M.2 SSD如何使您的PC更快

随着计算机的变化，诸如存储驱动器之类的硬件组件也必须如此。的简介固态驱动器允许使用更薄的设计Ultrabooks，但这与行业标准的SATA界面发生了冲突。

MSATA接口旨在创建一个薄的配置卡，该卡可以与SATA接口。当SATA 3.0标准限制SSD的性能时，出现了一个新问题。必须开发一种新形式的紧凑型卡接口来纠正这些问题。

最初称为NGFF（下一代形式），新界面已在SATA版本3.2规格下被标准化为M.2驱动器接口。

更快的速度

虽然大小是开发接口的一个因素，但驱动器的速度同样重要。SATA 3.0规格限制了驱动器接口上SSD的现实世界带宽至约600 MB/s，许多驱动器已达到。SATA 3.2规格引入了M.2接口的新混合方法，就像它一样SATA Express。

本质上，新的M.2卡可以使用现有的SATA 3.0规格，并将其限制在600 MB/s。或者，它可以使用PC-Express，在当前PCI-Express 3.0标准下提供1 GB/s的带宽。1 GB/S的速度适用于单个PCI-Express车道，但可以使用多个车道。在M.2 SSD规范下，最多可以使用四个车道。从理论上讲，使用两个车道将提供2.0 GB/s，而四个车道最多可提供4.0 GB/s。

随着PCI-Express 4.0的最终发布，这些速度将有效加倍。PCI-Express 5.0在2017年的发布显示，带宽增加到32 gt/s，在16车道配置中，带宽增加了63 GB/s。PCI-Express 6.0（2019）看到带宽又增加到64 gt/s，在每个方向上允许126 GB/s。

并非所有系统都达到这些速度。M.2驱动器和接口必须在同一模式下设置。M.2接口使用旧版SATA模式或更新PC-Express模式。驱动器选择要使用哪个。

例如，使用SATA旧模式设计的M.2驱动器仅限于600 MB/s。虽然M.2驱动器与多达四个车道（X4）兼容，但计算机仅使用两个车道（x2）。这导致2.0 GB/s的最大速度。为了获得最大的速度，请检查驱动器以及计算机或主板的支持。

较大和较大的尺寸

M.2驱动器设计的目标之一是降低存储设备的整体尺寸。这是通过几种方式之一实现的。首先，与以前的MSATA表格相比，这些卡的狭窄。M.2卡宽22毫米，与30毫米MSATA相比。与50毫米MSATA相比，该卡的长度也短于30毫米长。不同之处在于，M.2卡的长度长达110毫米。这意味着这些驱动器可以更大，这为芯片提供了更多空间，从而为更高的能力提供了更多的空间。

除了卡的长度和宽度外，单面或双面M.2板还有选择。单面板提供薄的轮廓，可用于超薄笔记本电脑。双面板允许在M.2板上安装的芯片两倍，以提高存储能力。这对于不那么关键的紧凑型桌面应用程序很有用。

问题在于，您还需要意识到计算机上哪种M.2连接器，除了卡片长度的空间。大多数笔记本电脑仅使用单面连接器，这意味着笔记本电脑无法使用双面M.2卡。

命令模式

十多年来，SATA使存储成为插件操作。这是由于简单接口和AHCI（高级主机控制器接口）命令结构。

AHCI是计算机与存储设备传达指令的方式。它内置在所有现代操作系统中，在添加新驱动器时不需要安装其他驱动程序。

AHCI是在一个时代开发的，因为由于驱动头和拼盘的物理性质，硬盘驱动器的处理能力有限。一个带有32个命令的单个命令队列就足够了。问题在于，当今的固态驱动器做得更多，但仍然受AHCI驱动程序的限制。

开发了NVME（非挥发性内存表达）命令结构和驱动程序，以消除这种瓶颈并提高性能。它没有使用单个命令队列，而是提供多达65,536个命令队列，每队最多可提供65,536个命令。这允许对存储读取请求进行更多的并行处理，从而提高了AHCI命令结构的性能。

虽然这很棒，但有点问题。AHCI内置在所有现代操作系统中，但NVME并非如此。驾驶员必须安装在现有操作系统的顶部，以充分利用驱动器。对于许多较旧的操作系统来说，这是一个问题。

M.2驱动器规范允许两种模式中的任何一种。这使现有的计算机和技术更容易地采用新界面。随着对NVME命令结构的支持，可以在此新命令模式下使用相同的驱动器。但是，在两种模式之间切换需要重新格式化驱动器。

提高功耗

一台移动计算机的运行时间有限，基于电池的大小和组件绘制的功率。固态驱动器减少了存储组件的能源消耗，但是还有改进的余地。

由于M.2 SSD接口是SATA 3.2规范的一部分，因此它包括接口以外的其他功能。这包括一个名为DevSleep的新功能。由于越来越多的系统被设计为在关闭或关闭时进入睡眠模式，而不是完全电源，因此电池上有一个不断的绘制，以使某些数据保持活跃，以便在设备被唤醒时快速恢复。DevSleep通过创建新的低功率状态来减少设备使用的功率。这应该会延长放入睡眠模式的计算机的运行时间。

启动问题

M.2接口是计算机存储和性能方面的进步。计算机必须使用PCI-Express总线来获得最佳性能。否则，它的运行与任何现有的SATA 3.0驱动器相同。这似乎没什么大不了的，但是对于使用该功能的许多主板来说，这是一个问题。

当用作根或引导驱动器时，SSD驱动器提供最佳体验。问题在于，现有的Windows软件有一个问题，其中许多驱动器从PCI-Express总线启动而不是SATA。这意味着使用PCI-Express的M.2驱动器将不是安装操作系统或程序的主要驱动器。结果是快速数据驱动器，而不是引导驱动器。

并非所有计算机和操作系统都有这个问题。例如，Apple已开发了MACOS（或OS X）将PCI-Express BUS用于根分区。这是因为在最终确定了M.2规格之前，Apple将其SSD驱动器切换为PCI-Express。微软已更新Windows 10，以支持新的PCI-Express和NVME驱动器。如果支持硬件并安装了外部驱动程序，旧版本的Windows也可能会工作。

使用M.2如何删除其他功能

另一个关注的领域，特别是桌面主板，与M.2接口如何连接到计算机系统的其余部分有关。处理器和计算机的其余部分之间的PC-Express车道数量有限。要使用与PCI表达的M.2卡插槽，主板制造商必须将这些PCI-Express车道从系统上的其他组件中移开。

这些PCI表达车道如何在板上的设备之间分配是一个主要问题。例如，一些制造商与SATA端口共享PCI-Express Lanes。因此，使用M.2驱动插槽可以消耗四个SATA插槽以上。在其他情况下，M.2可能与其他PCI表达扩展插槽共享这些车道。

检查董事会的设计是如何确保M.2不会干扰其他SATA的潜在使用硬盘驱动器，，，，DVD驱动器，蓝光驱动器或其他扩展卡。