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M.2 – was ist das und wozu dient es?

Von ·Kategorien: I/O Embedded & IoT, I/O HUB·Published On: März 25th, 2015·3.6 min read·

In den letzten Jahren war mSATA der Standard für Leute, die einen kompakten Solid-State-Speicher zu ihrer Hardware hinzufügen wollen. In der gleichen Art und Weise hat Mini-PCIe eine einfache Erweiterung in kleineren Computern und Mini-ITX-Motherboards ermöglicht. Jedoch entsteht ein neuer Standard, der drastisch verbessern könnte, wie wir interne Erweiterungen nutzen. Dieser neue Standard heißt M.2 (formal auch: Next Generation Form Factor oder NGFF). Er ist in unserem ML100G-30 enthalten.

Aber was ist M.2? Wofür wird er verwendet und wie funktioniert er?

Was ist M.2?

Die erste wichtige Sache, die es zu beachten gilt, ist, dass M.2 physisch anders ist als Mini-PCIe. Das heißt, dass ältere mSATA-Laufwerke und Erweiterungen wie Wireless-Karten nicht in M.2 funktionieren. Es ist einzigartig, da der Standard eine breite Auswahl an Größen für seine Karten hat. Außerdem hat er mehrere verschiedene Arten von Schlüsseln. Anders gesagt sind diese Schlüssel Kerben in der Karte. Sie verhindern, dass die falsche Art von Gerät eingesteckt wird. Daneben kann M.2 mit mehreren verschiedenen Längen und vielen Schlüsseln in Dutzenden verschiedener Variationen geliefert werden. Auf den ersten Blick sieht das wie eine überflüssige und unnötige Änderung aus. Dennoch ist M.2 vom technologischen Standpunkt aus so robust, dass es diese vielfältigen Variationen erfordert.

Wie funktioniert das Verschlüsseln?

Der technische Grund hinter den Schlüsseln liegt in der Tatsache, dass M.2 den Vorteil der PCIe-, USB-, Display-, Audio-, I2C- oder SATA-Anschlüsse auf dem Motherboard nutzen kann. So legt die spezifische Motherboard-Verdrahtung zum M.2-Steckplatz fest, welche Art von Schlüssel er bekommt. Dabei kann eine einzelne Karte mehrere Schlüssel nutzen. Somit wird das Einstecken einer inkompatiblen Karte in ein Motherboard verhindert. Beispielsweise gibt es vier häufige Arten von Schlüsseln, die heute verwendet werden. Jedem ist ein Buchstabe zur Identifizierung zugeordnet. Die Tabelle unten zeigt, wie jeder dieser Schlüssel variiert:

M.2 Schlüsseltabelle

Was sind die Vorteile von M.2?

Was bedeuten nun all diese Schlüssel und die Anschluss-Interoperabilität für den durchschnittlichen Computer? Kurz gesagt führt es zu schnelleren, flexibleren und besser verfügbaren Speichern und Erweiterungen. Als Beispiel nehmen wir SSDs. Vor dem M.2 haben SSDs über den SATA-Anschluss funktioniert. Dabei kann die neueste SATA-Technologie Daten bei einem Maximum von 6 Gb/s (sechs Gigabit pro Sekunde) übertragen. Zwar ist das sehr schnell, aber nicht einmal in der Nähe des PCIe. Dieser kann Daten bei einer Geschwindigkeit von 8 Gb/s pro Lane übertragen. Hierbei ist die Zahl nach dem “x” in PCIe die Anzahl der Lanes, also hat PCIe x2 zwei Lanes. Das heißt, dass ein PCIe-basiertes M.2 SSD-Laufwerk Daten bei bis zu fünffacher Geschwindigkeit gegenüber einer herkömmlichen SSD übertragen kann. Die gleichen Verbesserungen gelten auch für andere Erweiterungsgeräte.

M.2 Geschwindigkeitsdiagramm

Was sind die Probleme mit dem M.2?

Derzeit ist das größte Problem beim M.2 der allgemein fehlende Support. Abgesehen davon ist M.2 ziemlich neu. Es ist nicht so, dass es keine Anzeichen dafür gibt, dass er sich nicht durchsetzen wird. Tatsächlich ist dies der Standard für alle neuen Intel NUCs. Außerdem fangen viele Mainstream-Motherboards an, ihn zu integrieren. So erwarten wir mit steigenden Akzeptanzraten, dass viele neue Geräte auftauchen werden. Ist das einmal geschehen, sollte er ein großer Akteur im Industrie- und Embedded-Computing-Sektor werden.

Ein anderes Problem ist die Interoperabilität. Im Zuge der zunehmenden Akzeptanz kann es vorkommen, dass verschiedene Motherboard-Hersteller unterschiedliche Schlüssel nutzen. Das kann zu Geräten führen, die nur für einige wenige Hersteller spezifisch sind oder schlimmer, es kann die Akzeptanz verzögern aufgrund eines zersplitterten Ökosystems. Jedoch ist das unwahrscheinlich, da Intel für gewöhnlich sehr gut darin ist, die Akzeptanz neuer Standards zu fördern. Dabei arbeitet das Unternehmen als stabilisierende Kraft für den Markt.

Gedanken zum Abschluss

Persönlich bin ich wirklich begeistert vom M.2. Deutlich mehr Leistung in Kombination mit einer vergrößerten Auswahl von Erweiterungen, die für Hersteller leichter zu übernehmen sind? Das klingt nach einem Rezept für einen erfolgreichen Technologie-Standard. 

Sie möchten den M.2 in Aktion sehen? Dann sehen Sie sich den brandneuen ML100G-30 Ultra-kompakten lüfterlosen NUC mit M.2-Speicher und drahtloser Verbindung an.

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About the Author: Logan Cooke

Logan Cooke is a Product Manager for Logic Supply. When not working, he enjoys Baseball, Politics and working on Race Cars.
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