Поддержка установки твердотельных накопителей стандарта м 2 с возможностью горячей замены
Обновлено: 07.07.2024
В предыдущем материале мы выяснили, чем отличаются друг от друга SATA и NVMe и какие преимущества обеспечивает переход на высокоскоростной интерфейс. Настало время разобраться в том, как, собственно, установить SSD в компьютер или ноутбук. С первого взгляда задача кажется довольно простой, но и здесь есть подводные камни. Ведь даже если на материнской плате вашего ПК имеется слот M.2, это вовсе не значит, что твердотельный накопитель окажется с ним совместим. Заинтригованы? Тогда приступим.
Подключение NVMe SSD: изучаем особенности стандарта M.2
Современные твердотельные накопители, поддерживающие интерфейс NVMe, выполняются в форм-факторе M.2, ранее известном под куда более громоздким (и «скромным») названием NGFF, что расшифровывается как «Next Generation Form Factor» («форм-фактор следующего поколения»). Стандарт пришел на смену mSATA и Mini PCI-E и изначально применялся для установки карт расширения (WiFi-адаптеров, 3G/4G-модемов, GPS-модулей) в ультрабуки и неттопы. Однако в настоящий момент слот M.2 можно отыскать практически на любой материнской плате верхнего ценового сегмента, а используется он преимущественно для подключения высокопроизводительных твердотельных накопителей.
Главной «фишкой» M.2 является его универсальность: на разъем выводятся шины PCI Express (2 или 4 линии), SATA и даже USB, что позволяет подключать широчайший спектр разнообразных устройств. Типоразмеры последних могут существенно варьироваться: от 12 до 30 мм в ширину и от 16 до 110 мм в длину. Габариты того или иного модуля указываются в его описании следующим образом:
M.2 Type WWLL или M.2 WWLL
Здесь WW — ширина, а LL — длина в миллиметрах. Так, например, твердотельный накопитель WD Black SN750 имеет приписку «M.2 2280», что означает: ширина SSD равна 22 мм, а длина — 80 мм.
Габаритные размеры твердотельных накопителей WD Black SN750 составляют 22×80 мм Габаритные размеры твердотельных накопителей WD Black SN750 составляют 22×80 ммВсе современные SSD, рассчитанные на установку в слот M.2, имеют ширину 20 мм, а вот их длина может различаться, что необходимо учитывать перед покупкой. Дело в том, что контакты разъема подпружинены, и чтобы накопитель нормально встал в слот, его требуется закрепить с противоположной стороны с помощью винта, для которого должна быть предусмотрена специальная прорезь.
На материнских платах верхнего ценового сегмента, как правило, существует несколько отверстий под фиксирующий винт, что позволяет установить практически любой накопитель. Например, в Asus Maximus VIII Ranger можно поставить SSD длиной 42, 60, 80 или 110 мм.
Asus Maximus VIII Ranger имеет полный набор монтажных отверстий для SSD разной длины Asus Maximus VIII Ranger имеет полный набор монтажных отверстий для SSD разной длиныСистемные платы попроще не могут похвастаться подобным разнообразием. На тот же Asus Z97-A можно поставить лишь два типа SSD: длиной 60 или 80 мм. А поскольку рядом расположены разъем PCI Express и коннектор для кулера, накопитель 110 мм даже не выйдет «приколхозить»: он просто не сможет встать в нужное положение.
К Asus Z97-A можно подключить только твердотельные накопители длиной 60 или 80 мм К Asus Z97-A можно подключить только твердотельные накопители длиной 60 или 80 ммСовместимость слотов и коннекторов M.2
Однако типоразмер самого накопителя — отнюдь не единственный фактор, который следует учитывать как при покупке SSD, так и при выборе материнской платы. Также необходимо убедиться в том, что коннектор устройства и слот M.2 совпадают по ключам.
Всего существует 12 ключей, обозначаемых заглавными латинскими буквами (от A до M). Но не беспокойтесь: для подключения SSD используются только два (B и M), а также их комбинация (B+M). Различия между разными типами ключей наглядно отображены на картинке ниже.
Как нетрудно догадаться, ключи B и M физически несовместимы: вы не сможете установить твердотельный накопитель с ключом M в слот B и наоборот. Присутствуют различия и в поддерживаемых логических интерфейсах: разъемы типа B способны работать с устройствами PCI Express только в двухканальном режиме, тогда как разъемы типа M поддерживают PCI-E x4, что делает их пригодными для подключения NVMe SSD.
Звучит достаточно сложно, не так ли? Чтобы не запутаться, запомните два факта:
- современные материнские платы снабжены разъемом M.2 с ключом M, причем такой слот поддерживает и NVMe-, и SATA-накопители;
- актуальные модели SSD с логическим интерфейсом SATA, выполненные в форм-факторе M.2, имеют универсальный коннектор B+M, что позволяет подключать их и к платам с разъемом типа M, и к платам с разъемом типа B.
Рассмотрим конкретный пример. Упомянутые нами в предыдущей статье твердотельные накопители WD Blue доступны в двух форм-факторах: 2,5 дюйма (идентичны по габаритам и способу подключения винчестерам для ноутбуков) и M.2 2280.
Твердотельный накопитель WD Blue M.2 2280 с интерфейсом SATA Твердотельный накопитель WD Blue M.2 2280 с интерфейсом SATAНа приведенном выше изображении отчетливо видно, что SSD имеет коннектор с ключом B+M. Это делает его совместимым как с B-, так и с M-слотами. Поскольку твердотельный накопитель использует интерфейс SATA и не зависит от количества линий PCI Express, он будет демонстрировать одинаковую производительность в обоих случаях.
Напротив, высокопроизводительные SSD WD Black SN750 используют интерфейс NVMe и задействуют сразу четыре канала PCI Express. Вырез на контактной площадке помогает безошибочно определить, что перед нами коннектор типа M.
Твердотельный накопитель WD Black SN750 имеет типоразмер M.2 2280 и коннектор типа M Твердотельный накопитель WD Black SN750 имеет типоразмер M.2 2280 и коннектор типа MТакое устройство совместимо только с разъемом M.2 с ключом M: установить его в слот типа B не выйдет ни при каких обстоятельствах.
Теперь вы знаете о форм-факторе M.2 все, что необходимо, и сможете безошибочно определить, совместим ли выбранный SSD с данной конкретной материнской платой. Но как же быть, если у вашего компьютера нет соответствующего слота или в нем предусмотрен разъем типа B, в который невозможно установить высокоскоростной NVMe-накопитель? Неужели придется собирать новый ПК или довольствоваться возможностями SATA SSD? Отнюдь нет! Даже если ваша машина устарела, вы все равно сможете подключить к ней такого «монстра», как WD Black SN750! О том, как это сделать, мы расскажем в следующей статье.
Компания Samsung Electronics объявила о запуске первого твердотельного накопителя Samsung серии 950 PRO форм-фактора М.2 с масштабируемым контроллером NVM Express (Non – Volatile Memory Express). Разберёмся, почему Samsung переходит к новому форм-фактору и контроллеру, а также чем это хорошо для пользователя.
Вкратце о характеристиках. Согласно заявлению производителя, PRO 950 будут доступны в версиях 256 и 512 Гбайт. Старшая версия обеспечивает последовательную скорость чтения/записи до 2500 Mбайт/с и 1500 Мбайт/с соответственно. Скорость случайного чтения – до 300.000 IOPS, а записи – 110.000 IOPS. Модель оснащена 32-слойным MLC V-NAND UBX – контроллером второго поколения Samsung на 128 Гбайт и программным обеспечением для мониторинга Samsung Magician. Накопитель обеспечивает AES-шифрование (256 бит) для безопасности данных. Технология Dynamic Thermal Guard обеспечивает работу устройства в диапазоне температур от 0 до 70 °C. Модель выдерживает удары до 1 500 G в течение 0,5 мс и вибрации до 20 G.
Форм-фактор М.2
Первоначально шина M.2 разрабатывалась как более скоростная и компактная замена mSATA.
| Интерфейс SSD | Максимальная теоретическая пропускная способность | Максимальная реальная пропускная способность (оценка) |
| SATA III | 6 Гбит/с (750 Мбайт/с) | 600 Мбайт/с |
| PCIe 2.0 x2 | 8 Гбит/с (1 Гбайт/с) | 800 Мбайт/с |
| PCIe 2.0 x4 | 16 Гбит/с (2 Гбайт/с) | 1,6 Гбайт/с |
| PCIe 3.0 x4 | 32 Гбит/с (4 Гбайт/с) | 3,2 Гбайт/с |
Формально M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Этот интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и USB 3.0. M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express передают данные лишь по двум таким линиям. Платы имеют одинаковую ширину в 22 мм, но сразу пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм.
М.2 могут иметь несколько ключей-вырезов сразу, что делает их совместимыми с несколькими типами слотов одновременно. Ключ типа B, расположенный вместо контактов с номерами 12-19, означает, что в слот подведено не более двух линий PCI Express. Ключ типа М, занимающий контактные позиции 59-66, означает, что слот обладает четырьмя линиями PCI Express и поэтому может обеспечить более высокую производительность.
На сегодняшний день именно слоты М.2 представляются наиболее перспективными для SSD: они способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения твердотельных накопителей.
Что такое NVMe?
Самая серьёзная проблема для SSD сегодня – ограничение полосы пропускания старых шин Serial ATA и Serial Attached SCSI (SAS). Пропускная способность новейших SATA-III составляет 600 МБайт/с, скорость передачи данных Serial Attached SCSI (SAS 12G) составляет 1,2 ГБайт/с. Современные SSD способны на большее.
Протокол NVMe ускоряет операции I/O за счёт отказа от стека команд SAS (SCSI). NVMe SSD подключаются прямо в шину PCIe. Приложения получают резкий прирост производительности от смещения I/O-активности с SAS/SATA SSD и HDD на NVMe SSD. Запоминающие устройства нового типа хранения энергонезависимы (non-volatile) и задержка при доступе к ним существенно ниже – на уровне задержек оперативной (volatile) памяти.
Контроллер NVMe демонстрирует все преимущества SSD: очень низкие задержки доступа и огромная глубина очереди по операциям чтения и записи. Чрезвычайно низкая латентность устройств хранения существенно снижает вероятность блокировок таблиц данных при их обновлениях. Это критично для многопользовательских баз данных со сложными и взаимосвязанными таблицами.
Разъём М.2 на материнской плате.
Сегодня NVM Express (NVMe) поддерживают все материнские платы ASUS на наборах системной логики Intel Z97 Express и X99 Express – для этого нужно обновить UEFI BIOS и в виде опции использовать карту расширения ASUS Hyper Kit.
Карта расширения позволяет владельцам плат на чипсете X99 подключать накопители типоразмера 2,5" с интерфейсом NVMe – например Intel SSD 750, используя разъём SFF-8639 (mini-SAS HD). На самом диске тоже будет разъём SFF-8639, он выглядит так:
Если на материнской плате нет разъёма М.2 или нет возможности его использовать, есть платы-переходники для PCIe:
Компания Supermicro представила решения, оптимизированные под NVMe:
По заявлению производителя, SuperServer с подготовкой под NVMe Virtual SAN демонстрирует лучшие в отрасли показатели производительности и плотности в решении 1U Ultra 10x NVMe (серия SYS-1028U-VSNF), легко масштабируемой под нужды корпоративной среды, центров обработки данных и облачных приложений.
2U Ultra 24x NVMe SuperServer (SYS-2028U-TN24RT+) повышает плотность NVMe с возможностью «горячей» замены и может поставляться в ещё более высокоплотных конфигурациях — до 24x2,5″ NVMe c горячей заменой на 1U.
Два новых решения 2U Virtual SAN Ready Node исключительно на созданных на базе SSD flash-накопителях, в архитектуре Ultra (серия SYS-2028U-VSNF) и TwinPro (SYS-2028TP-VSNF) поддерживают до 480 виртуальных машин в 4 узлах.
В целом у Супермикро есть целая линейка серверов для NVMe-носителей, они пока редки в продаже как и сами носители.
Впрочем, вернемся к Samsung 950 Pro.
Спецификация Samsung 950 Pro
Очень важно: в UEFI BIOS материнской платы должен содержаться NVMe-драйвер для загрузки ОС с 950 Pro.
На тестах в Анандтехе он проиграл только в тесте случайной записи. В уважаемом 3Dnews результаты более красивые:
Сервера и M.2
В большинство серверов М.2 поставить можно только через переходную плату PCIe, которая ставится через райзер-плату. Нам не удалось найти таких плат в наличии в России, но вероятно, ситуация скоро исправится, так как на Ebay, aliexpress и многих других местах они продаются в изобилии.
Для серверных приложений использование такого накопителя позволит радикально ускорить работу базы данных (особенно крупных справочников), добавить IOPS для системы виртуализации и использовать их в виде кэша данных объёмом до 512Гбайт, например, картинки/JSON-объекты и прочее, что не может влезть в RAM сервера. Цена вопроса всего 13000 рублей для 256Гб версии и 24990 рублей для SSD на 512Гб когда он появится в продаже. Это выгоднее чем на Амазоне.
В качестве альтернативы в наличии есть такие платы:
Это Kingston HyperX Predator на 480 Гбайт, модель SHPM2280P2H/480G. Как мы можем заметить, разъём тот же, Samsung 950 Pro в неё точно так же встанет при необходимости. Это просто набор из платы + SSD M.2 PCIe. Цена на рынке – 33000 рублей.
За те же деньги можно приобрести Intel 750 Series 400 Гб SSDPEDMW400G4R5. У него все микросхемы NAND распаяны на плате, поэтому если что-то сломается, только в сервисный центр:
Немного о HOSTKEY
С 2008 года мы сдаём выделенные и виртуальные сервера в аренду, предоставляем услуги размещения серверов в 4 датацентрах Москвы, включая два Тиер-III сертифицированных ЦОД. Мы специализируемся на крупных выделенных серверах и создании частных облаков и кластеров для наших клиентов на их основе.
Для наших читателей у нас есть горячее предложение: Сервера в наличии на базе суперкомпьютеров Т-Платформы и процессоров Intel Xeon E5-2630v2 со скидкой 15% до конца декабря (или пока они не закончатся) при использовании промокода TMW5U0S8SE
Например для сравнения:
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/64Gb RAM/1x1Tb SSD+1x1Tb 7,2K HDD = 17000р в месяц, со скидкой 14450.
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/128Gb RAM/1x2Tb SSD+1x2Tb 7,2K HDD = 25700р в месяц, со скидкой 21800
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/256Gb RAM/2х2Tb Samsung SSD = 36500р в месяц, со скидкой 31000
– 2xE5-2630v2 (12x2,6 GHz)/32Gb RAM/2х600Gb SAS 10K = 13650р в месяц, со скидкой 11600р
Все цены с НДС, конфигурация возможна практически любая.
Все сервера подключены на гигабитном канале, лимит трафика 10Тб без ограничений. К каждому выделенному серверу предоставляется удаленный доступ через IPMI, возможна организация VLAN на скорости до 10Gbps.
Казалось бы, твердотельные накопители появились совсем недавно, избавляя нас от неповоротных щёлкающих механических жёстких дисков. Они повысили скорость загрузки операционных систем, приложений и игр. Новые самые быстрые накопители формата M.2 также есть в продаже уже не первый год и цены упали до достаточно приемлемого уровня.
Это значит, что сейчас самый подходящий момент для покупки и установки твердотельного накопителя в ваш компьютер, чтобы он стал быстрее и тише. К счастью, накопители формата M.2 подключить достаточно легко, не требуется никаких лишних кабелей.
При этом добавление любых компонентов в компьютер в любом случае является ответственным делом. Это руководство опишет, как правильно установить накопитель формата M.2.
1. Совместима ли ваша материнская плата с таким накопителем
Когда покупаете M.2 SSD, нужно знать, подойдёт ли он к материнской плате. M.2 описывает тонкий форм-фактор накопителя, но есть более медленные накопители SATA M.2 и более быстрые NVMe M.2 с разными слотами.
Даже если в материнской плате есть слот M.2, его совместимость с накопителем зависит от того, предназначается слот для дисков B Key, M+B Key или M Key.
B-Key на дисках SATA M.2 и более старых NVMe
M+B Key — на дисках SATA M.2 и некоторых дисках NVMe
M Key — на новых дисках NVMe с шиной PCIe x4
Нужно обследовать материнскую плату и понять, с какими именно накопителями M.2 она совместима, прежде чем покупать конкретную модель накопителя.
2. Установите диск M.2 в системный блок
Местоположение слота M.2 на материнской плате разное у разных моделей и производителей. Чаще всего это слот располагается между разъёмом для видеокарты и сокетом центрального процессора или в нижней правой части материнской платы.
У некоторых материнских плат есть специальная металлическая пластина, которая закрывает диск и охлаждает его. Такую пластину сначала потребуется отвинтить.
Как можно увидеть на изображении выше, слот довольно неудобно располагается между видеокартой и процессором. Чтобы установить в него накопитель, нужно извлечь видеокарту.
Когда вы убрали все препятствия, нужно вставить накопитель в слот.
Для начала извлеките винт рядом со слотом M.2. Если у накопителя есть какие-либо крепления, нужно привинтить их сейчас. В результате во время прикручивания накопитель будет располагаться параллельно материнской плате, а не под углом.
После извлечения крепёжного винта и креплений накопителя, если они есть, осторожно вставьте накопитель в слот под углом 30 градусов к материнской плате.
После установки накопитель должен прилегать к материнской плате.
Пять признаков грядущего выхода из строя жесткого диска или SSD 
Аккуратно нажмите на верхний конец накопителя вниз в сторону крепления. Потом закрепите его винтом. Не перетягивайте винт, но закрутите его достаточно сильно, чтобы накопитель не болтался.
Установите на свои места видеокарту и все остальные компоненты, которые вам пришлось вытащить. Закройте системный блок и подключите к нему все необходимые кабели.
Настройка накопителя M.2 в BIOS
Прежде чем увидеть накопитель в операционной системе Windows 10, может потребоваться выполнить несколько настроек материнской платы в BIOS. Конкретные настройки зависят от возможностей материнской платы. Они могут быть необходимы, чтобы операционная система могла распознать накопитель.
Перейдите в настройки BIOS, во время загрузки компьютера нажимая на кнопку Del.
Конкретный процесс зависит от вашей материнской платы. В данном случае используется плата ASUS Z97 Pro Gamer.
На ней нужно открыть Дополнительно > Конфигурация встроенных устройств > Режим M.2 PCIe и поменяйте значение на «Включено»/«Enabled». На других платах Asus откройте «Дополнительно», раскройте выпадающее меню «Пропускная способность слота PCI Express X4_3» и выберите значение M.2 Mode.
Сохраните настройку и выйдите из BIOS.
Настройка накопителя в Windows 10
Теперь операционная система Windows 10 должна распознать установленный твердотельный накопитель. Войдите в систему, в поиске наберите «Управление компьютером» и перейдите в раздел «Управление дисками» и откройте «Создание разделов жёсткого диска».
Накопитель должен появиться в нижней половине окна в неразмеченном дисковом пространстве.
Если вы будете пользоваться накопителем как обычным диском, нажмите правой кнопкой мыши на неразмеченное дисковое пространство рядом с этим накопителем. Выберите команду «Новый простой том» и выполняйте указания на экране. Нужно установить файловую систему NTFS. Диску необходимо дать название, остальные опции можно оставлять без изменений.
После этого ваш быстрый накопитель NVMe готов к работе. Вы получите высокую скорость чтения и записи данных, которых у вас прежде наверняка не было.
Настройки SSD M.2 в BIOS
После установки накопителя запускаем компьютер, заходим в BIOS. И первым делом давайте посмотрим, определяется ли накопитель в BIOS, т.е. исправно ли всё, нет ли каких проблем. На примере BIOS материнки Asus Tuf Gaming Z490-Plus для этого заходим в расширенные настройки BIOS – «Advanced Mode».
Установка Windows на SSD M.2
Давайте теперь поговорим о таком важном аспекте работы SSD M.2, как установка на него Windows. Много сомнительных легенд ходит вокруг этой темы, их истоки кроются в случаях установки современных накопителей на старые материнки через переходники, на которых без перепрошивки BIOS модифицированной версией невозможна поддержка NVMe. И также в проблеме отсутствия драйверов NVMe для Windows 7. Давайте со всем этим разберёмся. Во-первых, в этой публикации мы говорим только о случаях поддержки SSD M.2 современными материнскими платами, которые это гарантируют в своих спецификациях на сайте производителя. Любая кустарщина типа установки SSD M.2 в обычный слот PCI-E – это совершенно отдельная тема, и с ней, соответственно, разбираться нужно отдельно. Если у вас современная материнка с поддержкой SSD M.2 и технологии NVMe, у вас без каких-либо заморочек будет устанавливаться и работать Windows 8.1 и 10. Во-вторых, считается, что современный SSD M.2 будет работать только в режиме BIOS UEFI. Возможно, это так, но только в случае с некоторыми материнскими платами. Вернёмся к примеру материнской платы Asus Tuf Gaming Z490-Plus: она позволяет устанавливать Windows на SSD M.2 с поддержкой NVMe как в режиме UEFI, так и в режиме Legacy на диски в стиле разметки, соответственно, GPT и MBR. Вопрос лишь в правильных настройках BIOS. Кому интересно, можете посмотреть статью «Как установить Windows 10 на M.2», в которой рассматриваются настройки BIOS этой материнки для установки Windows 10 и в режиме UEFI, и в Legacy. Для большинства нюанс режима BIOS наверняка не значим, однако точно есть небольшая категория пользователей, которым для каких-то их нужд принципиально необходима работа компьютера в режиме BIOS Legacy. Так что имейте в виду. В-третьих, при установке Windows 7 на SSD NVMe у вас может не быть никаких проблем. Да, эта операционная система не имеет на борту драйвера для работы жёстких дисков посредством протокола NVMe. Но этот драйвер можно интегрировать в дистрибутив Windows 7. А ещё лучше – не заморачиваться ни с какой интеграцией драйверов, а скачать сборку Windows 7 от Сергея Стрельца с уже интегрированными драйверами NVMe. Ну и, наконец, о переносе Windows на SSD M.2. Если вам нужно перенести операционную систему с другого жёсткого диска, работавшего ранее на компьютере, можете это сделать путём клонирования Windows с помощью платных программ или бесплатным способом, детали смотрите в статье «Перенос Windows на другой диск с помощью программы Dism++». Если же вы хотите перенести Windows со старого компьютера на новый, в сборке которого есть SSD M.2, т.е. на компьютер с отличным железом, рекомендую сделать это правильным образом – с отвязкой Windows от железа старого компьютера. Детали смотрим в статье «Как перенести Windows 10 на другой компьютер». Рекомендуем другие статьи по данной темеКомментарии (31)
Рекламный блок
Подпишитесь на рассылку
Навигация
Облако тегов
Архив статей
Сейчас обсуждаем
Дмитрий
admin, Сейчас AMD R5 1600(AF) с RX 570 8 Gb.. Через пару лет планирую вставить R5 5600X с
Гость Andrey
admin, ОС Виндоус 10, антивирус не установлен, на файлообменниках платных аккаунтов нет. Эта
admin
Ведь содержимое новых папок переустановленной ОС при переносе снесёт информацию в папках диска D?
admin
Я понял, что вы хотите БП Chieftec force series CPS-550S поставить в собранный два года назад
admin
Добрый вечер! Зачем вам ДОС-версия, проверьте диск в обычной версии программы.
RemontCompa — сайт с огромнейшей базой материалов по работе с компьютером и операционной системой Windows. Наш проект создан в 2010 году, мы стояли у истоков современной истории Windows. У нас на сайте вы найдёте материалы по работе с Windows начиная с XP. Мы держим руку на пульсе событий в эволюции Windows, рассказываем о всех важных моментах в жизни операционной системы. Мы стабильно выпускаем мануалы по работе с Windows, делимся советами и секретами. Также у нас содержится множество материалов по аппаратной части работы с компьютером. И мы регулярно публикуем материалы о комплектации ПК, чтобы каждый смог сам собрать свой идеальный компьютер.
Наш сайт – прекрасная находка для тех, кто хочет основательно разобраться в компьютере и Windows, повысить свой уровень пользователя до опытного или профи.
Читайте также: