Karena komputer, khususnya laptop, terus menjadi lebih kecil, komponen seperti drive penyimpanan yang dibutuhkan juga menjadi semakin kecil. Dengan diperkenalkannya hard disk solid state , ini menjadi sedikit lebih mudah untuk menempatkan mereka dalam desain yang lebih tipis seperti Ultrabooks tetapi masalahnya kemudian terus menggunakan antarmuka SATA standar industri. Akhirnya, antarmuka mSATA dirancang untuk membuat kartu profil tipis yang masih bisa berinteraksi dengan antarmuka SATA. Masalahnya sekarang adalah bahwa standar SATA 3.0 membatasi kinerja SSD. Untuk memperbaiki masalah ini, bentuk baru antarmuka kartu kompak perlu dikembangkan. Awalnya disebut NGFF (Next Generation Form Factor), antarmuka baru akhirnya menjadi standar ke antarmuka drive M.2 yang baru di bawah spesifikasi SATA versi 3.2.
Kecepatan Lebih Cepat
Sementara ukuran, tentu saja, merupakan faktor dalam mengembangkan antarmuka baru, kecepatan drive sama pentingnya. Spesifikasi SATA 3.0 membatasi bandwidth dunia nyata dari SSD pada antarmuka drive menjadi sekitar 600MB / s, sesuatu yang sekarang banyak dicapai oleh hard disk. Spesifikasi SATA 3.2 memperkenalkan pendekatan campuran baru untuk antarmuka M.2 seperti halnya dengan SATA Express . Pada dasarnya, kartu M.2 baru dapat menggunakan spesifikasi SATA 3.0 yang ada dan dibatasi hingga 600MB / s atau dapat memilih untuk menggunakan PCI-Express yang menyediakan bandwidth 1GB / s di bawah PCI-Express 3.0 saat ini standar. Sekarang kecepatan 1GB / s adalah untuk jalur PCI-Express tunggal. Dimungkinkan untuk menggunakan beberapa jalur dan di bawah spesifikasi SSD M.2, hingga empat jalur dapat digunakan. Menggunakan dua jalur akan menyediakan 2,0GB / s sementara empat lajur dapat menyediakan hingga 4,0GB / s. Dengan rilis terakhir dari PCI-Express 4.0, kecepatan ini akan berlipat ganda.
Sekarang tidak semua sistem akan mencapai kecepatan ini. Drive M.2 dan antarmuka pada komputer harus diatur dalam mode yang sama. Antarmuka M.2 dirancang untuk menggunakan mode SATA lama atau mode PCI-Express yang lebih baru tetapi drive akan memilih yang mana yang akan digunakan. Misalnya, drive M.2 yang dirancang dengan mode warisan SATA akan dibatasi hingga kecepatan 600MB / s. Sekarang, penggerak M.2 dapat kompatibel dengan PCI-Express hingga 4 lajur (x4) tetapi komputer hanya menggunakan dua lajur (x2). Ini akan menghasilkan kecepatan maksimum hanya 2,0GB / s. Jadi untuk mendapatkan kecepatan yang paling mungkin, Anda perlu memeriksa apa yang drive dan komputer atau dukungan motherboard.
Ukuran Lebih Kecil dan Lebih Besar
Salah satu tujuan dari desain drive M.2 adalah untuk mengurangi ukuran keseluruhan perangkat penyimpanan. Ini dicapai dengan salah satu cara yang berbeda. Pertama, mereka membuat kartu lebih sempit dari faktor bentuk mSATA sebelumnya. Kartu M.2 hanya lebarnya 22mm dibandingkan dengan 30mm mSATA. Kartu ini juga dapat disingkat sebagai hanya 30mm panjang dibandingkan dengan 50mm mSATA. Perbedaannya adalah bahwa kartu M.2 juga mendukung panjang yang lebih panjang hingga 110mm yang berarti bahwa sebenarnya dapat lebih besar yang menyediakan lebih banyak ruang untuk chip dan dengan demikian kapasitas yang lebih tinggi.
Selain panjang dan lebar kartu, ada juga pilihan untuk papan M.2 dua sisi atau dua sisi. Mengapa dua ketebalan berbeda? Yah, papan satu sisi memberikan profil yang sangat tipis dan berguna untuk laptop ultrathin. Sebuah papan dua sisi, di sisi lain, memungkinkan untuk dua kali lebih banyak chip untuk dipasang pada papan M.2 untuk kapasitas penyimpanan yang lebih besar yang berguna untuk aplikasi desktop kompak di mana ruang tidak begitu penting. Masalahnya adalah Anda harus menyadari jenis konektor M.2 di komputer selain ruang untuk panjang kartu. Kebanyakan laptop hanya akan menggunakan konektor satu sisi yang berarti bahwa mereka tidak dapat menggunakan kartu M.2 dua sisi.
Mode Perintah
Selama lebih dari satu dekade, SATA telah membuat penyimpanan untuk plug and play komputer. Ini berkat antarmuka yang sangat mudah digunakan tetapi juga karena struktur perintah AHCI (Advanced Host Controller Interface). Ini adalah cara komputer dapat berkomunikasi instruksi dengan perangkat penyimpanan. Ini dibangun ke semua sistem operasi modern dan dengan demikian tidak memerlukan driver tambahan diinstal ke dalam sistem operasi ketika kita menambahkan drive baru. Ini telah bekerja dengan baik tetapi dikembangkan di era hard drive yang memiliki kemampuan terbatas untuk memproses instruksi karena sifat fisik dari kepala drive dan piringan. Antrian perintah tunggal dengan 32 perintah sudah cukup. Masalahnya adalah hard disk solid state dapat melakukan lebih banyak hal tetapi dibatasi oleh driver AHCI.
Untuk membantu menghilangkan kemacetan ini dan meningkatkan kinerja, struktur perintah dan driver NVMe (Non-Volatile Memory Express) dikembangkan sebagai sarana untuk menghilangkan masalah ini untuk hard disk solid state. Daripada menggunakan antrian perintah tunggal, ia menyediakan hingga 65.536 perintah antrian dengan 65.536 perintah per antrian. Hal ini memungkinkan pemrosesan paralel lebih dari permintaan baca dan tulis penyimpanan yang akan membantu meningkatkan kinerja melalui struktur perintah AHCI.
Meskipun ini bagus, ada sedikit masalah. AHCI dibangun ke semua sistem operasi modern tetapi NVMe tidak. Untuk mendapatkan yang paling potensial dari drive, driver harus diinstal di atas sistem operasi yang ada untuk menggunakan mode perintah baru ini. Itu adalah masalah bagi banyak orang di sistem operasi yang lebih tua. Untungnya, spesifikasi drive M.2 memungkinkan salah satu dari dua mode yang digunakan. Ini membuat adopsi antarmuka baru lebih mudah dengan komputer dan teknologi yang ada dengan menggunakan struktur perintah AHCI. Kemudian, karena dukungan untuk struktur perintah NVMe ditingkatkan menjadi perangkat lunak, drive yang sama dapat digunakan dengan mode perintah baru ini. Hanya diperingatkan bahwa beralih antara dua mode akan mengharuskan drive diformat ulang.
Peningkatan Konsumsi Daya
Komputer seluler memiliki waktu berjalan yang terbatas berdasarkan ukuran baterai mereka dan daya yang ditarik oleh berbagai komponen. Solid state drive menyediakan beberapa pengurangan yang signifikan dalam konsumsi energi dari komponen penyimpanan seperti mereka telah meningkatkan masa pakai baterai tetapi ada ruang untuk perbaikan. Karena antarmuka SSD M.2 adalah bagian dari spesifikasi SATA 3.2, itu juga mencakup beberapa fitur lain di luar hanya antarmuka. Ini termasuk fitur baru yang disebut DevSleep. Karena semakin banyak sistem yang dirancang untuk masuk ke mode tidur ketika tertutup atau dimatikan daripada mematikan sepenuhnya, ada penarikan konstan pada baterai untuk menyimpan beberapa data aktif untuk pemulihan cepat ketika perangkat dibangunkan. DevSleep mengurangi jumlah daya yang digunakan oleh perangkat seperti M.2 SSD dengan membuat status daya yang lebih rendah yang baru. Ini akan membantu memperpanjang waktu berjalan untuk sistem yang ditidurkan daripada dimatikan antara penggunaan.
Masalah Booting
Antarmuka M.2 adalah tambahan yang bagus untuk penyimpanan komputer dan kemampuan untuk meningkatkan kinerja komputer kita. Ada sedikit masalah dengan implementasi awal itu. Untuk mendapatkan kinerja terbaik dari antarmuka baru, komputer harus menggunakan bus PCI-Express, jika tidak, ia berjalan sama seperti drive SATA 3.0 yang ada. Ini tidak tampak seperti masalah besar tetapi sebenarnya masalah dengan banyak dari beberapa motherboard pertama yang menggunakan fitur ini. Drive SSD menawarkan pengalaman terbaik saat digunakan sebagai root atau drive boot. Masalahnya adalah bahwa perangkat lunak Windows yang ada memiliki masalah dengan banyak drive yang mem-boot dari bus PCI-Express daripada dari SATA. Ini berarti bahwa memiliki drive M.2 menggunakan PCI-Express sementara cepat tidak akan menjadi drive utama di mana sistem operasi atau program diinstal. Hasilnya adalah drive data yang cepat tetapi bukan drive boot.
Tidak semua komputer dan sistem operasi memiliki masalah ini. Sebagai contoh, Apple telah mengembangkan OS X untuk menggunakan bus PCI-Express untuk partisi root. Ini karena Apple mengalihkan drive SSD mereka ke PCI-Express di MacBook Air 2013 sebelum spesifikasi M.2 diselesaikan. Microsoft telah memperbarui Windows 10 untuk sepenuhnya mendukung drive PCI-Express dan NVMe yang baru jika perangkat keras yang dijalankannya juga bisa. Versi Windows yang lebih lama mungkin dapat dilakukan jika perangkat keras didukung dan driver eksternal diinstal.
Bagaimana Menggunakan M.2 Dapat Menghapus Fitur Lain
Bidang perhatian lain terutama dengan motherboard desktop berkaitan dengan bagaimana antarmuka M.2 terhubung ke seluruh sistem. Anda melihat ada sejumlah jalur PCI-Express antara prosesor dan komputer lainnya. Untuk menggunakan slot kartu M.2 PCI-Express yang kompatibel, pabrikan motherboard harus mengambil jalur PCI-Express dari komponen lain pada sistem. Bagaimana jalur PCI-Express dibagi antara perangkat di papan adalah perhatian utama. Misalnya, beberapa produsen berbagi jalur PCI-Express dengan port SATA. Dengan demikian, menggunakan slot drive M.2 dapat mengambil lebih dari empat slot SATA. Dalam kasus lain. M.2 dapat membagi lajur tersebut dengan slot ekspansi PCI-Express lainnya. Pastikan untuk memeriksa bagaimana papan dirancang untuk memastikan menggunakan M.2 tidak akan mengganggu penggunaan potensial hard drive SATA lainnya, DVD atau Blu-ray drive atau kartu ekspansi lainnya.