Disque SSD NVMe Kingston NV2 de 2 To Un disque SSD NVMe Gen4 2230 dont l'autocollant a été retiré pour montrer la mémoire NAND et le contrôleur NAND ( KIOXIA BG6) SSD Micron 265...
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Disque SSD NVMe Kingston NV2 de 2 ToUn disque SSD NVMe Gen4 2230 dont l'autocollant a été retiré pour montrer la mémoire NAND et le contrôleur NAND ( KIOXIA BG6)SSD Micron 2650 256 Go, modèle MTFDKBK256TGW
Le M.2 (prononcé « em-dot-two »), anciennement connu sous le nom de Next Generation Form Factor ( NGFF ), est une spécification pour les cartes d'extension et les connecteurs internes des ordinateurs . Il a été développé pour remplacer les anciennes normes Mini SATA ( mSATA ) et Mini PCIe ( mPCIe ).
Le format M.2 prend en charge différentes tailles de modules et types d'interfaces, offrant ainsi une plus grande flexibilité pour les appareils modernes. Il est largement utilisé dans les systèmes compacts tels que les ultrabooks et les tablettes , notamment pour les disques SSD , en raison de sa taille réduite et de ses performances supérieures à celles du format mSATA.
Le connecteur M.2 offre plusieurs options d'interface, notamment jusqu'à quatre lignes PCI Express , ainsi que Serial ATA 3.0 et USB 3.0 . Les interfaces prises en charge varient selon le périphérique et l'hôte. Les modules et emplacements M.2 utilisent différents détrompeurs pour indiquer les interfaces compatibles et éviter les installations incompatibles.
Pour les périphériques de stockage, le M.2 prend en charge à la fois l'ancien protocole AHCI ( Advanced Host Controller Interface ) et le plus récent NVMe ( NVM Express ). AHCI assure la compatibilité avec les anciens systèmes et systèmes d'exploitation SATA, tandis que NVMe est conçu pour les SSD haute vitesse et offre des performances nettement supérieures grâce à la prise en charge de plusieurs opérations d'E/S simultanées .
Architecture logicielle de haut niveau pour SATA Express (également utilisée par M.2), prenant en charge les périphériques SATA et PCIe via AHCI ou NVMe .
La spécification M.2 offre jusqu'à quatre lignes PCI Express et un port SATA 3.0 logique (6 Gbit/s), accessibles via le même connecteur. Ainsi, les périphériques de stockage PCI Express et SATA peuvent coexister sous forme de modules M.2. Les lignes PCI Express exposées assurent une connexion PCI Express directe entre l'hôte et le périphérique de stockage, sans couche d' abstraction de bus supplémentaire . Spécification PCI-SIG M.2, révision 1.0 du système d'exploitation disponible :
SATA hérité
Utilisé pour les SSD SATA, et interfacé via le pilote AHCI et le port SATA 3.0 (6 Gbit/s) hérité exposé par le connecteur M.2.
PCI Express utilisant AHCI
Utilisé pour les SSD PCI Express et interfacé via le pilote AHCI , l'AHCI fournit des lignes PCI Express, assurant ainsi la rétrocompatibilité avec la prise en charge SATA largement répandue dans les systèmes d'exploitation, au prix de performances moindres. L'AHCI a été développé à une époque où le rôle d'un adaptateur de bus hôte (HBA) était de connecter le sous-système CPU/mémoire à un sous-système de stockage beaucoup plus lent, basé sur des supports magnétiques rotatifs . De ce fait, l'AHCI présente certaines inefficacités intrinsèques lorsqu'il est appliqué aux SSD, dont le comportement est bien plus proche de celui de la RAM que de celui d'un support rotatif.
PCI Express utilisant NVMe
Utilisé pour les SSD PCI Express et interfacé via le pilote NVMe , NVMe fournit des lignes PCI Express en tant qu'interface de contrôleur hôte hautes performances et évolutive, conçue et optimisée spécifiquement pour les SSD PCI Express. NVMe a été conçu dès le départ pour tirer parti de la faible latence et du parallélisme accru des SSD PCI Express, et complète le parallélisme des processeurs , plateformes et applications modernes . De manière générale, les principaux avantages de NVMe par rapport à AHCI résident dans sa capacité à exploiter le parallélisme du matériel et des logiciels hôtes, grâce à des avantages de conception tels que des transferts de données en moins d'étapes, une plus grande profondeur des files d'attente de commandes et un traitement des interruptions plus efficace .
Encoches de détrompage M.2 en positions B et M, avec décalage visible des broches de chaque côté du module. Exemples de dimensions pour les SSD M.2. Les deux premiers chiffres indiquent la largeur, les suivants la longueur en millimètres (ex. : 22110 = 22 mm de large × 110 mm de long). Tous les appareils ne prennent pas en charge toutes les dimensions.
La norme M.2 est basée sur la norme mSATA , qui utilise le format et le connecteur des cartes mini PCI Express (Mini PCIe) . La norme M.2 permet l'utilisation de circuits imprimés (PCB) plus grands, autorisant ainsi des modules plus longs et l'intégration de composants double face. Par conséquent, les modules SSD M.2 peuvent offrir une capacité de stockage deux fois supérieure à celle d'un périphérique mSATA.
Les modules M.2 sont rectangulaires, avec un connecteur de bord sur une face et un trou de montage semi-circulaire au centre de la face opposée. Le connecteur de bord possède 75 positions et jusqu'à 67 broches, avec un pas de 0,5 mm et un décalage des broches de part et d'autre du circuit imprimé. Chaque broche du connecteur supporte une tension maximale de 50 V et un courant maximal de 0,5 A , tandis que le connecteur lui-même est conçu pour résister à 60 cycles d'insertion/d'insertion. Cependant, de nombreux emplacements M.2 (Socket 1, 2 et 3) présents sur les cartes mères ne fournissent qu'une alimentation de 3,3 V maximum.
La norme M.2 autorise des modules de 12, 16, 22 et 30 mm de large et de 16, 26, 30, 38, 42, 60, 80 et 110 mm de long. La première gamme de cartes d'extension M.2 disponibles dans le commerce propose des modules de 22 mm de large, avec des longueurs variables de 30, 42, 60, 80 et 110 mm. Les codes des modules M.2 incluent la largeur et la longueur du module ; par exemple, « 2242 » désigne un module de 22 mm de large et 42 mm de long, tandis que « 2280 » désigne un module de 22 mm de large et 80 mm de long.
Un module M.2 est installé dans un connecteur correspondant prévu à cet effet sur la carte mère, et une simple vis de fixation le maintient en place. Les composants peuvent être montés de chaque côté du module, leur épaisseur étant limitée par le type de module ; l’épaisseur maximale autorisée est de 1,5 mm par face, et celle du circuit imprimé est de
Épaisseur maximale des composants sur les modules M.2
Type d'identifiant
Face supérieure
face inférieure
S1
1,20 mm
Un connecteur M.2 sur une carte mère , visible en haut à gauche de l'image. Ce connecteur, détrompé en position M, offre deux positions pour la vis de fixation et accepte les modules M.2 aux formats 2260 et 2280.
Le circuit imprimé d'un module M.2 comporte un connecteur de bord à 75 broches ; selon le type de module, certaines positions de broches sont supprimées pour présenter une ou plusieurs encoches de détrompage. Les connecteurs M.2 côté hôte (prises) peuvent comporter une ou plusieurs positions de détrompage, déterminant ainsi le type de modules acceptés par l'hôte ; soudés de façon permanente.
le format U.2 dans les applications serveur. Le connecteur NGSFF est électriquement et dimensionnellement compatible avec le connecteur M.2 (révision 1.1) ; de nouvelles fonctionnalités sont offertes grâce à des broches (N/C) auparavant inutilisées. Les principales différences par rapport au M.2 sont les suivantes :
La largeur (ou « hauteur ») du SSD passe de 22 mm à 30,5 mm ; l’épaisseur passe de 3,88 mm à 4,38 mm. Ces modifications permettent d’intégrer davantage de puces NAND sur un SSD tout en conservant son format rack .
Nouvelles broches pour l'alimentation 12 V. Les appareils sont censés utiliser principalement une alimentation de 12 V au lieu de l'ancienne alimentation de 3,3 V, qui est devenue optionnelle.
Possibilité de faire fonctionner deux ports PCIe (chacun avec deux voies) sur un seul port NGSFF.
Caractéristiques pour serveurs rackables : prise en charge du remplacement à chaud, voyants LED, plateau SSD (avec nouveaux trous de vis).
En 2018, le PCI-SIG a émis un avertissement concernant un conflit entre l'utilisation des broches du nouveau connecteur NGSFF et celle de la future révision 1.2 de la norme M.2. Cette nouvelle révision utilise certaines broches auparavant non connectées (N/C) pour fournir une alimentation de 1,8 V et des données USB 2.0 sur le connecteur « M ». Samsung a cherché à faire normaliser son connecteur NGSFF/NF1 auprès de JEDEC , mais le processus semble être au point mort.
XFM
JEDEC JESD233 est une autre spécification appelée Crossover Flash Memory (XFM) pour les dispositifs de mémoire embarqués et amovibles XFM (XFMD). Elle vise à remplacer le format M.2 par un format beaucoup plus petit (également appelé XT2), afin de pouvoir être conçue comme une alternative à la mémoire soudée. XFM Express utilise une interface logique NVMe sur une interface physique PCI Express .
Un SSD M.2 2242 connecté à un adaptateur USB 3.0 et connecté à un ordinateur
Une station d'accueil pour modules M.2
Le port de connexion de la station d'accueil
SSD M.2 2280 Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe avec une capacité de stockage de 1 To
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Un SSD M.2 2242 connecté à un adaptateur USB 3.0 et connecté à un ordinateur
Une station d'accueil pour modules M.2
Le port de connexion de la station d'accueil
SSD M.2 2280 Samsung 980 PRO PCIe 4.0 NVMe avec une capacité de stockage de 1 To
Cartes WiFi M.2 2230 (à gauche) et M.2 1630