जैसे-जैसे कंप्यूटर छोटे होते जाते हैं, वैसे-वैसे स्टोरेज ड्राइव जैसे हार्डवेयर घटक भी होने चाहिए। सॉलिड-स्टेट ड्राइव की शुरूआत अल्ट्राबुक जैसे पतले डिज़ाइनों के लिए अनुमति दी गई, लेकिन यह उद्योग-मानक SATA इंटरफ़ेस से टकरा गई।
mSATA इंटरफ़ेस को एक पतला प्रोफ़ाइल कार्ड बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था जो SATA इंटरफ़ेस के साथ इंटरैक्ट कर सकता था। एक नई समस्या तब सामने आई जब SATA 3.0 मानकों ने SSDs के प्रदर्शन को सीमित कर दिया। इन मुद्दों को ठीक करने के लिए कॉम्पैक्ट कार्ड इंटरफ़ेस का एक नया रूप विकसित करना पड़ा।
मूल रूप से NGFF (नेक्स्ट जेनरेशन फॉर्म फैक्टर) कहा जाता है, नए इंटरफ़ेस को SATA संस्करण 3.2 विनिर्देशों के तहत M.2 ड्राइव इंटरफ़ेस में मानकीकृत किया गया है।
तेज़ गति
जबकि इंटरफ़ेस विकसित करने में आकार एक कारक है, ड्राइव की गति भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। SATA 3.0 विनिर्देशों ने ड्राइव इंटरफ़ेस पर SSD की वास्तविक-विश्व बैंडविड्थ को लगभग 600 एमबी / एस तक सीमित कर दिया, जो कि कई ड्राइव तक पहुंच गया है। SATA 3.2 विनिर्देशों ने M.2 इंटरफ़ेस के लिए एक नया मिश्रित दृष्टिकोण पेश किया, जैसा कि इसने SATA एक्सप्रेस के साथ किया था।
संक्षेप में, एक नया एम.2 कार्ड मौजूदा सैटा 3.0 विनिर्देशों का उपयोग कर सकता है और 600 एमबी/एस तक सीमित हो सकता है। या, यह पीसीआई-एक्सप्रेस का उपयोग कर सकता है, जो वर्तमान पीसीआई-एक्सप्रेस 3.0 मानकों के तहत 1 जीबी/एस की बैंडविड्थ प्रदान करता है। वह 1 GB/s गति एकल PCI-Express लेन के लिए है, लेकिन एकाधिक लेन का उपयोग करना संभव है। M.2 SSD स्पेसिफिकेशन के तहत फोर लेन तक का इस्तेमाल किया जा सकता है। दो लेन का उपयोग सैद्धांतिक रूप से 2.0 GB/s प्रदान करेगा, जबकि चार लेन 4.0 GB/s तक प्रदान करेगा।
पीसीआई-एक्सप्रेस 4.0 के अंतिम रिलीज के साथ, ये गति प्रभावी रूप से दोगुनी हो जाएगी। पीसीआई-एक्सप्रेस 5 का विमोचन।2017 में 0 ने 16-लेन कॉन्फ़िगरेशन में 63 जीबी/एस के साथ 32 जीटी/एस तक बैंडविड्थ में वृद्धि देखी। PCI-Express 6.0 (2019) ने बैंडविड्थ को दोगुना करके 64 GT/s कर दिया, जिससे प्रत्येक दिशा में 126 GB/s की अनुमति मिली।
सभी सिस्टम इन गतियों को प्राप्त नहीं करते हैं। M.2 ड्राइव और इंटरफ़ेस को एक ही मोड में सेट करना होगा। M.2 इंटरफ़ेस या तो पुराने SATA मोड या नए PCI-Express मोड का उपयोग करता है। ड्राइव चुनता है कि किसका उपयोग करना है।
उदाहरण के लिए, SATA लीगेसी मोड के साथ डिज़ाइन किया गया M.2 ड्राइव 600 MB/s तक सीमित है। जबकि M.2 ड्राइव चार लेन (x4) तक PCI-Express के साथ संगत है, कंप्यूटर केवल दो लेन (x2) का उपयोग करता है। इसका परिणाम 2.0 जीबी/एस की अधिकतम गति में होता है। अधिकतम गति प्राप्त करने के लिए, जांचें कि ड्राइव और कंप्यूटर या मदरबोर्ड क्या समर्थन करते हैं।
छोटे और बड़े आकार
M.2 ड्राइव डिज़ाइन का एक लक्ष्य स्टोरेज डिवाइस के समग्र आकार को कम करना था।यह कई तरीकों में से एक में हासिल किया गया था। सबसे पहले, कार्ड को पिछले mSATA फॉर्म फैक्टर की तुलना में संकरा बनाया गया था। 30 मिमी mSATA की तुलना में M.2 कार्ड 22 मिमी चौड़े हैं। 50 मिमी mSATA की तुलना में कार्ड लंबाई में 30 मिमी लंबे होते हैं। अंतर यह है कि M.2 कार्ड 110 मिमी तक की लंबी लंबाई का समर्थन करते हैं। इसका मतलब है कि ये ड्राइव बड़े हो सकते हैं, जो चिप्स के लिए अधिक स्थान प्रदान करते हैं और इस प्रकार, उच्च क्षमता।
कार्ड की लंबाई और चौड़ाई के अलावा, सिंगल साइडेड या डबल साइडेड M.2 बोर्ड के लिए विकल्प है। सिंगल-साइडेड बोर्ड एक पतली प्रोफ़ाइल प्रदान करते हैं और अल्ट्रा-थिन लैपटॉप के लिए उपयोगी होते हैं। एक दो तरफा बोर्ड M.2 बोर्ड पर दोगुने चिप्स स्थापित करने की अनुमति देता है, जिससे अधिक भंडारण क्षमता की अनुमति मिलती है। यह कॉम्पैक्ट डेस्कटॉप अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है जहां स्थान उतना महत्वपूर्ण नहीं है।
समस्या यह है कि आपको इस बात की जानकारी होनी चाहिए कि कार्ड की लंबाई के लिए जगह के अलावा कंप्यूटर पर किस तरह का M.2 कनेक्टर है। अधिकांश लैपटॉप केवल एक तरफा कनेक्टर का उपयोग करते हैं, जिसका अर्थ है कि लैपटॉप दो तरफा M.2 कार्ड का उपयोग नहीं कर सकते हैं।
कमांड मोड
एक दशक से अधिक समय से, SATA ने स्टोरेज को प्लग-एंड-प्ले ऑपरेशन बना दिया है। यह सरल इंटरफ़ेस और AHCI (एडवांस्ड होस्ट कंट्रोलर इंटरफ़ेस) कमांड संरचना के कारण है।
एएचसीआई यह है कि कैसे कंप्यूटर स्टोरेज डिवाइस के साथ निर्देशों का संचार करते हैं। यह सभी आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम में बनाया गया है और नई ड्राइव जोड़ते समय अतिरिक्त ड्राइवरों को स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है।
AHCI को एक ऐसे युग में विकसित किया गया था जब हार्ड ड्राइव में ड्राइव हेड्स और प्लेटर्स की भौतिक प्रकृति के कारण निर्देशों को संसाधित करने की सीमित क्षमता थी। 32 कमांड वाली एक सिंगल कमांड कतार पर्याप्त थी। समस्या यह है कि आज के सॉलिड-स्टेट ड्राइव बहुत अधिक करते हैं, लेकिन अभी भी AHCI ड्राइवरों द्वारा प्रतिबंधित हैं।
एनवीएमई (नॉन-वोलेटाइल मेमोरी एक्सप्रेस) कमांड संरचना और ड्राइवरों को इस अड़चन को खत्म करने और प्रदर्शन में सुधार करने के लिए विकसित किया गया था।एकल कमांड कतार का उपयोग करने के बजाय, यह प्रति कतार 65, 536 कमांड के साथ 65, 536 कमांड कतार प्रदान करता है। यह भंडारण के पढ़ने और लिखने के अनुरोधों के समानांतर प्रसंस्करण की अनुमति देता है, जो AHCI कमांड संरचना पर प्रदर्शन को बढ़ाता है।
जबकि यह बहुत अच्छा है, थोड़ी समस्या है। AHCI सभी आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम में बनाया गया है, लेकिन NVMe नहीं है। ड्राइव का अधिकतम लाभ उठाने के लिए मौजूदा ऑपरेटिंग सिस्टम के शीर्ष पर ड्राइवरों को स्थापित किया जाना चाहिए। यह कई पुराने ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए एक समस्या है।
M.2 ड्राइव विनिर्देश दोनों में से किसी एक मोड की अनुमति देता है। यह मौजूदा कंप्यूटरों और प्रौद्योगिकियों के साथ नए इंटरफ़ेस को अपनाना आसान बनाता है। जैसे ही NVMe कमांड संरचना के लिए समर्थन में सुधार होता है, उसी ड्राइव को इस नए कमांड मोड के साथ उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, दो मोड के बीच स्विच करने के लिए आवश्यक है कि ड्राइव को पुन: स्वरूपित किया जाए।
बेहतर बिजली की खपत
एक मोबाइल कंप्यूटर की बैटरी के आकार और उसके घटकों द्वारा खींची गई शक्ति के आधार पर एक सीमित समय चलता है। सॉलिड-स्टेट ड्राइव स्टोरेज कंपोनेंट की ऊर्जा खपत को कम करते हैं, लेकिन इसमें सुधार की गुंजाइश है।
चूंकि M.2 SSD इंटरफ़ेस SATA 3.2 विनिर्देश का हिस्सा है, इसमें इंटरफ़ेस से परे अन्य सुविधाएँ शामिल हैं। इसमें DevSleep नाम का एक नया फीचर शामिल है। चूंकि अधिक सिस्टम बंद या बंद होने पर स्लीप मोड में जाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, पूरी तरह से बिजली बंद करने के बजाय, डिवाइस के जागने पर त्वरित पुनर्प्राप्ति के लिए कुछ डेटा को सक्रिय रखने के लिए बैटरी पर एक निरंतर ड्रॉ होता है। DevSleep एक नई लोअर पावर स्थिति बनाकर उपकरणों द्वारा उपयोग की जाने वाली शक्ति की मात्रा को कम करता है। यह स्लीप मोड में रखे गए कंप्यूटरों के लिए चलने का समय बढ़ा देना चाहिए।
समस्या बूटिंग
M.2 इंटरफ़ेस कंप्यूटर भंडारण और प्रदर्शन में एक उन्नति है। सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर को पीसीआई-एक्सप्रेस बस का उपयोग करना चाहिए। अन्यथा, यह किसी भी मौजूदा SATA 3.0 ड्राइव के समान ही चलता है। यह कोई बड़ी बात नहीं लगती, लेकिन इस सुविधा का उपयोग करने वाले पहले मदरबोर्ड में से कई के साथ यह एक समस्या है।
SSD ड्राइव सबसे अच्छा अनुभव प्रदान करते हैं जब रूट या बूट ड्राइव के रूप में उपयोग किया जाता है।समस्या यह है कि मौजूदा विंडोज़ सॉफ़्टवेयर में SATA के बजाय PCI-Express बस से कई ड्राइव बूट होने में समस्या है। इसका मतलब यह है कि पीसीआई-एक्सप्रेस का उपयोग करते हुए एम.2 ड्राइव का होना प्राथमिक ड्राइव नहीं होगा जहां ऑपरेटिंग सिस्टम या प्रोग्राम स्थापित हैं। परिणाम एक तेज़ डेटा ड्राइव है लेकिन बूट ड्राइव नहीं है।
सभी कंप्यूटर और ऑपरेटिंग सिस्टम में यह समस्या नहीं होती है। उदाहरण के लिए, ऐप्पल ने रूट विभाजन के लिए पीसीआई-एक्सप्रेस बस का उपयोग करने के लिए मैकोज़ (या ओएस एक्स) विकसित किया है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ऐप्पल ने अपने एसएसडी ड्राइव को 2013 मैकबुक एयर में पीसीआई-एक्सप्रेस में बदल दिया था-एम.2 विनिर्देशों को अंतिम रूप देने से पहले। Microsoft ने नए PCI-Express और NVMe ड्राइव को सपोर्ट करने के लिए Windows 10 को अपडेट किया है। यदि हार्डवेयर समर्थित है और बाहरी ड्राइवर स्थापित हैं, तो Windows के पुराने संस्करण भी काम कर सकते हैं।
M.2 का उपयोग कैसे अन्य सुविधाओं को हटा सकता है
चिंता का एक अन्य क्षेत्र, विशेष रूप से डेस्कटॉप मदरबोर्ड के साथ, यह संबंधित है कि M.2 इंटरफ़ेस शेष कंप्यूटर सिस्टम से कैसे जुड़ा है।प्रोसेसर और शेष कंप्यूटर के बीच सीमित संख्या में PCI-Express लेन हैं। PCI-Express-संगत M.2 कार्ड स्लॉट का उपयोग करने के लिए, मदरबोर्ड निर्माता को उन PCI-Express लेन को सिस्टम के अन्य घटकों से दूर ले जाना चाहिए।
उन पीसीआई-एक्सप्रेस लेन को बोर्डों पर उपकरणों के बीच कैसे विभाजित किया जाता है, यह एक प्रमुख चिंता का विषय है। उदाहरण के लिए, कुछ निर्माता पीसीआई-एक्सप्रेस लेन को SATA पोर्ट के साथ साझा करते हैं। इस प्रकार, M.2 ड्राइव स्लॉट का उपयोग करने से चार SATA स्लॉट से अधिक की खपत हो सकती है। अन्य मामलों में, M.2 उन लेन को अन्य PCI-Express विस्तार स्लॉट के साथ साझा कर सकता है।
जांचें कि बोर्ड को यह सुनिश्चित करने के लिए कैसे डिज़ाइन किया गया है कि M.2 अन्य SATA हार्ड ड्राइव, डीवीडी ड्राइव, ब्लू-रे ड्राइव, या अन्य विस्तार कार्ड के संभावित उपयोग में हस्तक्षेप नहीं करेगा।
