همه چیز در مورد پورت M.۲؛ آشنایی با انواع کارت‌های M.۲ و مشخصات آن

پورت یا اسلات M.2 و کارت های M.2 با وجود ابعاد کم و تنوع باس ارتباطی کاربرد های متنوعی از وای فای و بلوتوث کم سرعت گرفته تا کارت های اس اس دی فوق سریع دارند.

مروری بر پیدایش پورت M.2  

یکی از جدیدترین پورت ها برای وسایل ذخیره سازی، پورت M.2 است. مادربرد های چیپ ست Z87 اینتل، معمولا فاقد چنین پورتی بودند اما یکی از اصلی ترین پورت های مادربوردهای Z97 پورتی با عنوان M.2 می باشد. سال های گذشته که SSDها در بازار حضور کم رنگ تری داشتند، کسی به محدودیت پورت ساتا2 و ساتا3 توجه نمی کرد.

SATA III یا SATA3 پهنای باندی معادل 6گیگابیت برثانیه داشته که سرعت انتقال اطلاعات معادل 750مگابایت بر ثانیه را در بر می گیرد که از حداکثر سرعت درایوهای SSD رده اول بیشتر است. به این ترتیب سرعت بوت ویندوز از 60 ثانیه در یک هارد دیسک معمولی به 20 ثانیه تقلیل یافت اما کماکان سرورها و ابررایانه ها به سرعت بیشتری نیاز داشتند. به مرور درایوهای سریعتر معرفی شدند؛ درایوهایی برای اسلات پی سی آی اکسپرس و درایوهایی با باس پرسرعت تر نظیر ساتا اکسپرس.

حتما Z-Drive کمپانی OCZ را می شناسید، البته بیش از یک Z-Drive وجود دارد، چنیدن مدل متفاوت با سرعت های بیش از 1000 مگابایت بر ثانیه معرفی شده که سرعت عمل سیستم در شرایط خاص به شدت افزایش می دهند.

کارت های پی سی آی اکسپرس مانند محصولی که OCZ معرفی کرده یعنی Z-Drive ، از 1000 مگابایت بر ثانیه هم فراتر رفته اند، البته ایراد بسیار جدی ابعاد نسبتا زیاد آنها است. بدین منظور، پورت های جدیدی وارد دنیای مادربوردها شد. ساتا اکسپرس را می توان اولین راه حل دانست. پورتی مشابه ساتا ولی با سرعت بالاتر. یک تفاوت بسیار مهم بین ساتاهای قبلی و ساتااکسپرس مربوط به باس ارتباطی می شود. در ساتااکسپرس بجای استفاده از باس ساتا، از پی سی آی اکسپرس که سرعت بالاتری دارد، استفاده می شود.

بیشتر بخوانید : معرفی بهترین کارت گرافیک ارزان گیمینگ

بعدها پورت دیگری معرفی شد از جمله پورت M.2 که زمینه ای برای معرفی حافظه های SSD بسیار کوچک و البته فوق سریع شدند. حافظه های کوچکی به شکل کارت که کانکتور M.2 دارند. البته در حال حاضر باتوجه به اینکه در اوایل معرفی وسایل ذخیره سازی مجهز به کانکتور M.2 هستیم که فعلا محبوبیت زیادی ندارند.

آشنایی با ساختار ساتا اکسپرس و M.2  

هردو پورت سرعتی برابر با 10گیگابیت بر ثانیه یا به تعبیری 1250 مگابایت بر ثانیه دارند که از اغلب اس اس دی های فعلی، سرعت بالاتری داشته و البته به تازگی چندین مدل با سرعت بالاتر نیز معرفی شده است. به همین دلیل است که M.2 با در نظر گرفتن انعطاف پذیری طراحی شده است.
 

ساتا 3 با 6 گیگابیت بر ثانیه و USB 3.0 با سرعت 5 گیگابیت بر ثانیه جز پورت های سریع سیستم محسوب می شوند. LAN هم با سرعت معمول 1 گیگابیت بر ثانیه، در مادربوردهای جدید استفاده می شود اما در حال حاضر مهم ترین پورتی که برای SSDها معرفی شده، پورت M.2 است. انعطاف پذیری به این معنی است که باس ارتباطی پورت M.2 می تواند پی سی آی اکسپرس سریع باشد اما تداخلی با استفاده از باس ساتا هم ندارد. از طرفی M.2 می تواند بجای پی سی آی اکسپرس و mSATA نیز استفاده شود.

کمپانی اینتل در پلتفرم برودول و مادربوردهایی با چیپ ست سری 100، به صورت پیش فرض، بوت کردن سیستم عامل از وسایل ذخیره سازی متصل به M.2 و پی سی آی اکسپرس را اضافه کرده است؛ بنابراین محدودیتی در نصب سیستم عامل روی این وسایل ذخیره سازی وجود نخواهد داشت.

آشنایی با انواع کارت‌های M.2 و پورت‌های M.2  

کارت های متصل M.2 را کارت M.2 می گویند؛ مشابه کارت های پی سی آی و پی سی آی اکسپرس. با توجه به تفاوتی که در باس ارتباطی M.2 مشاهده کردیم، از تنوع کارت های M.2 نباید متعجب شد.

- در سمت چپ یک کارت ترکیبی برای ارتباطات بی سیم نظیر وای-فای و بلوتوث مشاهده می شود.
- دومین کارت M.2 یک SSD از شرکت ADATA است که از باس ساتا استفاده می کند.
- سومین کارت، یک اس اس دی ساخت شرکت بایواستار می باشد که مجددا از باس ساتا استفاده می کند.
- کارت سمت راست هم یک اس اس دی فوق سریع ساخت بایوستار بوده که میتواند از حداکثر 4 مسیر پی سی آی اکسپرس بهره برده و به سرعت بسیار بالایی برسد.
 

تفاوت ابعادی و کانکتور M.2 در کارتهای مختلف  

طول و عرض کارت ها متفاوت بوده اما همگی به پورت M.2 متصل می شوند. خارها و شیارهای متعددی برای نصب صحیح به کارت M.2 افزوده شده است. شیارهای کارت های مختلف با یکدیگر متفاوت اند؛ به این دلیل که کارت های مختلف می توانند و یا نمی توانند به باس های USB2.0 و USB3.0، ساتا3، دیسپلی پورت، پی سی آی اکسپرس و شاید باس های کم اهمیت دیگری نظیر I2C متصل شوند.

به عبارت دیگر، روی پورت M.2 هم متناسب با باس ارتباطی اش، خار اضافه شده تا فرضا کارت نامناسب به آن متصل نشود. طبیعتا کارت هایی که دارای دو شیار هستند، به دو نوع پورت M.2 متصل می شوند.

متاسفانه برخی کارت ها در اسلات های اشتباهی قرار می گیرند و معمولا سیستم قادر به شناسایی آن ها نیست. بعنوان مثال کارتی با شیار B در اسلاتی با خار  Aو E قرار می گیرد! با این حال چاره ای جز شناخت استاندارد جدید M.2 و استفاده صحیح از آن را نداریم.

در تصویر زیر مادربورد HP Stream Mini را مشاهده می کنید که دو نوع پورت M.2 بر روی آن مشاهده می شود:

پورت سمت راست خار ماژول B داشته و پورت سمت چپ، خار ماژول E. کارتی نظیر کارت وای-فای برای پورت هایی با خار A یا E طراحی شده و در اسلات سمت چپ به درستی قرار می گیرند. اما SSD اینتلی که قبلا مشاهده کردیم، برای پورت M.2 با خار B یا M کاربرد دارد؛ پس در اسلات سمت راستی قرار می گیرد.

منظور از خار یا خار ماژول، برآمدگی موجود در اسلات هایی نظیر M.2 یا PCIe و RAM است، خار جهت جلوگیری از نصب اشتباه ماژول های مختلف استفاده می شود. مثلا رم DDDR4 به جای DDR3 یا کارت PCIe در اسلات PCI.

جدول زیر کارت های مختلف M.2 از نظر ابعاد و نوع خار و شیار و همینطور باس ارتباطی و کاربرد های معمول را توصیف می کند:

باید توجه داشت که در جدول فوق، عبارتی مثل PCIe x4 به معنی پی سی آی اکسپرس 4 مسیره است. در بخش ابعاد هم دو رقم اول بیانگر عرض کار و دو عدد یا سه عدد بعدی، طول یا همان ارتفاع کارت بوده که همگی بر حسب میلی متر می باشد. مثلا 2260 یعنی کارت M.2 با عرض 22 میلی متر و ارتفاع 60 میلی متر. مشخصه های استانداردی در رابطه با ضخامت کارت تصویب شده که البته اهمیت کمتری دارند.

ممکن است عرض کارتی 30 میلی متر باشد اما اسلات مادربورد، همیشه 22 میلی متری است. به طور مشخص مدل 3030 و 3042 را می گوییم. عرض 30 میلی متری مانع نصب این کارت در اسلات های استاندارد نمی شود.

اس اس دی های پرسرعت کنونی و مدل هایی که در آینده نزدیک معرفی خواهند شد، همگی از خار M استفاده می کنند. دلیل این امر هم این است که تنها روش استفاده از 4 مسیر ارتباطی پی سی آی اکسپرس، همین نوع خار ماژول است.

برای بررسی دقیقتر انواع خار و شیار مربوطه نگاهی به جدول زیر بیاندازید:

مثالی از محل پین های حذف شده در شیار های نوع  B و M:

خلاصه‌ای از مشخصات M.2  

M.2 یک اسلات جدید برای کارت های M.2 است. اسلاتی که امکان دارد از باس سریع پی سی آی اکسپرس 4 مسیره بهره ببرد و یا ممکن است از باس کند و قدیمی USB2.0 استفاده کند. کارت های M.2 دارای شیارهای مختلف A ، B ، E و M بوده که هرکدام کاربرد خاصی دارند. نوع M سریع ترین راه حل ممکن می باشد و اس اس دی های جدید با سرعت های بیشتر از 2000 مگابایت بر ثانیه را نیز پشتیبانی می کنند.

ابعاد کارت ها هم با 4 یا 5 عدد مشخص می شود. عرض اسلات همیشه برابر 22 میلی متر میباشد و عرض کانکتور از 16 تا 30 میلی متر متغیر است. همچنین دو رقم اول، عرض کارت و دو یا سه رقم بعدی، ارتفاع آن است.

در حال حاضر، کارت های M.2 تنوع زیادی نداشته اما با توجه به اندازه کوچک و تنوع بسیار عالی باس ارتباطی، در ساخت لپتاپ ها و کامپیوتر های بدون کیس آینده، بسیار استفاده خواهند شد. به تدریج تنوع کارت های M.2 هم افزایش یافته و ممکن است به کلی جای سایر پورت ها و اسلات ها را بگیرند.

در حال حاضر تمامی مادربردهای جدید در سال 2019 و 2020 به پورت m.2 مجهز شده اند و هر روزه تولیدات جدید در این ssd ها با سرعت های خواندن و نوشتن بسیار متفاوت تر از گذشته روانه بازار می شود.در حال حاضر در کنار برندهای مطرحی همچون سامسونگ ، کینگستون و... برندهای جدیدی با قابلیت ها وظرفیت های جدید روانه بازار شده اند.یکی از این برندها که در حال حاضر در میان محصولات SSD در بازار توانسته جایگاه خوبی برای خود کسب نماید SSD های شرکت تایوانی بایوستار می باشد که در دو سری M500 و M700 محصولات خود را روانه بازار نموده است که این سری ها در ظرفیت های 256 ، 512 و یک ترابایت تولید شده اند.اگر لپ تاپ و یا کامپیوترشما مجهز به درگاه M.2 PCIe می باشد اس اس دی بایواستار می تواند یکی از بهترین گزینه ها باشد.

تمامی مدل های این سری با درگاه های PCI-E Gen3 x4 سازگار هستند و قابلیت کارکرد در دمای 0 تا 70 درجه سانتیگراد را دارند و از قابلیت های بارز این اس اس دی های M.2 می توان به به پشتیبانی از NVMe v1.3 و رمزنگاری AES256 اشاره کرد.