M.2 SSD und darüber hinaus: Was sind die Aussichten für den M.2-Steckplatz?

Vor nicht allzu langer Zeit war die mSATA SSD der Standard für Leute, die ihrer Hardware kompakte Solid-State-Speicher hinzufügen wollten. Im gleichen Sinne ermöglicht Mini-PCIe eine einfache Erweiterung in kleineren Computern und auf Mini-ITX-Motherboards. 

Jedoch ist ein neuer Standard aufgekommen. Dabei hat er die Art, wie wir interne Erweiterungen nutzen, drastisch verbessert. Dieser neue Standard trägt die Bezeichnung M.2 (vormals Next Generation Form Factor oder NGFF). Er wird unter anderem genutzt, um unsere Helix-Serie der Industrie-Computer und die Karbon-Serie der Rugged Industrie-Computer um eine M.2-SSD-Festplatte zu erweitern.

Was ist also M.2 und wie funktioniert es? Und was ist eine M.2 SSD?

Was ist M.2?

M.2 ist eine Spezifikation und ein Formfaktor für interne Computererweiterungen. Dabei ist es wichtig zu wissen, dass sich M.2 physisch von seinem Pendant Mini-PCIe (oder mPCIe) unterscheidet. Dies bedeutet, dass ältere mSATA-Laufwerke und Erweiterungen wie Wireless-Karten nicht in M.2-Steckplätzen funktionieren. M.2 gibt es in verschiedenen Längen und mit verschiedenen Arten von Schlüsseln. 

Diese Schlüssel sind Kerben in der Karte, die verhindern, dass Sie ein falsches Gerät einstecken. Mit mehreren verschiedenen Längen und vielen Schlüsseln gibt es die M.2-Karte in Dutzenden von verschiedenen Varianten. Daher ist es wichtig zu wissen, welche M2.-Steckplätze für welche Erweiterungskarten oder Laufwerke geeignet sind.

Wie funktioniert das Keying?

Der technische Grund hinter den Schlüsseln liegt darin, dass M.2 die Vorteile der PCIe-, USB-, Display-, Audio-, I2C- oder SATA-Busse auf dem Motherboard nutzen kann. Die Verwendungsart des M.2-Steckplatzes bestimmt den Schlüssel. Damit wird verhindert, dass eine inkompatible Karte in ein Motherboard eingesteckt wird. 

Einige Karten mit mehreren Verwendungsarten erhalten mehrere Schlüssel. Am häufigsten in Gebrauch sind heute vier Arten von Schlüsseln. Dabei ist Ihnen jeweils ein Buchstabe zur Identifizierung zugeordnet. Die nachstehende Tabelle zeigt, wie jeder dieser Schlüssel variiert:

Es gibt neu aufkommende Schlüssel, die für die zukünftige Entwicklung geplant sind, da der M.2-Formfaktor weiterhin seine Vielseitigkeit demonstriert.

Was sind die Vorteile von M.2?

Was bedeutet also diese ganze Schlüssel- und Bus-Kompatibilität für den durchschnittlichen Computer? Kurz gesagt führt es zu schnellerer, flexiblerer und besser verfügbarer Speicherung und Erweiterung als frühere Lösungen. Nehmen Sie als Beispiel SSDs. 

Vor M.2 wurden SSDs über den SATA-Bus betrieben. So kann die neueste SATA-Technologie Daten mit maximal 6 Gb/s (sechs Gigabits pro Sekunde) übertragen. Das ist ziemlich schnell, kommt aber nicht annähernd an das heran, was PCIe leisten kann. 

Bei der Beschreibung der Fähigkeiten von PCIe werden Sie meist etwas wie „PCIe x2“ oder „PCIe x16“ lesen. Dabei steht die Zahl nach dem „x“ für die Anzahl der Lanes. Dies sind die Pfade, auf denen sich die Daten bewegen. PCIe 4.0 kann Daten mit 16 Gb/s pro Lane übertragen. 

Das bedeutet, ein PCIe 4.0-basiertes M.2-SSD-Laufwerk kann Daten mit bis zu 10-facher Geschwindigkeit im Vergleich zu einer herkömmlichen SSD übertragen. Die gleichen Verbesserungen gelten auch für andere Erweiterungsgeräte.

M.2 SSD und darüber hinaus – neue Anwendungen entstehen

Als die Technologie auf den Markt kam, gab es einige Probleme durch den generellen Mangel an Unterstützung für M.2 SATA-SSD-Laufwerke. mSATA-Festplatten waren gut etabliert und viele Motherboards waren nicht kompatibel mit den neuesten Erweiterungsanschlüssen. Die Formfaktoren schrumpfen weiter und die Festplattenkapazitäten steigen. Somit etabliert sich M.2 weiterhin als Standard, insbesondere als M.2 SSD-Steckplatz für SSDs, die auf Intel- und AMD-basierten Systemen im NUC-Formfaktor installiert sind.

Was steht dem M. 2-Slot also bevor?

M.2-basierte Wireless-Karten bieten WiFi-, 4G- und Bluetooth-Fähigkeiten. Dabei beinhalten sie oft eine Kombination dieser Technologien in einer einzigen Karte. Außerdem setzen Entwickler:innen auch auf den M.2-Steckplatz, um zusätzliche I/O-Optionen zu schaffen. Dazu gehören COM-, LAN- und USB-Ports und vieles mehr.

Obwohl Grafikverarbeitungseinheiten (Graphics Processing Units, GPUs) allgemein einen höheren Leistungsbedarf haben als die über den M.2-Port verfügbaren Grafikprozessoren, gewinnen visuelle Verarbeitungseinheiten (Visual Processing Units, VPUs) an Popularität. GPUs und VPUs weisen eine Reihe wichtiger Unterschiede auf. Die kompakte Größe und Energieeffizienz von VPUs ermöglichen es kleineren Computern, visuelle Informationen zu verarbeiten. Daneben können sie Deep Learning beschleunigen und Leistungen der künstlichen Intelligenz über den M.2-Port betreiben.

Warum M. 2 verwenden?

Die unglaubliche Geschwindigkeit der Datenübertragung, die winzige Größe und die Flexibilität des M.2-Erweiterungssteckplatzes machen ihn zur perfekten Besetzung für unsere neueste Serie von OnLogic-Computern.

Wir sind gespannt, wie die nächste Geräte-Generation die Vorteile dieser leistungsstarken Technologie nutzt, um an die Grenzen von Geschwindigkeit und Größe zu gelangen.

Hinweis: Dieser Blogbeitrag wurde ursprünglich am 25. März 2015 veröffentlicht. Er wurde am 16. April 2022 inhaltlich aktualisiert.