Eskiden Yeni Nesil Form Faktörü (NGFF) olarak bilinen M.2, dahili olarak monte edilmiş bilgisayar genişletme kartları ve ilgili konektörler için bir özellik görevi görmektedir. M.2, PCI Express Mini Card fiziksel kart düzenini ve konektörlerini kullanan mSATA standardının yerine geçmektedir. Daha esnek bir fiziksel özellik kullanan M.2, farklı modül genişliklerine ve uzunluklarına izin vermekte ve daha gelişmiş arabirim özelliklerinin kullanılabilirliği ile eşleştiğinde, M.2’yi genel olarak katı hal depolama uygulamaları ve özellikle daha küçük cihazlarda mSATA’dan daha uygun hale getirmektedir.
M.2 konektörü ile sağlanan bilgisayar veri yolu arabirimleri PCI Express 3.0 (dört şeride kadar), Seri ATA 3.0 ve USB 3.0’dır (son ikisi için tek bir mantıksal bağlantı noktası). İstenen ana makine desteği seviyesine ve cihaz tipine bağlı olarak, hangi ara yüzlerin destekleneceğini seçmekte M.2 ana bilgisayarının ya da modülünün üreticisine bağlı olmaktadır.
M.2 konektör anahtarlama çentikleri, hem M.2 ana bilgisayarlarının hem de cihazların çeşitli amaçlarını ve yeteneklerini göstermektedir. M.2 modüllerinin benzersiz anahtar çentikleri, uyumsuz ana bilgisayar konektörlerine takılmalarını da önlemektedir.
M.2 belirtimi, mantıksal arabirim düzeyinde eski Gelişmiş Ana Bilgisayar Denetleyici Arabirimi’ni (AHCI) desteklemenin yanı sıra M2 PCI Express SSD’ler için mantıksal aygıt arabirimi olarak NVM Express’i (NVMe) desteklemektedir. AHCI desteği, eski SATA aygıtları ve eski işletim sistemleri ile yazılım düzeyinde geriye dönük uyumluluk sağlarken, NVM Express, birçok I/O işlemini paralel olarak gerçekleştirmek için yüksek hızlı PCI Express depolama aygıtlarının kapasitesini tam olarak kullanmak üzere tasarlanmaktadır.
Özellikler
M.2 konektörden çıkan veri yolları, USB 2.0 ile geriye dönük uyumlu olan PCI Express 3.0, Seri ATA (SATA) 3.0 ve USB 3.0’dır. Sonuç olarak, M.2 modülleri, aşağıdaki cihaz sınıfları da dahil olmak üzere birden fazla işlev ile entegre edebilmektedir.
Bunlar, Wi-Fi, Bluetooth, uydu navigasyonu, yakın alan iletişimi (NFC), dijital radyo, WiGig, kablosuz WAN (WWAN) ve yarı iletken sürücüler (SSD’ler). SATA revizyon 3.2 spesifikasyonu, altın revizyonunda, M.2’yi depolama cihazları için yeni bir format olarak standartlaştırılmakta ve donanım düzenini belirlemektedir.
M.2 özelliği, dört adede kadar PCI Express şeridi ve bir mantıksal SATA 3.0 (6 Gbit / s) bağlantı noktası sağlamaktadır ve bunları aynı konektör aracılığıyla göstermektedir, böylece hem PCI Express hem de SATA depolama aygıtları M.2 modülleri şeklinde bulunabilmektedir. Açık PCI Express şeritleri, ek veri yolu katmanı olmadan ana bilgisayar ve depolama aygıtı arasında saf bir PCI Express bağlantısı sağlamaktadır. PCI-SIG M2 spesifikasyonu, 1.0 versiyonunda, detaylı M.2 özellikleri sunmaktadır.
Depolama Arabirimleri
M.2 depolama cihazlarının ara yüzüne ve mevcut işletim sistemi desteğine bağlı olarak kullanılabilen M.2 depolama cihazlarıyla ara yüz oluşturmak için kullanılan mantıksal cihaz ara yüzleri ve komut setleri için üç seçenek bulunmaktadır:
Eski SATA
SATA SSD’ler için kullanılır ve AHCI sürücüsü ve M.2 konektöründen maruz kalan eski SATA 3.0 (6 Gbit / s) bağlantı noktası üzerinden ara birimlenmektedir.
AHCI kullanan PCI Express
PCI Express SSD’ler için kullanılmaktadır ve AHCI sürücüsü aracılığıyla ara birimlenmektedir ve PCI Express şeritleri sağlayarak, işletim sistemlerinde performans maliyetiyle yaygın SATA desteğiyle geriye dönük uyumluluk sağlamaktadır. AHCI, bir sistemdeki bir ana bilgisayar veri yolu adaptörünün (HBA) amacı, CPU / bellek alt sistemini dönen manyetik ortama dayalı çok daha yavaş bir depolama alt sistemine bağlamak olduğunda geliştirilmiştir;
Sonuç olarak, AHCI SSD cihazlarına uygulandığında, DRAM gibi dönen ortamlardan çok daha fazla davranan bazı doğal verimsizliklere sahip olmaktadır.
NVMe kullanan PCI Express
PCI Express SSD’ler için kullanılmaktadır ve NVMe sürücüsü aracılığıyla ara birimlenmektedir ve PCI Express şeritleri sağlanır, özellikle PCI Express SSD’lerle ara birim oluşturmak için tasarlanmış ve optimize edilmiş yüksek performanslı ve ölçeklenebilir bir ana bilgisayar denetleyicisi ara birimi olmaktadır.
NVMe, PCI Express SSD’lerin düşük gecikme süresinden ve paralelliğinden faydalanarak ve çağdaş CPU’ların, platformların ve uygulamaların paralelliğini tamamlayan, baştan aşağı tasarlanmıştır. Yüksek düzeyde, NVMe’nin AHCI’ye göre birincil avantajları, daha az aşamaya sahip veri aktarımları, daha fazla komut kuyruğu derinliği ve daha verimli kesme işlemeyi içeren tasarım avantajlarına dayanarak NVMe’nin ana donanım ve yazılımdaki paralellikten yararlanma yeteneği ile ilgili olmaktadır.