Типоразмер msata sdd: что это, особенности работы

SATA Revision 3.0 (до 6 Гбит/с)

Официальный логотип SATA rev. 3.0

Спецификация SATA Revision 3.0 (SATA III или SATA 3.0) представлена в июле 2008 и предусматривает пропускную способность до 6 Гбит/с брутто (600 Мбайт/с нетто для данных с учётом 8b/10b кодирования). В числе улучшений SATA Revision 3.0, по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.

SATA Revision 3.1

Новшества:

• mSATA (SATA для SSD-накопителей в мобильных устройствах), PCI Express Mini Card-подобный разъём, который электрически несовместим.
• Zero-power оптического привода: в режиме ожидания оптический привод SATA не потребляет энергию
• Queued TRIM Command улучшает производительность SSD-накопителей.
• Required Link Power Management снижает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA.
• Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства.

SATA Revision 3.2

• SATA Express программно совместим с SATA, но в качестве несущего интерфейса используется PCI Express. Конструктивно представляет собой два рядом расположенных в длину SATA-порта, что позволяет использовать как накопители с интерфейсом SATA, так и непосредственно накопители, изначально поддерживающие SATA Express. Скорость передачи данных при этом достигает 8 Гбит/с в случае использования одного разъёма и 16 Гбит/с, в случае если задействованы оба разъёма SATA Express.
• Предполагается, что на замену SATA Express придет разъём , в котором предоставляется 4 линии PCI Express 3.0
• µSSD (micro SSD) — представляет собой BGA-интерфейс для подключения миниатюрных встроенных накопителей.

Определение

Где пользователь вообще может столкнуться с данным понятием и к чему оно относится?

Аббревиатура mSATA используется применительно к жестким дискам формата SSD и обозначает разновидность их интерфейса и форм фактора.

Потому обычно документации к такому оборудованию имеет место формулировка mSATA SSD.

 Преимущества формата SSD очевидны. Это и быстродействие, и меньший нагрев, и почти полное отсутствие шума. Но какими же особенностями наделяет его наличие форм-фактора mSATA?

В этом сокращении m обозначает mini (miniSATA), и из этого сразу становится ясно, что этот форм фактор предполагает устройство относительно небольшого, либо уменьшенного, размера. Габариты этого форм фактора составляют 5,95х3,0х0,3 см.

Изначально данный формат диска разрабатывался в качестве быстрой и стабильной буферной памяти.

И действительно, эти диски, благодаря трудам разработчиков компании Intel, значительно повышали быстродействие компьютера.

Но в настоящее время стандарт активно применяется во всех компактных устройствах, так как способен обеспечить скорость работы на уровне SSD.

Впервые реализовываться устройства с этим типоразмером стали, начиная с 2009 года. Именно в этом году его представила компания Serial ATA International Organization.

И хотя это достаточно удобный и функциональный тип жесткого диска, он не получил слишком широкого распространения.

 Форм-фактор – это показатель, задающий размеры любому техническому изделию, а также описывающий некоторые иные его габаритные параметры. Наиболее адекватным переводом этого понятия на русский язык будет типоразмер

Этот показатель важно учитывать при выборе устройства, так как именно от него зависит, сможете ли вы вообще подключить жесткий диск к разъему, предусмотренному на вашем компьютере. 

<Рис. 1 Диск>

Разъем M.2 – будущее твердотельных носителей

Стандарт M.2
дебютировал как Next Generation Form Factor, то есть как «разъем нового поколения». В 2013 году официально переименован в M.2.

Развитием обязан, прежде всего, компании Intel, которая впервые использовала его в материнских платах с чипсетами H97 и Z97 для последнего поколения процессоров intel Core (Haswell Refresh).

M.2 – это разъем для платы расширения, устанавливаемой непосредственно на материнской плате. Разрабатывался с мыслью о твердотельных накопителях, картах Wi-Fi, Bluetooth, NFC и GPS.

В зависимости от функции, на рынке представлено несколько вариантов карт M.2: 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110. Первые две цифры – это ширина (в любом варианте – 22 мм), а остальные цифры – это длина (30 мм, 42 мм, 80 мм или 110 мм). В случае современных SSD, чаще всего применяется вариант 2280.

Стандарт M.2
для связи с материнской платой использует интерфейс PCIe (в настоящее время разрабатывается версия PCIe 3.0), который позволяет обойти ограничения интерфейса SATA 3. В зависимости от количества поддерживаемых линий PCI Express, пропускная способность дисков M.2 для PCIe 3.0 x1 может достигать 1 Гбит/с, а для PCIe 3.0 x16 до 15 Гбит/с.

Разъем M.2 может поддерживать протокол PCI Express, PCIe и SATA. Если диск M.2 PCIe подключен к материнской плате, которая поддерживает только стандарт SATA, то он не будет виден в системе и не будет возможности его использования. Такая же ситуация будет иметь место, когда диск M.2 SATA мы подключим к компьютеру, поддерживающему только интерфейс PCIe.

Разъем носителя M.2 может иметь разное расположение. На рынке доступны карты с ключом B, M, B+M. Покупая SSD-диск
, следует предварительно убедиться в том, какие разъемы поддерживает ваша материнская плата в компьютере.

Диски с ключом B не подойдет к гнезду, с ключом M и наоборот. Решением этой проблемы является ключ B+M. Материнская плата с таким сокетом обеспечивает совместимость с дисками обоих типов. Следует, однако, иметь в виду, что это не единственный фактор, свидетельствующий о соответствии.

Mac mini (конец 2014 года)

В конце 2014 г. появился первый Mac mini с PCIe SSD накопителем Apple, но его внутренняя конструкция не позволяла подключить накопитель к материнской плате напрямую. Место для накопителя в Mac mini нашлось на задней стороне пластикового кожуха жесткого диска, сверху системной платы, из-за чего потребовался гибкий шлейф для подключения SSD.

Шлейф имеет 12 + 16-контактный гнездовой разъем типа мама на одной стороне и 40-контактный разъем, который присоединяется к материнской плате. Это был первый и последний случай, когда Apple использовала подобный разъем для соединений PCIe в своих компьютерах.

Разъем присутствует на плате независимо от того, какая конфигурация хранилища была изначально заказана, поэтому SSD-накопитель PCIe можно добавить для всех компьютеров Mac mini конца 2014 г. , в том числе и через переходник PCI-e для установки SSD другого производителя. Единственное — в комплектации без Fusion Drive шлейф нужно приобретать отдельно.

Mac mini 2014 года позволяет устанавливать NVMe накопители начиная с Mac OS High Sierra, но, как и в iMac 21,5”, интерфейс PCIe 2.0×2 не позволит им разогнаться на полную. Увеличение скорости составляет скромные 10-15%.

Четвертое Поколение PCIe Apple SSD

С выпуском ноутбуков MacBook Air и MacBook Pro в начале 2015 года компания Apple представила свое 4 поколение блейд SSD-накопителей с тем же 12+16-контактным разъемом, что и у 3 поколения. Так что этими дисками можно немного разогнать маки предыдущего поколения.

Все SSD 4 поколения использовали интерфейс PCIe 3.0×4, за исключением накопителя в MacBook Air 11″, в котором поставили PCIe 2.0×2 (назовем 4C), из предыдущего поколения. Можно ссылаться на 128-, 256-и 512-гигабайтные диски 4 поколения как на поколение 4A, а на больший 1 ТБ диск — как на поколение 4B.

Поколение 4 примерно в два раза увеличило скорости чтения и записи по сравнению с моделями 3 поколения. В целом, четвертое поколение накопителей стало очередным качественным этапом в эволюции Apple SSD.

На этот раз SSD производились исключительно фирмой Samsung, за исключением 4C Gen для 11″ MacBook Air, который был изготовлен Toshiba. На накопители Samsung обычно ссылаются по идентификатору контроллера флэш памяти, UBX, или, как это указано на накопителе — SSUBX. Это быстрый и простой способ отличить диски четвертого поколения от накопителей Samsung третьего поколения, которые промаркированы идентификатором SSUAX.

Модернизация USB-IDE/SATA адаптера

Имеется у меня переходник USB-IDE/eSATA, который служит уже верой и правдой много лет. Он позволяет подключать к USB-порту накопители с интерфейсами IDE (для устройств 3,5 и 2,5 дюйма) и eSATA.

Наличие последнего интерфейса мне совсем не нужно было, поэтому решил его заменить на обычный SATA. Для начала посмотрим распиновку этих разъёмов.

Как видно, последовательность пинов одинакова, но при одинаковом положении контактами вверх нумерация у них в противоположных направлениях

На это следует обратить внимание при замене разъёма. В остальном – никаких проблем такая модернизация вызвать не должна.

Для начала разбираем адаптер.

Осматриваем разъём eSTA.

Обращаем внимание, что впаян он контактами вверх

Значит SATA-разъём нам нужно будет впаять контактами вниз.

Аккуратно выпаиваем старый разъём. При этом стараемся не отрывать пятаки, как некоторые… Впрочем, по распиновке это земляной контакт и на данной плате он ни к чему не был подключён.

И впаиваем взамен новый. Он у меня остался после модернизации сетевого хранилища. Впаиваем контактами вниз.

После собираем адаптер и проверяем. Если всё припаяно верно, то должно сразу и заработать. Конечно, скорость обмена данными не очень быстрая, но перекинуть пару-тройку файлов без необходимости лезть внутрь системника для подключения жёсткого диска, вполне сгодится.

Recommended mSATA SSDs with Different Capacities

If your ultra-thin laptop only supports mSATA SSD, you should figure out how much SSD you do need and then pick up one for your device. Here I recommend several mSATA SSDs that come with different capacities and you can choose one of them if you have no idea of mSATA SSD selection.

mSATA SSD 256GB

256GB SSD would be fine if you use this drive as your main drive and do not store many large files on it. For mSATA SSD 256GB, you can try one of the following disks.

1. Crucial m4 mSATA SSD 256 GB

Crucial m4 mSATA SSD delivers the award-winning performance and reliability of Crucial m4 SSD. It offers lightweight construction, inherent power savings, travel-worthy durability, and validation for Intel Smart form factor.

More details about Crucial m4 mSATA SSD 256GB:

• Interface: SATA Revision 3.0 (6Gb/s) and compatible with SATA 3Gb/s interface;
• Read performance: Up to 500 MB/s.
• Write performance: Up to 260 MB/s.
• Warranty: 3 years.
• Price: Unknown.

2. Samsung 860 EVO MZ-M6E250BW

You may have ever heard about Samsung EVO series. The series has a good-performance and the recommended mSATA SSD of this series is Samsung 860 EVO MZ-M6E250BW. This mSATA SSD has 250GB. Installing this drive in your system is quite easy and it greatly shortens the time you spend on the job.

More details about Samsung 860 EVO MZ-M6E250BW:

• Interface: SATA 6Gb/s Interface, compatible with SATA 3Gb/s & SATA 1.5Gb/s interface.
• Sequential Read/Write Speed: up to 550 Mb/s / 520 Mb/s.
• Random Read/Write Speed: up to 97,000 IOPS / 88,000 IOPS.
• Warranty: 5 years.
• Price: $67.99 on Samsung at the time of the writing.

mSATA SSD 500GB

For most users, 500Gb is enough to store files.

1. Samsung mSATA SSD

The first recommended mSATA SSD 500GB also comes from Samsung. This drive has the same specifications of the above Samsung mSATA SSD. Absolutely, the different size determines different price, this Samsung mSATA SSD 500GB is at lest of $93.17 with 5 years warranty.

2. INDMEM DMMS mSATA SSD

The second recommended mSATA SSD 500GB comes from INDMEM. The full name of this drive is INDMEM DMMS mSATA SSD. It is powered by 3D NAND Flash MLC Chip, SMI Master Control. Built-in ECC and average algorithm, this drive also boasts bad block management system with error correction formula function.

More details about INDMEM DMMS mSATA SSD:

• Interface: SATA III 6Gb/s.
• Sequential Read/Write Speed: up to 550 MB/s and 280MB/s respectively.
• Warranty: 2 years.
• Price: $76.99 on Amazon at the time of the writing.

mSATA SSD 1TB

1. Samsung 860 EVO MZ-M6E1T0BW

For mSATA SSD 1TB, you can also try the products from Samsung. The first one is Samsung 860 EVO MZ-M6E1T0BW. You can buy this drive by $156.

2. Samsung 850 EVO V-NAND

The second is Samsung 850 EVO V-NAND. The details about this mSATA SSD are displayed below.

• Interface: SATA 6Gb/s interface, compatible with SATA 3Gb/s & SATA 1.5 Gb/s interface.
• Sequential Read and Write Speed: up to 540Mb/s and 520Mb/s respectively.
• Warranty: 5 years offered by the brand.
• Price: Unknown.

Note: When you pick up a drive, please choose a reliable brand.

Recommended article: Best 1TB SSD Internal Hard Drive for Laptop and Desktop PC

M.2, PCIe, mSATA и SATA

В действительно старых ноутбуках интерфейс для подключения твердотельных накопителей может быть любым, при условии, что это SATA. Практически в каждой модели (кроме самых компактных) речь идёт о классическом-полноразмерном SATA. Он же используется для подключения дисков к стационарным компьютерам, и именно через SATA подключаются наиболее доступные по стоимости SSD. В зависимости от древности ноутбука это может быть версия SATA 1, 2 или 3. В самых доисторических ноутбуках используется SATA 1, и апгрейд на SSD в этом случае будет довольно бессмысленным — этот интерфейс еле-еле дает нужную скорость для обычного диска, а многие модели твердотельных накопителей вообще не поддерживают протокол SATA 1. Впрочем, в абсолютном большинстве современных ноутбуков используется контроллер именно третьей версии. Скорость передачи данных через SATA 3 — до 6 Гбит/с. Это значит, что с ним можно использовать довольно современный SSD. Твердотельные накопители за последние годы развивались аки стартапы и не раз прыгнули выше головы, в результате чего они уперлись и в предел пропускной способности интерфейса SATA 3. В некоторых ноутбуках также имеется интерфейс mSATA. Он позволяет установить твердотельный накопитель без корпуса — плоскую плату с припаянными к ней чипами. Это практически тот же SATA 3, только с новым банановым вкусом в другом форм-факторе, так что он тоже подходит для установки SSD в ноутбук. В некоторых ноутбуках уже есть интерфейс mSATA, но он либо не используется, либо в него установлен уже устаревший SSD. Также нередко в системе может быть предусмотрен интерфейс mini-PCI, который предназначен для установки карт расширения (таких как Wi-Fi, Bluetooth-модули, 3G-модемы и так далее). Он здорово похож на mSATA, но путать их все же не стоит. В любом случае установка нового накопителя позволит качественно увеличить скорость работы системы, а какой использовать для этого порт можно выяснить у производителя ноутбука или воспользовавшись конфигуратором на нашем сайте. Самый перспективный вариант — разъем M.2. Если вы используете современный ноутбук, то именно M.2 позволит работать системе с максимальной скоростью. M.2 — это и есть то светлое будущее, которое ожидали от mSATA. Новый стандарт распространился в ноутбуках до того, как mSATA набрал популярность, а за счёт снижения цен на накопители он почти сразу раскрутился, а mSATA превратился в малопопулярный «legacy-storage», для которого производители сегодня выпускают одну-две модели накопителей — так, на всякий случай. На практике M.2 — это вариант вывода шины PCI Express 3.0 с поддержкой сразу 4 линий. Таким образом, M.2 позволяет достичь скорости передачи данных до 4 ГБ/с, что намного больше, чем в любой из версий SATA. Но не стоит особенно радоваться раньше времени — даже если накопитель установлен в разъём M.2, он может по-прежнему использовать интерфейс SATA, а значит — работать в том же скоростном режиме, что и с более старыми разъемами. Тем не менее, преимущество все равно будет, так как носитель сможет раскрыть весь свой скоростной потенциал.

Развитие интерфейса SATA

Этот интерфейс пришел на смену PATA, став более компактным, заменив широкий шлейф более тонким и удобным. Стремление к компактности – нормальная тенденция. Даже для SATA понадобилась разновидность, которая позволила бы его использовать в мобильных устройствах или там, где к размерам комплектующих предъявляются особые требования. Так появился вариант mSATA – тот же SATA, но в более компактной упаковке.

Этот разъем прожил недолго, т. к. ему на смену довольно быстро пришел другой – M.2, обладающий большими возможностями

Обращу внимание, что в аббревиатуре нет букв «SATA», да и я не сказал, что это новый вариант именно этого интерфейса. Почему – это будет понятно чуть позже

Скажу только, что и mSATA, и M.2 позволяют обходиться без шлейфов, кабелей питания, что повышает удобство, позволяет сделать компьютер компактнее. Тем более, что M.2 еще меньше, чем mSATA.

Оригинальные разъемы Apple

Когда Apple выпустила свой первый тонкий твердотельный накопитель в MacBook Air в конце 2010 г., все еще использовалась традиционная технология интерфейса SATA, в то же время Apple отказалась от традиционных форм-факторов SATA и mSATA, которые были в большинстве ноутбуков того времени, вместо них выбрав свой разъем, который никогда не использовался другими разработчиками ни до, ни после. Выпустив в 2010 г. MacBook Air, Apple открыла новую тенденцию разработки патентованных разъемов и форм-факторов, которые в конце концов захватили весь модельный ряд Apple и открыли эпоху накопителей, которые наряду с их простой заменой, были труднодоступны для покупки.

Многие ошибочно полагают, что разъемы являются одним из вариантов M.2, которые можно найти во многих ПК, но на самом деле Apple никогда его не использовала. И в отличие от распиновки контактов именуемой M.2, Apple своим разъемам названий не давала, поэтому с этого момента мы просто будем ссылаться на разъемы по расположению их контактов, как показано на рисунке ниже.

Технология NVMe – новый стандарт

Старые жесткие диски HDD и SSD для связи контроллера с операционной системой используют протокол AHCI. Так же, как интерфейс SATA, он был создан ещё во времена жестких дисков (HDD) и не в состоянии использовать максимум возможностей современных SSD.

Именно поэтому был создан протокол NVMe. Это технология, созданная с нуля, разрабатывалась с мыслью о быстрых полупроводниковых носителях будущего. Характеризуется малыми задержками и позволяет выполнять большее количество операций в секунду при меньшем использовании CPU.

Для того, чтобы воспользоваться носителем с поддержкой NVMe, необходима поддержка материнской платой стандарта UEFI.

MacBook Pro (начало 2015 — середина 2015 года)

Ноутбуки MacBook Pro в 2015 г. также отличались относительно небольшими обновлениями, но все же SSD привели к значительному увеличению скорости, особенно для 15″ модели A1398, ибо там PCIe 3.0×4 это до 8 ГБ/сек.

И 13″, и 15″ MacBook Pro поддерживают протокол NVMe, а обновление до SSD 5 поколения приводит к незначительному увеличению скорости для 13″ модели A1502, а 15″ модель A1398 с подключением PCIe 3.0 действительно позволяет использовать технологию NVMe полноценно. Скорость чтения увеличивается на ~ 40 %, а скорость записи может увеличиться на ~ 60 %. Линейка этого года стала самой стабильной при апгрейде на SSD стороннего производителя через переходник с разъема M.2 на Apple SSD. Здесь лучше не экономить и взять быстрый PCIe 3.0 от Samsung. Ниже на фото комплект переходника с диском Samsung 970 Evo.

Обратная совместимость имеет свои недостатки

Интерфейс SATA был создан намного раньше, чем SSD-накопители, поэтому даже последняя версия не в состоянии использовать всех возможностей. В первую очередь, это связано с ограничением 600 МБ/сек, то есть максимальной пропускной способностью интерфейса SATA 3. Это большая проблема, потому что производительность SSD может быть гораздо больше.

Проблему большого размера носителей пытались исправить, вводя стандарт mSATA, который является разъемом непосредственно на материнской плате компьютера. Решение позволило устанавливать SSD в нетбуках и ультрабуках, экономя место и сокращая их вес.

К сожалению, стандарт mSATA основывался на интерфейсе SATA 3, а значит также ограничен пропускной способностью в 600 МБ/сек.

Особенности

Главная цель, с которой разрабатывались данные диски – установка их в ноутбуки, и небольших габаритов, или сверхтонкие.

То есть, данный тип диска необходим в тех устройствах, в которые невозможно по габаритам установить более крупный диск.

Считается, что диск формата миниСАТА объединяет все преимущества дисков SSD и HDD, потому они успешно реализуются почти во всех небольших мобильных устройствах, начиная с самого года их выпуска.

При своих габаритах устройство остается функциональным и стабильным в работе, достаточно мощным.
Кроме того, оно характеризуется высокой скоростью работы и почти полным отсутствием шума при ней.

Другие названия, которые по сути также означают , это NGFF или Next Generation Form Factor и М.2.

Память

Выраженной разницы в объемах памяти между обычными дисками и форматом мини нет.

Например, в настоящее время на рынке довольно успешно реализуется мини-диск от , который предоставляет 1Тб памяти.

Однако стоит такое устройство почти 600 долларов.

Однако, существуют и более бюджетные и функциональные модели с меньшей памятью.

Их вполне будет хватать для нормального функционирования и работы за ПК.

Они также способны обеспечить быструю и стабильную работу устройства.

Цветовое обозначение разъёмов SATA

Производители материнских плат используют цветовое обозначение разъёмов SATA, которое не стандартизировано и используется ими произвольно для облегчения подключения дисковых накопителей пользователем. В частности, отдельным цветом может выделяться разъём SATA0, используемый преимущественно для загрузки ОС. Цветами разъёма могут отличаться порты SATA, работающие от встроенного в чипсет контроллера от тех, которые используют отдельный контроллер SATA. На платах с поддержкой SATA разных поколений цвета разъёмов используются для обозначения портов с разной пропускной способностью. Также отдельным цветом может обозначаться порт, предназначенный для работы в режиме eSATA. Как правило, для портов SATA на материнских платах используется тёмно-синий, голубой, серо-белый, красный, оранжевый и чёрный цвета, значение которых следует смотреть в руководстве по эксплуатации материнской платы или персонального компьютера. Аналогичное цветовое кодирование ранее использовалось и для разъёмов IDE в конце жизненного цикла этого стандарта, где голубой цвет разъёма обычно обозначал первичный канал IDE, чёрный — вторичный.

Что такое PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это стандарт компьютерной шины с очень высокой пропускной способностью, и это самая быстрая шина, доступная большинству компьютеров. Неудивительно, что производители перешли на технологию PCIe для SSD.

Как и стандарт SATA, PCIe претерпел массу изменений на протяжении многих лет и все еще развивается с головокружительной скоростью. PCIe 2.0 (вероятно, самая распространенная версия PCIe) достигает максимальной скорости ~ 500 МБ/с с одним каналом пропускной способности. Эта скорость немного меньше, чем у SATA III, но PCIe имеет преимущество в использовании нескольких каналов для работы подключенной периферийной аппаратуры.

Не хватает 2 каналов пропускной способности (~ 1 ГБ/с)? Удвойте число каналов до 4, и , если подключенное устройство позволяет их использовать, вы получите вдвое большую скорость передачи данных. Пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 и даже до 32 линий для одного устройства, но это редко встречается в SSD, так как в первую очередь используется для видеокарт. Большинство накопителей PCIe будут иметь 2 или 4 канала пропускной способности.

В 2011 году была выпущена версия PCIe 3.0, в которой скорость увеличили не только добавлением дополнительных каналов. PCIe 1.0 и 2.0 используют кодирование 8b/10b для передачи данных (так же, как и SATA), что означает, что каждые 8 отправленных бит данных отправляются через 10-битный линейный код. Другими словами, 2 из 10 битов являются просто служебными данными, необходимыми для передачи остальных данных. Эти 20 % «холостых» расходов съедают реальную пропускную способность интерфейса, в результате чего она уменьшается на те же 20 %.

PCIe 3.0 представила гораздо более эффективную кодировку 128b/130b, в результате чего КПД приблизился к 100% — затраты на потенциальную полосу пропускания составляют всего лишь 1,5 %.