Интерфейс M.2 (NGFF).

SATA Express и M.2 предназначены для решения одной и той же проблемы — подключения через интерфейс PCI Express скоростных накопителей, для которых производительность SATA уже недостаточна. Однако архитектура этих интерфейсов заметно различается.

Специализированные слоты M.2 (также известные как NGFF) — это предусмотренный спецификацией SATA Express вариант подключения накопителей по шине PCI Express ориентированный в первую очередь на мобильные применения. Такие слоты, имеют сравнительно небольшой размер, и потому идеально подходя для тонких и ультратонких ноутбуков, они объединяют один интерфейс SATA 6 Гбит/с и несколько линий PCI Express. Иными словами - слоты M.2 можно рассматривать как простое мобильное переложение интерфейса SATA Express.

Шина PCI Express должна была вскоре прийти на смену интерфейсу SATA 6 Гбит/с повсеместно (это было заложено в наиболее свежей версии спецификации SATA 3.2). SSD для настольных систем сохранили своё привычное исполнение, но будут подключаться по специальному интерфейсу SATA Express, который вводит в обращение новый тип разъёмов и кабелей (рис. 1). В первом варианте, который нашел массовое распространение на материнках, основанных на интеловских наборах логики девятого поколения, используется две линии PCI Express 2.0.

Рис. 1

При этом SATA Express объединяет два интерфейса SATA 6 Гбит/с (они нужны для обратной совместимости со старыми накопителями) и несколько линий PCI Express. Порты SATA Express первого поколения, которые могут присутствовать в настоящее время на материнских платах на базе набора логики Intel Z97, предполагают использование двух линий PCI Express второго поколения, что означает рост пиковой пропускной способности современной реализации SATA Express до 1 Гбайт/с.

Порт SATA имеет 7 контактов, а для работы одного канала PCI Express требуется 9 контактов. Отсюда необходимость в дополнительном четырехконтактном коннекторе — двум линиям PCI Express нужно 18 контактов, и именно столько обеспечивает разъем SATA Express: 7+7+ 4. А вот линий питания в интерфейсе PCI Express не предусмотрено (см. рис. 1).

Другое дело M.2 — серийных устройств с этим интерфейсом выпущено уже достаточно. Но если SATA Express ориентирован на настольные ПК и позволяет подключать традиционные SSD и жесткие диски, то M.2 предназначен для применения в мобильных устройствах, таких как ноутбуки и планшеты, вместе с накопителями, выполненными в виде платы расширения и вставляемыми непосредственно в разъем (рис. 2). Так же как и SATA Express, интерфейс М.2 обеспечивает обратную совместимость с SATA, но так как больше одного устройства одновременно к нему подключить нельзя физически, предусмотрен только один канал SATA 3.0. Зато это дало возможность реализовать большее количество линий PCI Express — в распоряжении М.2-устройств четыре таких канала с суммарной пропускной способностью 32 Гбит/с! Интерфейс обеспечивает и питание подключаемой платы расширения, которая, кстати, совсем не обязательно должна быть накопителем — М.2 позволяет подключать Wi-Fi- и Bluetooth-контроллеры, GPS-модули, NFC и другие типы устройств. Стоит отметить также, что, помимо SATA 3.0 и PCI Express x4, интерфейс M.2 обеспечивает работу и USB 3.0, так что реализовать перечисленные выше устройства в формате платы расширения M.2 совсем несложно.

Рис. 2. Установка и крепление SSD M.2

Ключи разъема M.2 определяют какой вариант типа интерфейса будет использоваться. Разъем M.2 может иметь два ключа: B и M (рис. 3). Получается, что они не совместимы между собой, но можно найти материнские платы и с разъемом типа B+M (комбинированный). Помимо PCIe интерфейса, порт M.2 поддерживает еще и SATA режим. Но и скорость в SATA режиме будет значительно ниже, нежели в PCI Express.

Рис. 3. Интерфейс M2 (NGFF). Ключи.