Проблемы форм-фактора M.2 – какими должны быть SSD будущего

Всем привет. С вами Zero, и сегодня я расскажу о том, почему, на мой взгляд, форм-фактор M.2, выбранный производителями для твердотельных накопителей, является не слишком удачным, хотя, конечно, он лучше, чем громоздкие по нынешним меркам 2.5-дюймовые SSD. Помимо перечисления недостатков, я, следуя принципу «критикуешь — предлагай», рассмотрю и альтернативы форм-фактору M.2. Но хватит предисловий, поехали!

Что такое форм-фактор M.2 

M.2 — это современный и актуальный в 2024 году форм-фактор SSD, который иногда неправильно называют PCI-Express или NVMe, хотя эти определения относятся скорее к технологиям и интерфейсам. Твердотельный накопитель форм-фактора M.2 выглядит примерно, как планка оперативной памяти, но значительно меньше модулей DIMM по габаритам. На самом деле, существует несколько вариантов планок M.2, отличающихся по размерам, но чаще всего используются 2280 (в большинстве случаев) и 2230 (компактный вариант). Чем длиннее накопитель, тем больше микросхем NAND можно в него установить вместе с контроллером и иногда с микросхемой памяти DRAM. Варианты длины 2230 и 2242 поддерживают 1–3 микросхемы NAND, а 2280 и 22110 поддерживают до 8 микросхем NAND. Соответственно, в конце 2024 года производители выпускают потребительские M.2 2280 SSD емкостью до 8 терабайт. Но покупать четырехтерабайтники и двухтерабайтники, как правило, выгоднее.

Со временем форм-фактор M.2 прижился и стал основным – популярные до его прихода 2.5-дюймовые SSD переместились в бюджетный сегмент. Большинство M.2 накопителей значительно быстрее при последовательных нагрузках, чем 2.5-дюймовые модели, поскольку первые обычно поддерживают интерфейс PCI-Express третьей, четвертой или пятой версии, а вторые ограничены возможностями интерфейса SATA III. Впрочем, присутствуют на рынке и M.2 SATA накопители, скорости которых не превышают 550-560 МБ/с.

Кстати: существуют и другие форм-факторы SSD, но в наше время они или являются экзотикой, или предназначены для серверов и рабочих станций. Речь идет о mSATA, U2 и AIC (Add-In-Card). Вернемся к M.2 – какие у этого форм-фактора недостатки?

Проблемы с охлаждением 

Первый из недостатков – это проблемы с теплоотводом, и, соответственно, с охлаждением контроллера и чипов памяти. Если в случае PCI-E 3.0 накопителей эта проблема не была действительно актуальной и острой, то в случае PCI-E 4.0, и, в особенности, PCI-E 5.0 SSD производителям в ряде случаев приходится оснащать свои решения не только радиаторами, но и миниатюрными вентиляторами. Вентиляторы эти, судя по отзывам обозревателей и владельцев таких накопителей, достаточно шумные, при этом их долгосрочную надежность также стоит поставить под сомнение.

Нет, можно, конечно, обойтись и без «вертушек», но тогда придется использовать сравнительно большой площади радиатор с тепловыми трубками. Именно так поступила компания MSI, выпустив SSD под названием SPATIUM M580 FROZR. Отличный, кстати, накопитель. Он не только весьма скоростной, но и не троттлит (не снижает свою производительность) даже при длительных нагрузках. Еще бы – с таким-то радиатором. Единственный минус – дороговизна. А вот многие другие SSD при длительных последовательных операциях начинают троттлить и снижать скорости. И хорошего решения нет. Можно выпускать более энергоэффективные контроллеры и чипы памяти, но рано или поздно все равно придется использовать или вентилятор, или радиаторы, причем не тонкие пластины, а объемные трехмерные конструкции.

Перекрытие разъемов другими комплектующими

Второй недостаток далеко не столь важен как первый, хотя в ряде случаев может с ним перекликаться. Речь идет о неудачном расположении разъемов M.2 на многих материнских платах, когда они перекрываются видеокартой. Понимаете, в чем ирония? Видеокарта в игровых сборках почти всегда является наиболее горячим с точки зрения TDP компонентом системы. И именно за видеокартой находится порт M.2 для SSD – при том, что у скоростных твердотельных накопителей рассматриваемого нами формата и без того проблемы с охлаждением. Окей, есть материнские платы с термопрокладками и дополнительными радиаторами для SSD. Но это не отменяет и наличия на рынке массы МП с непродуманным расположением разъемов и без радиаторов для них.

Кстати: оптимальные с точки зрения соотношения стоимости и производительности видеокарты в настоящий момент – NVIDIA GeForce RTX 4060, AMD Radeon RX 7700 XT и NVIDIA GeForce RTX 4070 Super.

Ограниченное пространство для установки чипов памяти

Третья проблема — нехватка свободного места для чипов. Как я уже писал, на плату M.2 2280 можно установить лишь 8 чипов памяти, а это очень мало. Представьте, сколько чипов можно было бы установить на плату, сравнимую по размерам с платой видеокарты NVIDIA GeForce RTX 4090! А если ставить не в один слой, а в несколько, расположенных один над другим? Большой площади радиатор с теплотрубками и вентиляторы, продувающие эту многослойную конструкцию, помогли бы отвести избыточное тепло. А установить на такую плату удалось бы от нескольких десятков до нескольких сотен чипов памяти в зависимости от ее габаритов. Соответственно, емкость накопителя получилась бы внушительной— несколько десятков терабайт, а то и за сотню. На самом деле, SSD емкостью 60+ терабайт уже выпускаются, и они действительно похожи по своему форм-фактору (Add-In-Card) на видеокарты. Но стоят такие накопители очень дорого, причем не по объективным причинам, а просто потому, что серверное железо стоит гораздо дороже потребительского. Ниже я объясню, как можно было бы создать емкие и не слишком дорогие SSD на 10-30 терабайт.

Высокая стоимость SSD емкостью более 4 ТБ

Не секрет, что M.2 SSD высокой емкости (4-8 терабайт) стоят весьма дорого – в первую очередь, потому что в них приходится использовать наиболее технологически совершенные чипы NAND максимально доступной емкости. А стоят такие чипы больших денег. Но что, если бы размеры платы для установки чипов были во много раз больше? Тогда вместо 2-терабайтных, терабайтных и даже 512-гигабайтных чипов можно было бы использовать гораздо более дешевые и менее емкие. Соответственно, условный Add-In-Card емкостью 16 терабайт стоил бы дешевле нынешнего 8-терабайтного M.2 2280 или примерно столько же. Естественно, не без минусов. Такой SSD занимал бы слот PCI-Express и место в корпусе. Фактически, по габаритам это была бы вторая видеокарта.

Кстати, если вам нужен быстрый и емкий SSD прямо сейчас, то советую обратить внимание на двухтерабайтную версию ADATA Legend 960 — этот PCI-E 4.0 накопитель в настоящий момент является одним из оптимальных вариантов с точки зрения соотношения стоимости и характеристик. Если же вам требуется ультимативное решение в рамках четвертой версии интерфейса PCI-E 4.0 – присмотритесь к четырехтерабайтному Samsung 990 Pro.

Какими должны быть SSD будущего

Я не призываю полностью отказываться от форм-фактора M.2. Тем не менее, я считаю, что пришло время разработать и вывести на рынок альтернативные варианты. Как минимум, предоставить геймерам выбор Add-In-Card накопителей – габаритных, но, при этом, емких и доступных по цене. Кто-то может возразить: а какой смысл производителям предлагать более емкие и дешевые SSD? Это же невыгодно. Не совсем. Компания, которая будет продавать 16-терабайтный накопитель по цене 8-терабайтного получит кучу продаж, хорошую репутацию и множество довольных клиентов, готовых в будущем и дальше покупать ее продукцию.

Причем необязательно даже самостоятельно производить контроллеры и память. Чипы памяти можно закупать у Micron, а контроллер с нужным количеством каналов — поручить разработать на заказ. На самом деле, вероятно, хватит и восьмиканального контроллера, вряд ли потребуется одновременно работать с большим количеством чипов. Усовершенствовать придется разве что прошивку. Еще один вариант – возврат к 2.5-дюймовым и 3.5-дюймовым «коробочкам», в которые также можно установить много чипов и радиатор. Сам корпус также может служить дополнительным радиатором. Подключить к такой коробочке PCI-E райзер – не проблема.

Это интересно: нынешние 2.5-дюймовые SATA III SSD тоже не стоит полностью сбрасывать со счетов. Они способны вдохнуть новую жизнь в старый ПК или ноутбук, в котором ранее в качестве основного накопителя использовался жесткий диск. Например, если установить SSD ADATA Ultimate SU650 вместо старого HDD, система, программа и игры начнут загружаться гораздо быстрее.

Заключение

В сегодняшней статье я рассказал о том, почему считаю форм-фактор M.2 не самым удачным выбором для твердотельных накопителей. Он, конечно, и не самый плохой, но, на мой взгляд, на рынке должно быть больше разнообразия. А что вы думаете по поводу потребительских SSD, похожих по габаритам на видеокарты и выполненных в форм-факторе Add-in-card? Вы купили бы 16-терабайтный накопитель по цене 8-терабайтного, если бы он занимал PCI-E слот и много места в корпусе? Пишите в комментариях!

Рекомендуем к прочтению:

Собираем народный игровой ПК 2024 года за 100 тысяч рублей для игр на ультра в FullHD (Октябрь)

Собираем народный игровой ПК 2024 года за 80 тысяч рублей для игр на ультра с 60+ FPS (Октябрь)

Собираем народный игровой ПК 2024 года за 60 тысяч рублей для любых игр с 60+ FPS (Октябрь)

Как запускать старые игры на современных ПК с Windows 10 или Windows 11

Физические нагрузки при малоподвижном образе жизни — вариант от компьютерщика и геймера