كيفية التحقق من توافق PCIe M.2 NVMe SSDs مع الكمبيوتر الشخصي أو اللوحة الأم

تم التحديث في 22/12/2020

بينما سيطرت محركات الأقراص الثابتة على سوق التخزين لأطول فترة ، فقد وجدت محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أو محركات أقراص الحالة الثابتة أيضًا مكانها في السوق ببطء إلى جانب أطباق الغزل الموقرة. أعادت محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة تحديد حدود ما كان ممكنًا من خلال التخزين داخل جهاز كمبيوتر شخصي ، مما يوفر سرعات فائقة في أشكال صغيرة مع عدم وجود أجزاء متحركة على الإطلاق. أصبحت محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) ضرورية للغاية لدرجة أنه في عام 2020 يصعب تخيل حتى الأنظمة متوسطة المدى أو أنظمة الميزانية لا تحتوي على شكل من أشكال تخزين الحالة الصلبة بداخلها.

يعد Samsung 970 Evo NVMe SSD خيارًا شائعًا لمن يبحثون عن أداء عالٍ. - اعتمادات الصورة: Samsung

لتوسيع حدود وسيط تخزين SSD ، لدينا محركات أقراص الحالة الثابتة NVMe SSD فائقة السرعة التي تستخدم واجهة PCI Express بدلاً من واجهة SATA التقليدية. PCI Express هي نفس الواجهة التي تستخدمها بطاقة الرسومات الخاصة بجهاز الكمبيوتر للتواصل مع اللوحة الأم ، لذلك من المفهوم أن PCIe توفر نطاقًا تردديًا أعلى بكثير مما كان ممكنًا مع SATA. لم تعد محركات أقراص NVMe منتجًا فريدًا أو رائعًا بشكل يصعب تحقيقه مع انخفاض أسعار فلاش NAND مؤخرًا ، ويمكن الآن الحصول عليها مقابل أقساط معقولة على محركات أقراص SATA القديمة.

ما الذي تبحث عنه عند شراء محرك NVMe

حسنًا ، لقد أثبتنا أن محركات أقراص NVMe أسرع بكثير من نظيراتها من SATA وأصبحت عمليات شراء معقولة جدًا نظرًا للأقساط الصغيرة التي يشحنونها عبر محركات أقراص SATA SSD. لذلك قد تميل إلى شراء محرك NVMe للترقية التالية لنظام الشيخوخة. هناك عدد من الأشياء التي تحتاج إلى وضعها في الاعتبار أثناء اتخاذ قرار الشراء لمحرك أقراص NVMe لنظامك. في هذه المقالة ، سنركز بشكل أساسي على معلومات التوافق المتعلقة بمحركات أقراص الحالة الصلبة PCIe Gen 3 NVMe ، ولكن قد يكون من المفيد أيضًا التحقق من دليل متقدم لشراء SSD لمزيد من المعلومات حول جميع أنواع SSD وعوامل الشكل.

فيما يلي بعض النقاط الرئيسية التي يجب وضعها في الاعتبار أثناء التسوق لشراء محرك أقراص NVMe SSD.

عامل الشكل M.2

في حين أن محركات أقراص الحالة الصلبة SATA التقليدية يمكنها الاستفادة من عامل الشكل 2.5 بوصة بالإضافة إلى فتحة M.2 على اللوحة الأم نفسها ، فإن محركات أقراص NVMe متوافقة حصريًا مع فتحة M.2 فقط. منصة M.2 متعددة الاستخدامات وتدعم مجموعة متنوعة من بطاقات M.2. أحد تطبيقات عامل الشكل M.2 هو تنفيذ SSD ، والذي يتضمن كلاً من محركات أقراص SATA و NVMe.

عوامل الشكل الثلاثة الرئيسية لمحركات أقراص الحالة الثابتة - صورة: TomsHardware

SATA مقابل NVMe

إذا قمنا بتضييق نطاق عامل الشكل M.2 فقط ، فهناك خياران متاحان من حيث محركات أقراص الحالة الصلبة المتوافقة مع عامل الشكل M.2. يمكن لمحركات الأقراص الصلبة SATA التقليدية أيضًا الاستفادة من فتحة M.2 ، ولكنها محدودة في النطاق الترددي والسرعة إلى حدود واجهة SATA. تتشابه محركات M.2 SSD التي تستخدم ناقل SATA في الأداء مع المتغيرات مقاس 2.5 بوصة لمحركات أقراص الحالة الصلبة SATA ولكنها أصغر حجمًا ماديًا وتوفر تجربة خالية من الكابلات.

عند الوصول إلى محركات أقراص NVMe ، تستخدم هذه الأقراص ناقل PCIe وهي أسرع بكثير من محركات الأقراص التي تستخدم واجهة SATA على الرغم من أن كلاهما يبدو للوهلة الأولى متشابهًا جدًا ويتصل بنفس الفتحة. هذا هو التمايز الأول الذي يجب القيام به أثناء التصفح لمحرك أقراص NVMe. بينما قد يبدو محرك M.2 SATA مشابهًا تمامًا لمحرك أقراص NVMe ، فإن الاختلاف في الأداء كبير. يصل الحد الأقصى لمعظم محركات أقراص الحالة الصلبة SATA إلى 550-600 ميجابايت / ثانية ، في حين أن محركات أقراص M.2 NVMe SSDs يمكنها نظريًا الانتقال إلى ما يصل إلى 4000 ميجابايت / ثانية.

الفرق بسيط للوهلة الأولى بين M.2 SATA SSD و M.2 NVMe SSD - صورة: Dell

توافق اللوحة الأم

تلعب اللوحة الأم الدور الأكثر أهمية في تحديد ما إذا كان نظامك متوافقًا مع محرك NVMe الذي تريد شراءه أم لا.

فتحة M.2

نظرًا لأننا أثبتنا أن محركات أقراص NVMe متوافقة حصريًا مع فتحة M.2 على اللوحة الأم ، فمن المهم التحقق مما إذا كانت اللوحة الأم بها أي فتحات M.2 على الإطلاق. فتحة M.2 هي فتحة بعرض 22 مم تدعم الإدخال الأفقي لبطاقة M.2 ، والتي توجد عادةً أسفل فتحات PCIe أو بجوارها. لا تدعم معظم اللوحات الأم الحديثة فتحات واحدة فقط ، بل تدعم أحيانًا فتحتين أو حتى 3 M.2. يعد عدم وجود فتحات M.2 مشكلة قد تواجهها إذا كانت اللوحة الأم قديمة إلى حد ما أو إذا كانت على جانب الميزانية قليلاً.

يمكن أن تدعم فتحات M.2 بالفعل مجموعة متنوعة من بطاقات M.2 مثل بطاقات Wi-Fi و Bluetooth و SATA SSD و NVMe SSDs. هذا التنوع يجعله ميزة مهمة جدًا في اللوحات الأم ، لذا يجب أن يكون من السهل جدًا العثور على اللوحة الأم مع فتحة M.2 في الوقت الحاضر.

من المهم أيضًا ملاحظة أن مجرد وجود فتحة M.2 لا يضمن توافق NVMe. تم تصميم M.2 لدعم USB 3.0 و SATA و PCIe ، ومعظم فتحات M.2 المبكرة تدعم SATA فقط. هذه هي النقطة في المقالة حيث يتعين علينا تقديم مرجع إلزامي إلى دليل اللوحة الأم لأن هذا دليل عام وقد يختلف توافق M.2 عبر مئات اللوحات الأم الموجودة في السوق اليوم. سيحدد دليل اللوحة الأم نوع التشغيل الذي يمكن لفتحة M.2 القيام به ، وما إذا كانت متوافقة مع محركات أقراص SATA و NVMe أم لا. إليك ما يقوله دليل اللوحة الأم لجهاز MSI B450 Tomahawk MAX فيما يتعلق بخيارات التخزين:

المعلومات مدرجة بوضوح في دليل اللوحة الأم لـ B450 Tomahawk MAX (تم حذف الأسطر غير الضرورية)

إذا وجدت أن اللوحة الأم تفتقر إلى أي وجميع فتحات M.2 ، فلا تقلق. يمكن العثور على بطاقة مهايئ PCIe M.2 رخيصة نسبيًا عبر الإنترنت تستخدم فتحة PCIe x4 على اللوحة الأم نفسها لتوصيل محرك NVMe باللوحة الأم مع أداء ضئيل أو معدوم.

مفاتيح

شيء مهم آخر يجب مراعاته فيما يتعلق بالتوافق هو التخطيط الرئيسي لمحرك أقراص الحالة الصلبة NVMe SSD وفتحة M.2 باللوحة الأم. يمنع المفتاح إدخال موصل في مقبس غير متوافق. هذا شيء يمكن تحديده حتى من خلال النظر إلى محرك الأقراص والفتحة.

أولاً ، لنتحدث عن فتحة M.2 على اللوحة. هناك نوعان من 'المفاتيح' الرئيسية المستخدمة في فتحات M.2 ، وهي تحدد ما إذا كانت الفتحة مصممة لتشغيل PCIe x2 أو PCIe x4. الأول يسمى B-keyed وله ستة جهات اتصال منفصلة عن الباقي (السنون 12-19). هذا الأخير يسمى M-keyed وله خمسة جهات اتصال منفصلة عن الباقي (دبابيس 59-66) على الجانب الآخر. يمكن رؤية جهات الاتصال هذه على فتحة M.2 نفسها ومن هناك يمكن تحديد ما إذا كانت الفتحة متوافقة مع محركات B-key أو M-key (أو كليهما في حالة فتحات B / M).

التخطيطات الرئيسية المختلفة لفتحات M.2 - صورة: RamCity

وبالتالي ، تخبرك هذه المعلومات أيضًا بما إذا كانت الفتحة متوافقة مع تشغيل PCIe x2 (مفتاح B أو مفتاح M) أو PCIe x4 (مفتاح M فقط). تعد محركات الأقراص x4 أسرع بكثير من محركات الأقراص x2 نظرًا لأنها تستخدم 4 ممرات PCIe بدلاً من 2 ، وبالتالي تضاعف عرض النطاق الترددي المتاح. أيضًا ، كانت العديد من فتحات B-key السابقة مخصصة لـ SATA فقط ، وهذا أمر يحتاج إلى التحقق من صحته باستخدام دليل اللوحة الأم. علاوة على ذلك ، تدعم فتحات المفاتيح B و M محركات أقراص SATA.

تخطيطات المفاتيح المختلفة على محركات الأقراص نفسها - صورة: RamCity

الطول

تأتي بطاقات M.2 أو محركات أقراص الحالة الثابتة أيضًا بأطوال مختلفة وهو عامل مهم يجب مراعاته. أكثر أحجام محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe SSD شيوعًا هما '2242' و '2280' ، والتي تُترجم ببساطة إلى طول 42 مم وطول 80 مم على التوالي. ستكون هذه المعلومات متاحة بسهولة على صفحة منتج SSD ، ودليل اللوحة الأم ، لذا فمن السهل التحقق منها. تستخدم معظم محركات أقراص NVMe SSD الحديثة معيار 2280 ، وتتوافق معظم اللوحات الأم الحديثة مع ما يصل إلى 4 أحجام مختلفة من M.2 ، لذا فهي ليست مصدر قلق تقليديًا.

أحجام محركات أقراص M.2 المختلفة - صورة: GraphicsCardHub

حيث يمكن أن يصبح مصدر قلق ، في لوحات Mini-iTX أو لوحات الكمبيوتر المحمول حيث قد تكون المساحة محدودة. قد تكون محركات أقراص M.2 2280 أو 2260 أو حتى 2242 SSD طويلة جدًا بحيث لا تتناسب مع تلك المساحات المقيدة ، لذلك إذا كنت تبحث عن محرك أقراص NVMe لهذه الأنواع من اللوحات ، فمن الضروري التحقق من الحد الأقصى للطول المدعوم على دليل خاص باللوحة الأم. قد تكون هذه الفتحات متوافقة فقط مع أحجام أصغر مثل 2230.

الاختلافات في محركات NVMe

لم يتم إنشاء جميع محركات أقراص NVMe على قدم المساواة. في حين أن أي محرك أقراص NVMe تقريبًا يجب أن يوفر ارتفاعًا هائلاً في السرعة عبر محرك أقراص SATA SSD ، ناهيك عن محرك الأقراص الثابتة التقليدي ، فقد تم تصميم بعض محركات الأقراص لزيادة هذه التجربة إلى أقصى حد. هناك بعض العوامل التي تميز محركات أقراص NVMe ويجب أخذها في الاعتبار عند اتخاذ قرار الشراء:

• تعد محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) من نوع x4 PCIe NVMe (M-Key) أسرع من الأنواع الأقدم من نوع x2 PCIe (مفتاح B أو مفتاح M)
• غالبًا ما تكون متغيرات السعة الأصغر لمحرك أقراص معين أبطأ من تلك ذات السعة الأكبر نظرًا لحقيقة أن المزيد من رقائق NAND غالبًا ما تزيد من السرعة التي توزع بها وحدة التحكم البيانات وتخزنها.
• يمكن أن تكون الأنواع المختلفة من NAND Flash مهمة أيضًا. SLC (خلية ذات مستوى واحد) هي الأسرع ، و MLC (خلية متعددة المستويات) ، و TLC (خلية ثلاثية المستوى) أبطأ ثم QLC (خلية رباعية المستوى) هي الأبطأ.
• يمكن أن يكون توفر ذاكرة التخزين المؤقت DRAM على اللوحة أو ذاكرة التخزين المؤقت SLC أو تنفيذ HMB (Host Memory Buffer) مساعدة كبيرة في أداء محرك الأقراص وقدرته على التحمل.

ذاكرة التخزين المؤقت DRAM مقابل HMB - الصورة: Kioxia

الكلمات الأخيرة

في حين أن الكثير من معلومات التوافق هذه قد تبدو مربكة للوهلة الأولى ، لا يوجد في الواقع شيء معقد حول توافق NVMe SSD الحديث. إذا كان لديك نظام حديث نسبيًا (على سبيل المثال اللوحة الأم التي ظهرت في آخر 4-5 سنوات أو نحو ذلك) وتشتري SSD جديدًا ، فمن المحتمل أن يعملوا معًا بشكل جيد من خلال توفير تجربة توصيل وتشغيل سلسة . ومع ذلك ، قد يكون من المفيد التأكد من أن محرك أقراص NVMe الذي تبحث عن شرائه سينتهي به الأمر للعمل بشكل مثالي دون أي عقبات في هذه العملية.

إذا كنت تبحث عن أفضل ما يقدمه عالم NVMe ، فألق نظرة اختياراتنا هنا.

آخر تحديث بتاريخ 2021-01-06 الساعة 03:12 / روابط تابعة / صور من واجهة برمجة تطبيقات إعلانات منتجات أمازون