M.2, SATA, PCIe, AHCI, NVMe, NGFF, SSD

IT/컴퓨터 무찌마 2019. 11. 29. 댓글

Hard disk drive

● M.2: 폼팩터(Form-Factor)

- 물리적인 규격을 뜻합니다.

- NGFF(Next Generation Form-Factor)

- mSATA 규격을 대체

※ 메인보드의 폼팩터 종류: AT, ATX, m-ATX, BTX, DTX, m-DTX, mini-ITX

※ mSATA : mini-SATA, PCI Express Mini Card 레이아웃과 커넥터 사용

※ mPCIe : mini-PCIe, mini PCI-Express

※ NGSFF(Next Generation Small Form-Factor) :

M.2 커넥터를 사용하며 공식 명칭은 NF1

삼성에서 개발한 SSD 폼팩터

M.2(NGFF)는 3.3V, NGSFF는 12V

M.2와 NGSFF 폼팩터는 서로 물리적인 규격이 달라 호환 불가

What's the difference between mini-PCIe and mSATA

 

 

What's the difference between mini PCIe and mSATA interfaces and SSDs?

Are they even different at all? I've seen SSDs being sold on the market being tagged with both mSATA and mini PCIe such as this one. I've seen marketing ads that say mini PCIe are better than mSATA...

superuser.com

● SATA 인터페이스

SATA I - 1.5Gbps

SATA II - 3Gbps

SATA III - 6Gbps

 

▶ SATA의 Bandwidth Throughput(대역폭 처리량)

SATA I - 150MB/s (1.2Gbps)

SATA II - 300MB/s (2.4Gbps)

SATA III - 600MB/s (4.8Gbps)

● PCIe 인터페이스

Gen.3 PCIe x4 Lanes Bandwidth Throughput 3.94GB/s (SATA III의 6.5배)

PCIe link performance

1.0 2003 8b/10b 2.5 GT/s 250 MB/s 0.500 GB/s 1.00 GB/s 2.0 GB/s 4.0 GB/s
2.0 2007 8b/10b 5.0 GT/s 500 MB/s 1.000 GB/s 2.00 GB/s 4.0 GB/s 8.0 GB/s
3.0 2010 128b/130b 8.0 GT/s 984.6 MB/s 1.969 GB/s 3.94 GB/s 7.88 GB/s 15.75 GB/s
4.0 2017 128b/130b 16.0 GT/s 1969 MB/s 3.938 GB/s 7.88 GB/s 15.75 GB/s 31.51 GB/s
5.0 2019 128b/130b 32.0 GT/s[ii] 3938 MB/s 7.877 GB/s 15.75 GB/s 31.51 GB/s 63.02 GB/s
6.0 (planned) 2021 128b/130b 64.0 GT/s 7877 MB/s 15.754 GB/s 31.51 GB/s 63.02 GB/s 126.03 GB/s

 출처  Wikipedia The Free Encyclopedia, PCI Express

 

● AHCI: Storage Protocol for SATA

● NVMe: Storage Protocol for PCIe SSD, Non-Volatile Memory Express

※프로토콜(protocol): 통신 규약, 통신 규격, 장치 사이의 원활한 데이터 전송을 위해 약속한 물리적, 논리적 규약

Advanced Host Controller Interface, or AHCI, is a technical standard for an interface that enables software to communicate with Serial ATA (SATA) devices.

NVMe, AHCI and IDE are transfer protocols. They run on top of transfer interfaces such as PCIe or SATA.

● SSD: Solid State Drive, 플래시 메모리(solid-state flash memory)에 데이터를 반영구적으로 저장하는 비휘발성 저장 장치(non-volatile storage media)의 일종, 플래시 메모리 칩과 컨트롤러의 연결


NVMe는 프로토콜입니다.

인터페이스로 PCIe를 사용하기 때문에 AHCI에 비하여 6-7배의 속도를 지원합니다.

NVMe가 탄생하기 전에는, AHCI 프로토콜이 PCIe SSD의 인터페이스에 사용되었습니다.

"Prior to the creation of NVMe AHCI, in a modified and proprietary form, has been used as an interface for PCIe SSDs. While this approach has worked in the absence of something more purpose designed and built, AHCI was not originally architected with this use in mind and therefore suffers from some shortcomings when used in that application."

https://sata-io.org/sites/default/files/documents/NVMe_and_AHCI_long.pdf

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)는 이미 그래픽 카드에서 사용되어 왔으며,

높은 데이터 전송폭을 지원하기 때문에,

오래되어 병목 현상의 주 요인이 되는 SATA 인터페이스를 대신하여,

SSD의 다음 세대 인터페이스로 채택되었습니다.

M.2 규격은 SSD에 PCIe 인터페이스와 NVMe 프로토콜을 결합하기 위하여 고안되었습니다.

HDD 형태의 2.5인치 표준 크기를 벗어나 PC용 메모리와 같이 작은 저장 미디어의 형태를 갖추었습니다.

현재의 M.2 폼팩터는 SATA와 PCIe 인터페이스를 모두 지원할 수 있는 규격입니다.

M.2 폼팩터 규격의 SSD 중에는 AHCI 프로토콜만 지원하는 것도 있고 최신 프로토콜인 NVMe를 지원하는 것이 있습니다.

○정리

 

① M.2 폼팩터: SATA와 PCIe 인터페이스를 모두 지원할 수 있는 규격

 

② M.2 폼팩터 SSD: SATA 방식 / PCIe 방식

 

③ M.2 폼팩터 표기 방법: M.2(SATA)/M.2(PCIe)

 

④ M.2 SSD의 크기:

- 폭: 22mm

- 길이: 30mm~110mm 다양한 표준 규격

- Samsung NVMe SSDs: 길이 80mm, "single-sided"

- M.2(2280): 폭 22mm, 길이 80mm

 

⑤ M.2 폼팩터 슬롯의 단자 2가지 유형

- B-Key: 2개의 PCIe 레인 사용 가능

- M-Key: 4개의 PCIe 레인 사용 가능

※ Samsung NVMe SSD는 M-Key를 사용하기 때문에 B-Key 슬롯에 장착할 수 없습니다.

 

⑥ M.2 슬롯을 갖추고는 있지만 PCIe 방식 SSD만 지원하는 메인보드가 있습니다. 칩셋이 M.2를 지원하지 않으므로 PCIe Lane을 끌어와서 M.2 슬롯을 갖췄기 때문입니다.

 

 

 

"M.2 is a form-factor describing the physical dimensions and connector used for M.2 SSDs. It was primarily designed to incorporate the new PCIe interface and NVMe protocol in SSDs, and to reduce the overall footprint of storage media from the former HDD based 2.5 inch standard dimension."

출처/

삼성전자 홈페이지 FAQ

WIKIPEDIA "Serial ATA", "M.2"

위키백과 "메인보드"

NVM Express

 

 

Samsung NVMe SSD Product FAQs | Support | Samsung

Find frequently asked questions and solutions for your upgraded computing life with Samsung V-NAND SSD products. Samsung NVMe SSD FAQs.

www.samsung.com

 

 

Serial ATA - Wikipedia

Serial ATA (SATA, abbreviated from Serial AT Attachment)[2] is a computer bus interface that connects host bus adapters to mass storage devices such as hard disk drives, optical drives, and solid-state drives. Serial ATA succeeded the earlier Parallel ATA

en.wikipedia.org

 

 

Home

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M.2 - Wikipedia

A size comparison of an mSATA SSD (left) and an M.2 2242 SSD (right) An M.2 2280 SSD (22 mm wide and 80 mm long) M.2, formerly known as the Next Generation Form Factor (NGFF), is a specification for internally mounted computer expansion cards and associate

en.wikipedia.org

 

 

메인보드 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

위키백과, 우리 모두의 백과사전. 메인보드(mainboard) 또는 마더보드(motherboard), 주 회로 기판(main circuit board, 메인 서킷 보드), 주 기판(base board, 베이스 보드) 또는 플레이너 보드(planar board)는 컴퓨터와 같은 확장 가능한 전자기기에 쓰이는 필수 주요부품의 일종으로, 각종 케이블이나 배선을 통합하여 연결하는 회로와 입출력 포트가 설치되어 있는 전자기판이다. CPU나 램과 같은 시스템이 작동

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Home | SATA-IO

THE SATA ECOSYSTEM Since its introduction, SATA has evolved into new applications spaces and now provides storage interface solutions for HDDs, ODDs, SSDs and Hybrid HDDs in client, mobile, enterprise, CE and embedded storage markets. SATA is the de facto

sata-io.org


 

 

 

SATA I, II, III 속도

입력: 2019.07.24​ SATA I, II, III 속도 ​SATA I : 사타 1세대 1.5Gbps 인터페이스, ba...

blog.naver.com


HBM stands for high bandwidth memory and is a type of memory interface used in 3D-stacked DRAM (dynamic random access memory) in some AMD GPUs (aka graphics cards), as well as the server, high-performance computing (HPC) and networking and client space. Samsung and SK Hynix make HBM chips.

 

출처/ tom's HARDWARE, "What Are HBM, HBM2 and HBM2E? A Basic Definition"

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