стало использоваться название M.2. Накопители уменьшились в размере, их вместимость выросла, а зависимость от SATA пропала.
Что такое M.2
Накопители M.2 имеют очень утилитарный внешний вид, как пластинка жвачки, усеянная чипами памяти и контроллером.
Любой накопитель M.2 в своих спецификациях содержит четырёхзначный или пятизначный номер. Это показывает его размер в миллиметрах (форм-фактор). Первые две цифры означают ширину, вторые две длину.
В качестве стандарта для компьютеров и ноутбуков применяются накопители шириной 22 мм. Длина чаще всего 80 мм («Тип-2280») и 60 мм («Тип-2260»). Чем длиннее накопитель, тем больше на нём умещается чипов памяти NAND. Кроме того, накопители могут быть односторонними и двусторонними. Впрочем, большая длина не всегда означает большую вместимость.
Почему же в таком случае длина играет роль? Необходимо, чтобы накопитель умещался в корпусе ноутбука или компьютера. На компьютерах большинство материнских плат со слотами M.2 обладают точками для крепления винтов разной длины, главным образом 80 мм, 60 мм и 42 мм. В ноутбуках места меньше и там скорее всего отсек для одного размера накопителя M.2 или только для одностороннего модуля, если ноутбук тонкий. Нужно проверять доступное пространство, прежде чем покупать накопитель для установки в ноутбук.
Существует ограничение на плотность чипов памяти и на количество модулей памяти для размещения на печатной плате определённого размера. Большинство современных накопителей M.2 обладают вместимостью 2 ТБ, хотя бывают модели 4 ТБ и 8 ТБ. Меньше этого значения обычно предлагаются объёмы 120 или 128 ГБ; 240 ГБ, 250 ГБ или 256 ГБ; 480 ГБ, 500 ГБ или 512 ГБ; 960 ГБ или 1 ТБ.
Накопители вместимостью 32 ГБ и 64 ГБ бывают доступны для использования во встроенных приложениях или для кэширования, но для производителей и сборщиков компьютеров они малоинтересны. Стоимость накопителей варьируется от 10 до 75 центов за 1 ГБ. Больше всего на цену влияет тип шины накопителя.
Накопитель может быть формата M.2, но это ничего не говорит о его шине. Определить шину не менее важно, чем понять, подходит ли накопитель к корпусу.
Проблемы с интерфейсом шины
Это наибольшая сложность при выборе накопителя M.2. Большинство ранних накопителей были обычными урезанными SATA SSD. У них была просто печатная плата с другим физическим разъёмом, но в принципе они не отличались от накопителей 2,5 дюйма. Некоторые из них существуют и сейчас. Разница в производительности у них минимальная, поскольку данные перемещаются по тем же каналам SATA внутри компьютера.
В ноутбуках могут поддерживаться накопители M.2 только с шиной SATA. Поэтому единственной причиной обновить накопитель в ноутбуке является его выход из строя или увеличение вместимости.
Современные дорогостоящие ноутбуки небольшого размера могут содержать накопители M.2 с шиной PCI Express. Почти все материнские платы для персональных компьютеров с разъёмами M.2 тоже обладают поддержкой таких накопителей. В результате можно значительно повысить скорость передачи данных в тестах, но в каждодневном применении они ощущаются как более быстрые премиальные накопители с интерфейсом SATA.
Первые версии M.2 PCI Express SSD работали с интерфейсом Gen 2.0 x2. Пропускная способность у него лишь слегка выше по сравнению с SATA 3.0. Сейчас это изменилось. Новые накопители M.2 работают с интерфейсом PCI Express Gen 3.0 x4 и технологией Non-Volatile Memory Express (NVMe). Это обеспечивает ещё более высокую производительность, особенно в тяжёлых рабочих нагрузках с длинной очередью данных.
Существует также более современная версия PCI Express 4.0. Она распространяется всё шире, но пока только в дорогостоящих моделях накопителей. Скорость чтения и записи данных в накопителях вроде Samsung 980 Pro достигает 7000 Мбит/с. За такими накопителями будущее, но сейчас они есть только в компьютерах на последних процессорах AMD и Intel, а также в наиболее современных мобильных компьютерах.
Для процессоров AMD Ryzen нужны чипсеты X570 и B550, для Threadripper 3-го поколения чипсет TRX40. На процессорах Intel поддержка есть только в чипсетах серии 500. Это означает процессоры 11-го поколения Rocket Lake в компьютерах и Tiger Lake в ноутбуках.
Если установить эти накопители на более старых чипсетах AMD и Intel, они будут работать на скоростях PCIe 3.0.
Увеличение скорости с NVMe
NVMe представляет собой ещё одно техническое препятствие, поскольку системы и материнские платы должны иметь физическую поддержку загрузки с этих накопителей. Почти все последние материнские платы поддерживают накопители PCI Express 3.0 x4 (или 4.0) NVMe M.2, но более старые модели не могут гарантировать загрузку системы с накопителя на NVMe.
Кроме современных материнских плат, эти слоты с высокой пропускной способностью и поддержкой NVMe бывают в последних ноутбуках. Иногда ноутбуки могут поддерживать накопитель PCI Express NVMe, но он может быть припаян к системной плате и его нельзя поменять. Нужно узнать это, прежде чем вы купите накопитель для установки в свой ноутбук.
SSD накопители SEAGATE FireCuda 510 ZP1000GM30011 M.2
На вторичном рынке среди накопителей M.2 сейчас можно нередко встретить модели с поддержкой PCI Express x4 M.2 и NVMe. Можно назвать линейки Samsung SSD Pro и SSD EVO, ADATA, Seagate, WD и другие.
Это быстрые накопители, намного превосходящие модели с интерфейсом SATA. Правда, наибольшим спросом они пользуются среди сборщиков компьютеров и обновляющих компьютеры на основе современных компонентов геймеров. В старых компьютерах на материнских платах скорее всего нет слота M.2 или есть не тот, а на SATA. Нужно убедиться, что ваш компьютер поддерживает именно тот накопитель, который вы приглядели, иначе он может не заработать.
Базовая совместимость, карты M.2 и память Optane
Сейчас наиболее реальным выбором накопителя M.2 будет SATA или PCI Express M.2. Именно их скорее всего поддерживает ваша материнская плата или ноутбук. Чтение форумов поддержки или обращение в техподдержку производителя должны прояснить вопрос совместимости шины M.2. Многие современные персональные компьютеры с M.2 поддерживают оба типа.
Если вы хотите обновить настольный компьютер, но материнская плата не имеет слота M.2, имеется вариант «накопитель M.2 на плате». Подобные решения предлагают компании Intel, OWC и Kingston. В некоторых флагманских моделях материнских плат Asus и MSI предлагают «несущую карту» M.2. Это значит, что накопитель помещается на плату расширения PCI Express и обеспечивает скорость передачи данных через интерфейс PCI Express на компьютере без разъёма M.2.
Некоторые подобные карты могут предоставлять поддержку сразу нескольких накопителей M.2. Высококлассные современные материнские платы под процессоры AMD с поддержкой PCI Express 4.0 могут даже содержать эти карты в комплекте поставки. Они могут поддерживать два или четыре накопителя M.2, не считая разъёмов на самой плате.
Это хороший вариант, поскольку зачастую с ним можно получить качественный радиатор на накопителе M.2. Некоторые накопители M.2 с шиной PCI Express при длительной работе под нагрузкой могут нагреваться и сбрасывать скорость. Если ваш компьютер не работает как сервер и не имеет другой непрерывной нагрузки, волноваться за перегрев не стоит. Эти накопители такие быстрые, что завершают свои задачи до того, как нагреются.
Напоследок дадим предостережение относительно накопителей Intel. Её модели с интерфейсом M.2 продаются под торговой маркой Optane. Тут есть два отличающихся друг от друга типа накопителей, которые внешне похожи. SSD аналогичны другим моделям и могут работать как загрузочный диск и как вспомогательное хранилище.
Совсем другой является память Intel Optane. Это модуль формата M.2, который внешне похож на SSD, но работает как ускоритель кэша для другого диска, обычно HDD. Если вы покупаете накопитель Optane, убедитесь, что берёте нужный тип.
Обновления накопителей M.2 и загрузочные диски
При покупке подобного накопителя вы окажетесь на переднем краю современных компьютерных технологий. У вас будет устройство хранения данных, о существовании которого многие обладатели компьютеров и не знают. При выборе нужно обратить внимание на несколько факторов.
Посмотрите на физический размер. Ширина и длина в миллиметрах должны подходить для отсека для накопителя. В основном проблема бывает в ноутбуках. Ширина обычно 22 мм, а длина встречается 42 мм, 60 мм, 80 мм, 110 мм.
Проверьте шину. При обновлении ноутбука один накопитель M.2 обычно меняется на другой для увеличения вместимости. Ознакомьтесь со спецификациями имеющегося у вас накопителя, основан ли он на шине SATA или PCI Express. Новый выбирайте такой же.
В компьютерах выбор чуть сложнее. Некоторые слоты M.2 на материнских платах поддерживают накопители с шинами SATA или PCI Express в одном слоте. В других поддерживают только SATA, в третьих только PCI Express. В последнем случае старые материнские платы могут не поддерживать PCIe x4 или NVMe. Нужно знать спецификации вашей материнской платы и выбирать соответствующий накопитель. При прочих равных PCI Express увеличивает скорость передачи данных по сравнению с SATA. Однако, в повседневных задачах возможностей SATA будет достаточно и вы не почувствуете отличий от PCI Express.
В наиболее современных накопителях смотрите на поддержку PCI Express 4.0. Под них потребуется соответствующая материнская плата на чипсете AMD или Intel. Проверяйте спецификации платы. Накопитель PCIe 4.0 может работать в слоте PCI 3.0 на более низкой скорости.
Проверяйте возможность загружаться с накопителя. Если вы прежде не устанавливали накопитель M.2 на материнскую плату компьютера, узнайте у производителя платы, будет ли этот накопитель на выбранной шине загрузочным. Маловероятно, но может потребоваться обновление БИОС материнской платы.
Сравнивайте стоимость на гигабайт. При выборе между разными моделями накопителей сравнивать нужно не окончательную цену, а стоимость в пересчёте на гигабайт. Может потребоваться заплатить больше за накопители на PCI Express и PCIe 4.0, чем за PCIe 3.0. Разница в цене постепенно уменьшается. Разделите цену на вместимость накопителя в гигабайтах и получите стоимость 1 ГБ.
Лучший в целом накопитель PCIe 3.0: Crucial P5
Если вы желаете приобрести лучший среди накопителей на PCI Express по соотношению цены и возможностей, Crucial P5 на M.2 является как раз таким.
Плюсы:
- Отличные результаты в разных бенчмарках, включая высокую скорость последовательного чтения данных.
- Высокий рейтинг долговечности записи.
- Соотношение цены и возможностей.
- Отличное программное обеспечение.
- Гарантия 5 лет.
Минусы:
- Резкое падение скорости записи в версии 250 ГБ.
Лучший для быстрой загрузки игр и приложений на PCIe 3.0: Intel SSD 670p
Это достаточно дорогой накопитель на чипах QLC, зато он имеет один из наиболее быстрых результатов произвольного чтения данных 4K с небольшой глубиной очереди.
Плюсы:
- Рекордные для PCI Express 3.0 скорости загрузки игр, операционных систем и программ.
- Долговечность выше по сравнению с большинством накопителей QLC NAND.
- Гарантия 5 лет.
- Хорошее программное обеспечение.
Минусы:
- Цена выше по сравнению с другими накопителями на QLC NAND.
Лучший за пиковые скорости среди PCIe 4.0: Samsung SSD 980 Pro
Накопитель Samsung на основе PCI Express 4.0 порадует сборщиков и желающих обновить свой компьютер с толстым кошельком и соответствующей материнской платой под AMD. Здесь предлагается максимальная теоретическая производительность среди распространённых SSD.
Плюсы:
- Чрезвычайно высокая скорость.
- Поддержка PCI Express 4.0.
- Гарантия 5 лет.
- Встроенное аппаратное шифрование.
Минусы:
- Высокая стоимость в пересчёте на гигабайт.
- Низкий рейтинг долговечности записи по сравнению с предыдущим SSD 970 Pro.
Лучший по производительности бюджетный и на PCIe 4.0: ADATA XPG Gammix S50 Lite
Если вы ждали достаточного падения цен на накопители PCI Express 4.0, ожидание можно считать законченным. Этот накопитель ADATA приносит отличное соотношение цены и скорости среди моделей с таким интерфейсом.
Плюсы:
- Самая низкая цена за гигабайт среди накопителей на PCI Express 4.0.
- Высокая производительность в бенчмарках PCMark 10 и Crystal DiskMark 4K.
- Надёжное программное обеспечение.
- Высокая долговечность при записи.
- Гарантия 5 лет.
Минусы:
- Не самая высокая скорость последовательного чтения и записи данных.
- Результаты в PCMark 10 при запуске некоторых приложений.
- Трудно снять радиатор.
Лучший среди PCIe 4.0 для геймеров: Seagate FireCuda 520
Этот накопитель Seagate станет отличной точкой входа в мир моделей с поддержкой PCIe 4.0. Желающие получить максимальное соотношение цены и возможностей могут отдать предпочтение накопителям на PCIe 3.0, которые в реальности работают ничуть не хуже.
Плюсы:
- Высокая скорость последовательной передачи данных в Crystal DiskMark.
- Высокий рейтинг долговечности.
- Высокие общие результаты в PCMark 10.
Минусы:
- Нет радиатора в комплекте поставки.
- Стоимость выше накопителей PCI Express 3.0, которые в некоторых отношениях имеют превосходство.
Альтернативный SSD на PCIe 3.0 для геймеров и мультимедиа: WD Black SN750 NVMe SSD
Есть версии с радиатором и без радиатора, а также программная настройка для обеспечения максимальной производительности. Этот накопитель Western Digital должен понравиться геймерам и энтузиастам компьютеров, которые хотят загружаться с PCI Express NVMe.
Плюсы:
- Низкая цена за гигабайт.
- Высокая скорость в играх.
- Дополнительный встроенный радиатор.
- Несколько вариантов вместимости.
Минусы:
- Относительно невысокая скорость чтения и записи произвольных данных.
Недорогой и со скоростью PCIe 4.0: TeamGroup T-Force Cardea Zero Z440
Если у вас есть материнская плата на чипсетах AMD X570, B550 или TRX40 и вы хотите реализовать её потенциал на устройствах хранения данных, подойдёт этот накопитель.
Плюсы:
- Высокая скорость чтения и записи.
- Хорошие оценки в PCMark 10.
- Высокая долговечность.
- Гарантия 5 лет.
Минусы:
- Только два варианта объёма.
- Небольшая разница в скорости по сравнению с некоторыми накопителями PCIe 3.0.
- Дороже конкурентов на PCIe 4.0.
- Нет программного обеспечения управления.
Качественная альтернатива на PCIe 3.0 по скорости загрузки: SK Hynix Gold P31
Внутренний SSD от SK Hynix использует интерфейс PCI Express 3.0 и преуспевает в высокой скорости загрузки операционной системы и приложений. Это отличное обновление для компьютера, если он его поддерживает.
Плюсы:
- Высокие результаты в тестах чтения блоков 4K.
- Отличная долговечность.
- Стоимость.
Минусы:
- Отсутствует аппаратное шифрование 256 бит AES.
- Слабое программное обеспечение.
Лучший среди самых бюджетных: Addlink S70
Если денег у вас немного, а высокую скорость последовательного доступа к данным получить всё же хочется, берите Addlink S70.
Плюсы:
- Соотношение цены и возможностей.
- Быстрая скорость последовательного доступа к данным.
- Высокий рейтинг долговечности.
- Гарантия 5 лет.
Минусы:
- Скорости доступа к данным 4K не лучшие.
- Нет программного обеспечения для управления.
Лучший за вместимость и скорость на PCIe 4.0 по умеренной цене: Mushkin Gamma
Компания Mushkin прежде выпускала бюджетные накопители, а теперь предлагает высокопроизводительную модель PCI Express 4.0 M.2 SSD, хотя и без излишеств в комплекте поставки.
Плюсы:
- Высокая скорость последовательного чтения и записи данных.
- Высокая итоговая оценка в PCMark 10 и в тесте копирования.
- Аппаратное шифрование AES.
Минусы:
- Отсутствует программное обеспечение для управления.
