Общие рекомендации по выбору SSD : Железо

Единство и многообразие мира M.2

Слоты и карты формата M.2 (ранее данный формат именовался Next Generation Form Factor — NGFF) изначально разрабатывались как более скоростная и более компактная замена для mSATA — популярного стандарта, используемого твердотельными накопителями в различных мобильных платформах. Но в отличие от своего предшественника M.2 предлагает принципиально большую гибкость как в логической, так и в механической части. Новый стандарт описывает несколько вариантов длины и ширины карт, а также позволяет использовать для подключения твердотельных накопителей как SATA, так и более скоростной интерфейс PCI Express.

В том, что PCI Express сменит привычные нам интерфейсы накопителей, нет никаких сомнений. Непосредственное использование этой шины без дополнительных надстроек позволяет снизить латентности при обращении к данным, а благодаря её масштабируемости существенно увеличивает пропускную способность. Даже две линии PCI Express 2.0 способны обеспечить заметно большую скорость передачи данных по сравнению с привычным интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а стандарт M.2 позволяет устанавливать соединение с SSD с привлечением до четырёх линий PCI Express 3.0. Заложенный таким образом фундамент для роста пропускной способности повлечет появление нового поколения высокоскоростных твердотельных накопителей, способных обеспечить более быструю загрузку операционной системы и приложений, а также уменьшение задержек при перемещении значительных объёмов данных.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 стандарт M.2 представляет собой мобильную разновидность протокола SATA Express, описанного в спецификации SATA 3.2. Однако сложилось так, что за последнюю пару лет M.2 распространился гораздо шире SATA Express: разъёмы M.2 сегодня можно обнаружить на актуальных материнских платах и в ноутбуках, а SSD в форм-факторе M.2 повсеместно доступны в продаже. SATA Express же подобной поддержкой со стороны индустрии похвастать не способен. Отчасти это связано с большей гибкостью M.2: в зависимости от реализации данный интерфейс может быть совместим с устройствами, работающими по протоколам SATA, PCI Express и даже USB 3.0. Причём в своём максимальном варианте M.2 поддерживает до четырёх линий PCI Express, в то время как разъёмы SATA Express способны обеспечить передачу данных лишь по двум таким линиям. Иными словами, сегодня именно слоты M.2 представляются не только удобным, но и более перспективным фундаментом для будущих SSD. Они не только подходят и для мобильных, и для десктопных применений, но и способны обеспечить самую высокую пропускную способность среди всех существующих вариантов подключения потребительских твердотельных накопителей.

Однако учитывая тот факт, что ключевым свойством стандарта M.2 выступает многообразие его видов, следует иметь в виду, что далеко не все M.2-накопители одинаковы, а их совместимость с различными вариантами соответствующих слотов — это отдельная история. Начать следует с того, что платы доступных на рынке твердотельных накопителей в форм-факторе M.2 обладают шириной 22 мм, но имеют пять вариантов длины: 30, 42, 60, 80 или 110 мм. Данная размерность находит отражение в маркировке, например форм-фактор M.2 2280 означает, что карта накопителя имеет ширину 22 мм и длину 80 мм. Для слотов же M.2 обычно указывается полный перечень размерностей карт накопителей, с которыми они могут быть физически совместимы.

Второй признак, вносящий дифференциацию в разные варианты M.2, — это «ключи» в щелевом слоте и, соответственно, в ножевом разъёме карт, которые препятствуют установке плат накопителей в логически несовместимые с ними разъёмы. На данный момент для M.2 SSD используется два варианта расположения ключей из описанных в спецификации одиннадцати разных положений. Ещё два варианта нашли применение на WLAN и Bluetooth-картах в форм-факторе M.2 (да, бывает и такое —например, беспроводной адаптер Intel 7260NGW), а семь положений ключей зарезервированы на будущее. Слот M.2 c ключом типа B (Socket 2) Слот M.2 c ключом типа M (Socket 3)
Схема
Расположение ключа Контакты 12-19 Контакты 59-66
Поддерживаемые интерфейсы PCIe x2 и SATA (опционально) PCIe x4 и SATA (опционально)


Слоты M.2 могут обладать лишь одним ключом-перегородкой, но M.2-карты могут иметь по несколько ключей-вырезов сразу, что сделает 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. Иными словами, карта M.2 должна не только подходить по размеру, но и иметь совместимое со слотом расположение ключей. При этом ключи не только ограничивают механическую совместимость между различными разъёмами и платами форм-фактора M.2, но и выполняют ещё одну функцию: их расположение препятствует неправильной установке накопителей в слоте.

Приведённая в таблице информация должна помочь правильно идентифицировать имеющийся в системе тип слота. Но нужно иметь в виду, что возможность механической состыковки слота и разъёма является лишь необходимым, но не достаточным условием для их полной логической совместимости. Дело в том, что в слоты с ключами B и M может быть выведен не только интерфейс PCI Express, но и SATA, однако расположение ключей не даёт никакой информации о его отсутствии или наличии. То же самое касается и разъёмов M.2 карт. Ножевой разъём с ключом типа B Ножевой разъём с ключом типа M Ножевой разъём с ключами типа B и M
Схема
Расположение прорезей Контакты 12-19 Контакты 59-66 Контакты 12-19 и 59-66
Интерфейс SSD PCIe x2 PCIe x4 PCIe x2, PCIe x4 или SATA
Механическая совместимость Слот M.2 c ключом типа B Слот M.2 c ключом типа М Слоты M.2 c ключами типа B или типа M
Распространённые модели SSD Нет Samsung XP941 (PCIe x4) Большинство M.2 SATA SSD
Plextor M6e (PCIe x2)


Есть и еще одна проблема. Она заключается в том, что многие разработчики материнских плат игнорируют требования спецификаций и устанавливают на свои продукты наиболее «крутые» слоты с ключом типа M, но заводят на них при этом лишь две из четырёх положенных линий PCIe. Кроме того, имеющиеся на материнских платах M.2-слоты могут быть вообще не совместимы с SATA-накопителями. В частности, своей любовью к установке M.2-слотов с урезанной SATA-функциональностью грешит компания ASUS. На эти вызовы адекватно отвечают и производители SSD, многие из которых предпочитают делать на своих картах сразу оба ключа-выреза, чем они обеспечивают возможность физической установки накопителей в слоты M.2 любого типа.

В итоге получается, что определить реальные возможности, совместимость и наличие интерфейса SATA в слотах и разъёмах M.2 по одним только внешним признакам невозможно. Поэтому полную информацию об особенностях реализации тех или иных слотов и накопителей можно получить только из паспортных характеристик конкретного устройства.

К счастью, на данный момент ассортимент M.2-накопителей не столь велик, так что ситуация не успела запутаться окончательно. Фактически на рынке пока представлена лишь одна модель M.2-накопителя с интерфейсом PCIe x2 — Plextor M6e — и одна модель с интерфейсом PCIe x4 — Samsung XP941. Все остальные доступные в магазинах флеш-накопители в форм-факторе M.2 используют привычный протокол SATA 6 Гбайт/с. При этом все встречающиеся в отечественных магазинах M.2 SSD имеют по два ключа-выреза — в положениях B и M. Исключением является лишь Samsung XP941, у которого есть только один ключ — в позиции M, но он в России не продаётся.

Тем не менее если в компьютере или на материнской плате имеется слот M.2, и вы планируете заполнить его твердотельным накопителем, то предварительно нужно проверить несколько вещей:
Поддерживает ли ваша система M.2 SATA SSD, M.2 PCIe SSD или оба варианта накопителей сразу?
Если в системе есть поддержка M.2 PCIe-накопителей, то сколько линий PCI Express заведено на слот M.2?
Какое расположение ключей на карте SSD допускает имеющийся в системе слот M.2?
Какова максимальная длина карты M.2, которую можно установить в вашу материнскую плату?

И только после того, как вы сможете определённо ответить на все эти вопросы, можно переходить к выбору подходящей модели SSD.

Популярность твердотельных накопителей в последнее время только растёт, и тому есть причины: цены на наиболее массовые модели ёмкостью от 240 до 512 Гбайт вполне доступны, а скорость просто несравнима с любым классическим жёстким диском. Компьютер, оснащённый SSD, обретает новую жизнь, настолько улучшается время отклика системы. Но инженерно-технический комитет JEDEС, ответственный за разработку стандартов памяти, предупреждает: крайне не рекомендуется оставлять твердотельные диски без питания на долгое время.


Это логично: без поддержания электрических параметров NAND-памяти заряд в ячейках «плывёт» и дело может окончиться безвозвратной потерей данных. Особенно опасно это для современных микросхем TLC, выполненных по новым, тонким техпроцессам. Обычно срок гарантированного хранения данных на SSD потребительского класса составляет год, для корпоративных накопителей он меньше, всего 3 месяца. Но этот показатель сильно варьируется в зависимости от температуры окружающей среды. Даже изменение температуры всего на 5 градусов может сократить срок гарантированного сохранения данных вдвое:

Для накопителей корпоративного класса, напоминаем, эти показатели в несколько раз меньше!

Таким образом, совершенно очевидно, что твердотельные диски не предназначены для длительного простоя без подключения питания, при котором работают многочисленные алгоритмы поддержания NAND-устройств «в форме». Систему, оснащённую SSD, необходимо включать каждые несколько недель, чтобы быть уверенными в том, что данные внезапно не пропадут. К слову, такое поведение твердотельных накопителей играет на руку разного рода киберпреступникам, поскольку изъятый в качестве улики компьютер с SSD вовсе не обязательно будет храниться в соответствующем температурной режиме. Избавиться от этого недостатка поможет только переход на новые типы энергонезависимой памяти, такие как FeRAM или память на основе микромеханики.

OlegON ➤ Болванки тоже не вечные...
Интересно, а не обозначает ли это, что данные необходимо читать или перезаписывать раз в какой-то интервал времени даже при включенном устройстве?

Обзор Kingston HyperX Predator PCIe SSD: вдвое дороже – вдвое быстрей

Как нетрудно догадаться, с накопителями, расположенными в зеленой зоне, обычно возникает меньше всего проблем (при условии, что инженер обладает необходимым инструментарием, разумеется). А накопители из красной зоны способны доставить немало страданий как их владельцам, так и инженерам-восстановителям. В случае выхода из строя подобных SSD шансы вернуть назад потерянные данные на сегодняшний день слишком малы. Если ваш SSD расположен в красной зоне или рядом с ней, то я бы советовал делать backup перед каждой чисткой зубов.

...
В конечном счете специалисты компании обнаружили, что сбои происходят на серверах с определенной конфигурацией аппаратного обеспечения — в частности, оснащенных SSD-накопителями одного и того же производителя — тогда как программное обеспечение на всех машинах использовалось одно и то же (поэтому оно в качестве причины было быстро исключено).
Как выяснилось, виновной в замещении актуальных данных на нули оказалась команда TRIM, которая позволяет операционной системе уведомить SSD-накопитель о том, какие блоки уже не содержат информации и их можно считать пустыми. В случае же с проблемой в дата-центре Algolia, эта команда заставляла SSD-накопители помещать нули в пустые блоки. Хотя эти блоки не были пустыми. Вследствие чего происходила потеря информации.

Бракованными оказались следующие модели накопителей — Samsung SM843TN, PM853T, модели серии Samsung SSD 840 Pro и модель серии Samsung SSD 850 Pro емкостью 512 ГБ. Компания Samsung была уведомлена о наличии проблемы.
...