SSD M.2 disky – co to je a na co je potřeba se zaměřit při nákupu?

V současnosti SSD disky dost zlevnily. Díky pamětem 3D NAND TLC si můžete koupit velký a výkonný M.2 disk, aniž by vás to stálo majlant. Při volbě disku formátu M.2 se lze snadno ztratit. Jsou všechny konektory M.2 stejné? Co to je NVMe? Bude lepší PCIe nebo SATA III disk?

Situace je komplikovaná pouze zdánlivě. Ve skutečnosti to je poměrně snadné a stačí se zaměřit na několik aspektů. Jedná se o kompatibilitu a naše požadavky na výkon. Dále uvádím nejdůležitější rady a několik příkladů zajímavých SSD disků.

Co to je M.2 disk?

M.2 disk nejsou žádná novinka. Tyto konektory byly uvedeny na trh před mnoha lety jako NGFF (Next Generation Form Factor), tedy jako nástupce standardů SATA III a mSATA. Jejich označení bylo oficiálně změněno na M.2 v roce 2013. M.2 disky mají obdobnou konstrukci jako mSATA, využívají hranový konektor a instalují se přímo na základní desku.

Konstrukční řešení M.2 disku je jednoduché. Jedná se o podélnou destičku s paměťovými moduly a řadičem, která vypadá jako plátková žvýkačka a je od ní jenom trochu větší. M.2 disky nemají žádný kryt, vyskytují se také ve verzích s chladiči, které zlepšují odvod tepla. Jednotlivé disky se liší svými rozměry, přesněji délkou, protože jejich šířka je stálá a činí 22 mm.

Nejoblíbenější jsou modely délky 80 mm, což jsou disky typu 2280, dostupné jsou také varianty 2230, 2242, 2260 i 22110. Je tedy zřejmé patrné, že první dvě čísla uvádějí velikost disku, kdežto dvě nebo tři poslední jeho délku. Pokud hledáme disk pro stacionární počítač, nemusíme se tím nijak zabývat, protože základní desky jsou kompatibilní s různými SSD disky. Odlišně to vypadá u ultrabooků a notebooků, pro které je nutné pořídit M.2 disk určité délky. Může se stát, že typický M.2 2280 disk se prostě nevejde do konektoru. Například hybridní tablet Microsoft Surface Pro 8 je kompatibilní s disky M.2 2230.

Instalace M.2 disku je snadná – disk stačí zasunout šikmo do konektoru na základní desce, zatlačit jeho okraj tak, aby byl rovnoběžně s deskou a zajistit ho příslušným šroubkem. Výrobci je obvykle nepřikládají k diskům, protože šroubek je obvykle v závitu v základní desce. V noteboocích mohou šroubky chybět, jsou ale snadno dostupné a levné. Někteří výrobci základních desek používají speciální zajištění, které stačí otočit nebo nasadit. Takové řešení používají např. základní desky Asus (systém Q-Latch).

Standardy, rozhraní a výkon

Konektor je jedna věc, použitý standard druhá. Technologie M.2 byla vyvinuta nejenom pro SSD disky, ale také pro Wi-Fi karty, Bluetooth, NFC a GPS moduly. Standard M.2 umožňuje implementaci různých zařízení, a tudíž i různých rozhraní.

SSD M.2 disky pro koncové uživatele používají dvě rozhraní:

• SATA III;
• PCIe (PCI Express).

M.2 disky s rozhraním SATA III se neliší výkonem od typických disků velikosti 2,5″. Jedná se o stejné disky, ale s jiným formátem. SATA III disky používají protokol AHCI, který významně omezuje paměti SSD disků – maximální kapacita rozhraní SATA III je 600 MB/s. Proto disky tohoto typu mají pouze praktické přínosy – lze je snadno vyměnit a není třeba zapojovat kabely, které u 2,5″ disků se snadno poškodí.

M.2 disky, které využívají rozhraní PCIe (PCI Express), jsou již mnohem výkonnější. Používají protokol NVMe, který byl vyvinut speciálně pro SSD disky. Umožňuje využít kapacitu standardu PCI Express k velmi rychlému přenosu souborů, který se měří nikoliv v megabajtech, ale v gigabajtech za vteřinu. Výkon ale závisí na generaci rozhraní PCIe a počtu přenosových linek.

Velké oblibě se těší disky s rozhraním PCIe 3.0 x4 (4 linky), které dosahují přenosovou rychlost řádově 4000 MB/s. To ale neznamená, že stejně rychlé jsou všechny disky tohoto standardu – výsledky závisí ve velké míře na použitých paměťových modulech a řadičích. Ale i základní M.2 disk s NVMe bude mnohem výkonnější než disky typu SATA III, o čemž nemůže být pochyb.

Nejlepší jsou v současnosti disky s rozhraním PCIe 4.0. Teoreticky se rozjedou až na 8000 MB/s při sekvenčním čtení. Oproti rozhraní třetí generace se jeho výkon zvýšil téměř dvakrát. Než se ale rozhodneme pro PCIe 4.0 disk, musíme se ujistit, že základní deska našeho počítače bude s ním kompatibilní. V opačném případě dojde k podstatnému snížení přenosové rychlosti.

M.2 disky a kompatibilita

Vzhled konektoru M.2 se liší podle použitého rozhraní, kdy podstatou rozdílů je uspořádání pinů a zářezů. Nejjednodušeji řečeno – SATA III disky mají dva zářezy (konektor B+M), kdežto PCIe disky s NVMe jeden zářez na pravé straně (konektor M). Proto moderní disk nemusí být kompatibilní s konektorem staršího počítače, může fungovat se sníženým výkonem, nebo ho počítat nemusí vůbec poznat.

Nedoporučuji se rozhodovat na základě prohlédnutí konektoru v počítači. Je potřeba sáhnout po manuál základní desky nebo notebooku a ověřit kompatibilitu počítače s daným M.2 diskem. Je nutné se zaměřit na používané rozhraní (SATA, nebo/a PCIe), na verzi rozhraní a počet linek (PCIe 2.0, 3.0, 4.0 a linky – x1, x2, x4).

Pokud chceme upgradovat notebook, musíme vzít v potaz to, že M.2 disky jsou jedno i oboustranné. V prvním případě jsou paměťové moduly pouze na jedné, ve druhém na obou stranách destičky. Oboustranné disky jsou proto tlustší a mohou kolidovat s jinými komponentami v dosahu M.2 konektoru na základní desce. Fyzická kompatibilita je důležitá také při nákupu konzoly PlayStation 5 – je nutné ověřit, zda disk vyhovuje parametrům Sony.

Který standard bude nejvhodnější?

Vše závisí na potřebách a použití. Pokud používáme notebook nebo PC pouze k prohlížení internetu nebo pro kancelářskou práci, budou stále vhodné M.2 disky standardu SATA III. Disky tohoto typu jsou levnější a u základních operací bude výkon téměř stejný jako u M.2 PCIe disků s NVMe. Počítač bude najíždět rychle a nebudeme muset dlouho čekat na otevření programů nebo her. Naopak náročnější uživatele nebo hráče uspokojí disky PCIe 3.0.

Profesionálové by pak měli vyzkoušet disky s rozhraním PCIe 4.0, protože je škoda plýtvat konektorem M.2 s rozhraním PCIe 4.0 4x na SATA III nebo PCIe 3.0 disk. Bude lepší si vybrat top disk, obzvlášť když pracujeme s grafikou, nebo videi, vytváříme rozsáhlé projekty nebo kopírujeme velké objemy dat. Disky M.2 se standardem PCIe provádějí operace se soubory mnohem rychleji. Za výkon se ale platí – sice disky PCIe 4.0 zlevňují, ale i nadále je potřeba dost doplatit oproti standardu PCIe 3.0.

Co když počítač nemá M.2 konektor?

Pokud náš stacionární počítač nemá M.2 konektor, nebo jsou všechny už obsazené, pomůžou nám adaptéry. K tomuto účelu je potřeba použít PCIe konektor, tedy konektor určený pro rozšiřovací karty, např. PCIe x4, nebo x16. Díky tomu bude možné zvětšit kapacitu úložiště, alespoň teoreticky, protože v současnosti grafické karty zaberou tolik místa, že mnohdy zablokují ostatní konektory.

Pokud už nemáme neobsazené M.2 porty a jsou obsazené také všechny PCIe porty, můžeme si ještě koupit 2,5″ adaptér s M.2 konektorem. Tyto adaptéry mají smysl pouze tehdy, pokud už máme M.2 disk a nemáme ho kam zapojit. Není vhodné kupovat M.2 disk a 2,5″ adaptér, protože v takovém případě je lepší prostě koupit přímo 2,5 ″ disk. Výkon bude i tak omezený na uvedených 600 MB/s.

Příklady zajímavých M.2 disků

Dále uvádíme několik modelů M.2 disků, které si vysloužily mé doporučení. Soustředil jsem se na PCIe 3.0 a 4.0 disky, tedy výkonné a perspektivní řešení.

Samsung 980

• rozhraní: PCIe 3.0
• kapacita: 250 GB, 500 GB, 1 TB
• paměť: V-Nand TLC
• rychlost čtení: až 3500 MB/s
• rychlost ukládání: až 3000 MB/s

Velmi oblíbený disk pro méně náročnější uživatele, který nabízí nadprůměrný výkon pro běžné aplikace, varianta s kapacitou 1 TB dosahuje rychlost čtení až 3500 MB/s a zápisu až 3000 MB/s. Je potřeba vědě, že Samsung 980 nemá cache paměť (DRAM), proto podstatně zpomalí při komplikovaných operacích. Na žebříčku se umísťuje pod disky 970 Evo nebo 970 Evo Plus.

Kingston KC3000

• rozhraní: PCIe 4.0
• kapacita: 512 GB, 1 TB, 2 TB, 4 TB
• paměť: 3D TLC
• rychlost čtení: až 7000 MB/s
• rychlost ukládání: až 7000 MB/s

KC3000 je špičkový disk v nabídce značky Kingston, využívá nejnovější rozhraní PCIe 4.0. Pokud zvolíme varianty s kapacitou 2 nebo 3 TB, dosáhneme přenosovou rychlost řádově 7000 MB/s při čtení i zápisu. U terabajtového disku zápis klesá na 6000 MB/s, u varianty 512 GB pak na 3900 MB/s.

WD Black SN850

• rozhraní: PCIe 4.0
• kapacita: 500 GB, 1 TB, 2 TB
• paměť: 3D TLC
• rychlost čtení: 7000 MB/s
• rychlost zápisu: 5100 MB/s

Silná konkurence disků značek Samsung a Kingston. WD Black SN850 také používá standard PCIe 4.0, díky čemuž u větších variant dosahuje rychlost až 7000 MB/s při čtení a 5100 MB/s při zápisu. Je nabízený také ve variantě s chladičem, který zlepšuje odvod tepla a je kompatibilní s konzolí PlayStation 5.

Crucial P5 Plus

• rozhraní: PCIe 4.0
• kapacita: 500 GB, 1 TB, 2 TB
• paměť: 3D TLC
• rychlost čtení: 6600 MB/s
• rychlost zápisu: 5000 MB/s

Crucial P5 Plus je cenově dostupný SSD disk s rozhraním PCIe 4.0. Není tak rychlý jako špičkové modely Samsung a Kingston, i přesto je jeho výkon dostatečný. Je řeč o přenosu řádově 6600 MB/s při čtení a 5000 MB/s při zápisu, což by mělo stačit i těm náročnějším uživatelům a hráčům.

Samsung 980 Pro

• rozhraní: PCIe 4.0
• kapacita: 250 GB, 500 GB, 1 TB, 2 TB
• paměť: 3D TLC
• rychlost čtení: až 7000 MB/s
• rychlost ukládání: až 5000 MB/s

Samsung 980 Pro mnoho lidí považuje za nejlepší SSD M.2 disk. Značka Samsung je proslulá svými odolnými a výkonnými kostmi 3D NAND TLC a tento model se může pochlubit také velkou cache paměť a kvalitním softwarem pro údržbu a monitoring disku. K dostání je také lépe chlazená varianta s chladičem.

Samsung 970 Evo Plus

• rozhraní: PCIe 3.0 x4 z NVMe
• kapacita: 250 GB, 500 GB, 1 TB
• paměť: 3D TLC
• rychlost čtení: až 3500 MB/s
• rychlost ukládání: až 3300 MB/s

Samsung 970 EVO Plus jedná se o starší, ale stále výkonný a cenově dostupný disk se standardem PCIe 3.0. Samsung 970 EVO Plus používá paměťové moduly typu V-NAND TLC, které dosahují přenosovou rychlost řádově 3500 MB/s při čtení a 3300 MB/s při zápisu. Samsung 970 EVO PLUS je sice vzdálený od špičky, ale je o několik 100 PLN levnější než Samsung 980 Pro.