從mSATA到M.2,新生代固態硬碟介面優勢解讀

從mSATA到M.2,新生代固態硬碟介面優勢解讀

mSATA是歷史首個為專為固態硬碟而生的硬碟介面,它依託於原有mini PCIE介面的物理層承載SATA協議,成功將固態硬碟小型化。尾端類似無線網卡的兩個固定孔位是mSATA的最大特徵,要區分無線網卡和固態硬碟只需觀察有無額外的天線饋線。

mSATA借殼mini PCIE問世,但卻不能與mini PCIE設備共存,特定單個介面通常只能支持mini PCIE與mSATA其中一種設備。在mSATA之後,為拓展設備兼容性,新型NGFF(Next Generation Form Factor)介面應運而生,並最終被命名為M.2介面。下圖是M.2介面的東芝Q200固態硬碟。

根據長寬尺寸的不同,M.2預設了1620、2230、2242、2260、2280等多種規格,東芝Q200使用的是其中最常見的M.2 2280規格,它的長度為80mm,寬度22mm,寬度恰好能容納NAND Flash顆粒,而長度則能容納主控以及4顆Flash顆粒。相比mSATA標準,M.2在空間上更為緊湊,符合筆記本電腦輕薄化發展方向。

東芝Q200 M.2固態硬碟的埠中有2個缺口,分別被成為B Key和M Key,這兩個缺口被用於M.2設備類型的識別。

M.2融合了對多種類型設備的支持能力,其中既包括無線網卡、固態硬碟,也能夠傳輸紅外感測器、UIM上網數據卡等設備所需的PCIE或USB信號。根據設備類型不同分為多種Key組合,最常見的是B Key與M Key。東芝Q200 M.2固態硬碟就同時具備B Key和M Key,它實際使用的是與mSATA固態硬碟相同的SATA協議。

B Key + M Key同時出現的情況下,設備除了能夠使用SATA協議之外,還能夠支持PCIE 3.0 X2通道。譬如東芝新一代RC100 NVMe固態硬碟就使用了與Q200 M.2相同的B Key + M Key介面布局,不過它使用的是PCIE通道,並應用新一代NVMe協議取代了Q200當中使用的AHCI協議,具備延遲低、帶寬高等優勢。

當M.2設備僅有一個缺口:M Key時,設備支持PCIE 3.0 X4信道,東芝旗艦級XG5 NVMe固態硬碟就使用了這種介面布局。XG5具備3000MB/s讀取和2100MB/s寫入的超強性能。藉助於東芝64層堆疊BiCS3快閃記憶體的容量優勢,XG5可提供高達1TB的存儲容量。

前面我們認識了B Key與M Key的作用,不過在實際使用中該如何區分這兩個缺口呢?

由於B Key與M Key僅有一個針腳的差異,若非有產品標籤的幫助,有可能認錯PCB正反面。其實只要觀察PCB兩面的針腳數量,針腳數量較多的一面是正面,在B Key和M Key缺口之外分別有6個和5個Pin,而在PCB反面對應位置上只有5個和4個Pin。

M.2融合了對多種介面及協議的支持,不僅可以兼容過去SATA介面AHCI協議、PCIE介面AHCI協議,還能支持先進的PCIE介面NVMe協議。在M.2 Key的幫助下,系統能夠識別設備類型,並將其聯入正確的控制器當中,實現單一介面對多種類型設備的統一支持。

在M.2介面之下,不管是企業級、客戶級還是消費級定位,東芝都將持續推出值得信賴的高品質快閃記憶體存儲產品。


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