SSD formátum (form factor): a méretszabványok jelentése és magyarázata

A modern számítástechnika egyik legfontosabb eleme az adattárolás, amely az elmúlt évtizedekben óriási fejlődésen ment keresztül. A hagyományos, mozgó alkatrészekkel rendelkező merevlemezek (HDD-k) helyét egyre inkább átveszik a Solid State Drive-ok, azaz az SSD-k. Ezek a tárolóeszközök nem tartalmaznak mozgó részeket, ehelyett flash memóriát használnak az adatok tárolására, ami jelentősen növeli a sebességet, a tartósságot és az energiahatékonyságot. Az SSD-k elterjedésével azonban új kihívások és szabványok jelentek meg, különösen a fizikai méretek és csatlakozások, vagyis a form factorok tekintetében. Ennek megértése kulcsfontosságú a megfelelő SSD kiválasztásához és a rendszerek kompatibilitásának biztosításához.

Az SSD formátumok (form factorok) rendkívül sokfélék, és mindegyiknek megvan a maga specifikus felhasználási területe és előnye. A méretszabványok ismerete nem csupán technikai érdekesség, hanem gyakorlati szükségszerűség is, hiszen egy nem kompatibilis SSD beszerzése felesleges kiadást és bosszúságot jelenthet. Ez a cikk részletesen bemutatja az SSD-k fizikai kialakításait, a hozzájuk tartozó csatlakozási felületeket és protokollokat, valamint segít eligazodni a piacon elérhető számos opció között.

Az SSD-k evolúciója és a formátumok jelentősége

Mielőtt belemerülnénk a konkrét formátumokba, érdemes áttekinteni, hogyan jutottunk el a mai sokszínűséghez. A merevlemezek évtizedekig uralták az adattárolási piacot. Ezek szabványos méretekkel rendelkeztek, mint például a 3.5 hüvelykes az asztali gépekben és a 2.5 hüvelykes a laptopokban. Amikor az első kereskedelmi forgalomba szánt SSD-k megjelentek, a gyártók igyekeztek a lehető legkisebb ellenállás elvének megfelelően adaptálni őket a meglévő infrastruktúrához.

Ez azt jelentette, hogy az első SSD-k gyakran a 2.5 hüvelykes merevlemezek fizikai méretét és a SATA interfészt vették át. Ez a megközelítés lehetővé tette, hogy a felhasználók könnyedén lecserélhessék régi HDD-iket SSD-re anélkül, hogy az alaplapon vagy a gép házán bármilyen változtatást kellene eszközölniük. Ez a kompatibilitás volt az egyik fő mozgatórugója az SSD-k kezdeti elterjedésének.

Azonban hamar nyilvánvalóvá vált, hogy a flash memória alapú tárolásban rejlő teljes potenciált a hagyományos SATA interfész korlátozza. A SATA 3.0 elméleti maximális sebessége 600 MB/s, ami bár jelentős előrelépést jelentett a HDD-khez képest, messze elmaradt attól, amit a NAND flash technológia valójában nyújthatott. Emellett az SSD-k fizikai mérete is egyre kevésbé korrelált a ténylegesen szükséges alkatrészek méretével. Az SSD vezérlők és NAND chipek folyamatosan zsugorodtak, így a 2.5 hüvelykes ház egyre inkább csak üres térrel telt meg.

Ez a felismerés vezetett új, kompaktabb és gyorsabb interfészeket támogató formátumok kifejlesztéséhez. Az új szabványok célja az volt, hogy kihasználják a PCI Express (PCIe) busz nagyobb sávszélességét, amely eredetileg grafikus kártyák és más nagyteljesítményű bővítőkártyák számára készült. A PCIe lehetővé tette a Non-Volatile Memory Express (NVMe) protokoll használatát, amely kifejezetten a flash alapú tárolókhoz optimalizált, alacsony késleltetésű és párhuzamos működést támogató kommunikációs felületet biztosít.

A formátumok tehát nem csupán a fizikai méreteket és alakokat jelentik, hanem szorosan összefüggnek a támogatott interfészekkel és protokollokkal is. Egy adott formátum kiválasztásakor mindig figyelembe kell venni, hogy az milyen sebességet és kompatibilitást kínál a meglévő rendszerrel.

Alapvető fogalmak: Formátum, interfész és protokoll

Az SSD-k világában gyakran keveredik a formátum, az interfész és a protokoll fogalma. Fontos tisztázni ezeket, mielőtt a konkrét méretszabványokba merülnénk, hiszen a kompatibilitás és a teljesítmény szempontjából mindhárom tényező kulcsfontosságú.

• Formátum (Form Factor): Ez a fizikai méretet, alakot és a csatlakozó típusát jelöli. Meghatározza, hogy az SSD fizikailag befér-e az adott eszközbe (pl. laptopba, asztali gépbe, szerverbe) és csatlakoztatható-e a megfelelő porthoz. Példák: 2.5 hüvelykes, M.2, mSATA, U.2.
• Interfész (Interface): Ez a fizikai kapcsolódási pont és az elektromos jelátviteli szabvány. Meghatározza, hogyan csatlakozik az SSD az alaplaphoz, és milyen sebességgel képes adatot továbbítani. Példák: SATA, PCIe.
• Protokoll: Ez a kommunikációs nyelv, amelyet az SSD és a számítógép operációs rendszere használ az adatok cseréjére. Meghatározza, hogyan történik az adatok olvasása és írása, és milyen hatékonyan kezeli a parancsokat. Példák: AHCI (Advanced Host Controller Interface) SATA-hoz, NVMe (Non-Volatile Memory Express) PCIe-hez.

A leggyakoribb félreértés az M.2 SSD-kkel kapcsolatban merül fel, mivel ez a formátum mind SATA, mind PCIe interfészt támogathat, és a PCIe interfészen keresztül használhatja az NVMe protokollt. Ezért egy M.2 SSD-ről nem mondhatjuk egyszerűen, hogy gyors, anélkül, hogy tudnánk, milyen interfészt és protokollt használ. Egy M.2 SATA SSD nem lesz gyorsabb, mint egy 2.5 hüvelykes SATA SSD, csak kompaktabb. Az igazi sebességnövekedést az M.2 PCIe NVMe SSD-k kínálják.

A leggyakoribb SSD formátumok részletes magyarázata

Most nézzük meg részletesebben a piacon jelenleg elérhető és leggyakrabban használt SSD formátumokat.

1. 2.5 hüvelykes SSD (SATA)

Ez a legelterjedtebb és leginkább kompatibilis SSD formátum, amely a hagyományos laptop merevlemezek méretét és csatlakozóit örökölte. Gyakran nevezik „standard” SSD-nek is, mivel szinte minden modern asztali gép és laptop támogatja.

Fizikai jellemzők és csatlakozás:

• Méretek: A legtöbb 2.5 hüvelykes SSD 100 mm hosszú, 69.85 mm széles és 7 mm vastag. Léteznek 9.5 mm vastag változatok is, de a 7 mm-es a gyakoribb, különösen laptopokban, mivel vékonyabb és így szélesebb körben kompatibilis. Asztali gépekben gyakran szükség van egy 2.5 hüvelykesről 3.5 hüvelykesre alakító keretre a rögzítéshez, bár sok modern gépház már alapból tartalmaz 2.5 hüvelykes foglalatokat.
• Csatlakozó: Két különálló csatlakozóval rendelkezik: egy szélesebb, adatátvitelre szolgáló SATA adatcsatlakozóval és egy keskenyebb, tápellátásra szolgáló SATA tápcsatlakozóval. Ezek megegyeznek a SATA merevlemezek csatlakozóival.
• Interfész és Protokoll: Kizárólag SATA interfészt és AHCI protokollt használ.

Előnyök:

• Széles körű kompatibilitás: Szinte minden asztali PC és laptop rendelkezik SATA portokkal.
• Könnyű telepítés: Egyszerűen csatlakoztatható, mint egy merevlemez.
• Költséghatékony: Általában olcsóbbak, mint az azonos kapacitású NVMe SSD-k.
• Ismerős forma: Nem igényel speciális ismereteket a telepítéshez.

Hátrányok:

• Sebességkorlát: A SATA 3.0 interfész maximális elméleti sebessége 6 Gbps (600 MB/s), ami jelentősen lassabb, mint a PCIe NVMe SSD-k. Valós körülmények között ez jellemzően 500-550 MB/s olvasási és írási sebességet jelent.
• Fizikai méret: Laptopokban helyet foglal, és asztali gépekben is kábelezést igényel.

A 2.5 hüvelykes SATA SSD-k kiváló választást jelentenek a régebbi rendszerek felgyorsítására, vagy olyan felhasználók számára, akiknek nincs szükségük a leggyorsabb sebességre, de egy megbízható és költséghatékony tárolási megoldást keresnek.

2. mSATA SSD

Az mSATA (mini-SATA) formátumot a SATA-IO szervezet fejlesztette ki 2009-ben, hogy a SATA interfész előnyeit kihasználva kompakt méretű SSD-ket lehessen gyártani, elsősorban ultravékony laptopok és beágyazott rendszerek számára.

Fizikai jellemzők és csatlakozás:

• Méretek: Az mSATA modulok mérete 50.8 mm x 29.85 mm. Léteznek kisebb, 26.8 mm-es változatok is, de ritkábbak. Formájukban hasonlítanak egy mini-PCIe kártyára, és ugyanazt a fizikai csatlakozót használják, de elektromosan nem kompatibilisek a mini-PCIe kártyákkal.
• Csatlakozó: Egyetlen, 52 tűs csatlakozóval rendelkezik, amely az adatátvitelt és a tápellátást is biztosítja. Két csavarral rögzül az alaplaphoz.
• Interfész és Protokoll: Kizárólag SATA interfészt és AHCI protokollt használ.

Előnyök:

• Kompakt méret: Sokkal kisebb, mint a 2.5 hüvelykes SSD-k, ideális vékony eszközökbe.
• Könnyű telepítés: Egyszerűen bepattintható a foglalatba és rögzíthető.

Hátrányok:

• Sebességkorlát: Ugyanaz a SATA 3.0 sebességkorlát vonatkozik rá, mint a 2.5 hüvelykes SSD-kre (max. 600 MB/s).
• Korlátozott elterjedtség: Bár egy ideig népszerű volt, mára nagyrészt felváltotta az M.2 formátum, amely sokkal rugalmasabb és gyorsabb opciókat kínál. Újabb rendszerekben ritkán található meg mSATA foglalat.

Az mSATA SSD-k ma már főleg régebbi laptopok és bizonyos ipari/beágyazott rendszerek frissítésére használhatók. Ha egy régebbi laptop rendelkezik mSATA foglalattal, akkor az mSATA SSD jelentős teljesítménynövekedést hozhat a HDD-hez képest.

3. M.2 SSD: A modern szabvány

Az M.2 (korábbi nevén NGFF – Next Generation Form Factor) az egyik leggyorsabban terjedő és legkomplexebb SSD formátum. Rendkívül sokoldalú, mivel különböző méretekben és interfész opciókkal érhető el. Ez a formátum váltotta fel az mSATA-t, és mára az asztali gépek, laptopok és akár egyes játékkonzolok (pl. PlayStation 5) alapvető tárolási megoldásává vált.

Fizikai jellemzők és méretek:

Az M.2 SSD-k vékony, téglalap alakú kártyák, amelyek közvetlenül az alaplapra csatlakoznak. Méretüket négy számjegy jelöli: az első két szám a szélességet (általában 22 mm), a következő két vagy három szám a hosszt (mm-ben) adja meg. A leggyakoribb méretek:

• 2230: 22 mm széles, 30 mm hosszú. Ultrabookokban és mini PC-kben találhatók.
• 2242: 22 mm széles, 42 mm hosszú. Kompakt laptopokban és beágyazott rendszerekben.
• 2260: 22 mm széles, 60 mm hosszú. Ritkább, régebbi M.2 eszközökben.
• 2280: 22 mm széles, 80 mm hosszú. Ez a legelterjedtebb méret asztali gépekben és laptopokban, mivel elegendő helyet biztosít a NAND chipeknek és a vezérlőnek, miközben még mindig kompakt.
• 22110: 22 mm széles, 110 mm hosszú. Főleg szerverekben és magasabb kapacitású, esetleg nagyobb hűtőbordával rendelkező SSD-knél használatos.

Fontos ellenőrizni az alaplap vagy laptop specifikációit, hogy milyen M.2 méreteket támogat, mivel a foglalatok hossza eltérő lehet, és rögzítőcsavarokat is biztosítani kell a megfelelő méretű kártyához.

M.2 Kulcsolás (Keying):

Az M.2 csatlakozókban lévő kivágások (kulcsok) határozzák meg, hogy milyen típusú interfészt támogat az adott foglalat vagy SSD. Ez kritikus a kompatibilitás szempontjából:

• B Key (B kulcs): Ezt a kulcsot az M.2 csatlakozón bal oldalon találjuk (a csatlakozó aranyozott felületét nézve). Támogatja a SATA és a PCIe x2 (2 sávos) interfészeket.
• M Key (M kulcs): Ezt a kulcsot az M.2 csatlakozón jobb oldalon találjuk. Támogatja a PCIe x4 (4 sávos) interfészt. Az NVMe SSD-k szinte kizárólag M kulcsosak.
• B+M Key (B+M kulcs): Egyes M.2 SSD-k mindkét oldalon rendelkeznek kivágással. Ezek az SSD-k SATA interfészt vagy PCIe x2 interfészt támogatnak. Azért van rajtuk mindkét kulcs, hogy a lehető legszélesebb körben kompatibilisek legyenek az M.2 foglalatokkal (B vagy M kulcsos foglalatokkal egyaránt). Azonban a B+M kulcsos SSD-k sosem használják a teljes PCIe x4 sebességet, még ha M kulcsos foglalatba is kerülnek.

A legfontosabb:

• Egy M kulcsos foglalat (alaplap) képes fogadni M kulcsos és B+M kulcsos SSD-ket is, és támogatja a PCIe x4 NVMe sebességet (ha az alaplap is támogatja).
• Egy B kulcsos foglalat (alaplap) képes fogadni B kulcsos és B+M kulcsos SSD-ket is, de csak SATA vagy PCIe x2 sebességet fog nyújtani.
• Egy M kulcsos SSD (ami általában NVMe) *nem* illeszkedik egy B kulcsos foglalatba.
• Egy B kulcsos SSD (ami általában SATA) *nem* illeszkedik egy M kulcsos foglalatba.

Emiatt mindig ellenőrizni kell az alaplap M.2 foglalatának kulcsolását és az SSD kulcsolását, valamint a támogatott interfészt (SATA vagy PCIe).

Interfész és Protokoll: SATA vagy PCIe NVMe

Ez a legfontosabb különbség az M.2 SSD-k között, ami meghatározza a teljesítményüket.

1. M.2 SATA SSD:
   • Interfész: SATA 3.0.
   • Protokoll: AHCI.
   • Sebesség: Ugyanaz a sebességkorlát vonatkozik rá, mint a 2.5 hüvelykes SATA SSD-kre (max. 600 MB/s).
   • Kulcsolás: Általában B+M kulcsos.
   • Előny: Kompakt méret, nincs szükség kábelekre, viszonylag olcsó.
   • Hátrány: Lassabb, mint az NVMe változatok.

   Ezek az SSD-k jó választást jelentenek olyan laptopokhoz vagy alaplapokhoz, amelyek csak M.2 SATA foglalatot kínálnak, vagy ahol a felhasználónak nincs szüksége NVMe sebességre, de szeretné kihasználni az M.2 formátum helytakarékosságát.

2. M.2 PCIe NVMe SSD:
   • Interfész: PCI Express (PCIe).
   • Protokoll: NVMe.
   • Sebesség: Jelentősen gyorsabb, mint a SATA SSD-k. A sebesség a PCIe generációjától és a sávok számától függ.
   • Kulcsolás: Általában M kulcsos.
   • Előny: Extrém sebesség (több ezer MB/s), alacsony késleltetés, kompakt méret.
   • Hátrány: Drágább, mint a SATA SSD-k, bizonyos esetekben hűtést igényelhet.

   Az NVMe protokoll az AHCI-vel ellentétben kifejezetten a flash memória párhuzamos természetéhez igazodik, sokkal hatékonyabban kezeli a parancsokat és a sorokat, ami drámai sebességnövekedést eredményez. A PCIe interfész pedig sokkal nagyobb sávszélességet biztosít.

PCIe Generációk és Teljesítmény:

Az M.2 NVMe SSD-k sebessége a használt PCIe generációtól függ. Minden új generáció megduplázza az előző sávszélességét.

• PCIe Gen3 (3.0): Egy PCIe 3.0 sáv (x1) körülbelül 985 MB/s sebességet kínál. A legtöbb NVMe SSD x4 sávot használ, így a PCIe 3.0 x4 SSD-k elméleti maximuma körülbelül 3940 MB/s (valós sebesség 3500 MB/s körül). Ezek még mindig nagyon gyorsak a legtöbb felhasználó számára.
• PCIe Gen4 (4.0): Egy PCIe 4.0 sáv megduplázza a Gen3 sebességét, kb. 1970 MB/s-ra. Egy PCIe 4.0 x4 SSD elméleti maximuma körülbelül 7880 MB/s (valós sebesség 7000-7400 MB/s körül). Ezek a legelterjedtebb nagy teljesítményű SSD-k jelenleg.
• PCIe Gen5 (5.0): A legújabb generáció, ami tovább duplázza a Gen4 sebességét, egy sáv kb. 3940 MB/s. Egy PCIe 5.0 x4 SSD elméleti maximuma körülbelül 15760 MB/s (valós sebesség 12000-14000 MB/s körül). Ezek még viszonylag újak és drágák, de elképesztő sebességet kínálnak. Jellemzően nagyobb hűtőbordát igényelnek a hatékony működéshez.

A sebesség kihasználásához az alaplapnak és a CPU-nak is támogatnia kell az adott PCIe generációt. Egy PCIe Gen4 SSD egy Gen3 alaplapban Gen3 sebességgel fog működni.

Hűtés (Heatsink) M.2 SSD-knél:

A nagy sebességű M.2 NVMe SSD-k jelentős hőt termelhetnek terhelés alatt. A túlmelegedés teljesítménycsökkenéshez (thermal throttling) vezethet, ami azt jelenti, hogy az SSD lelassítja magát, hogy megakadályozza a károsodást. Ezért sok alaplap beépített M.2 hűtőbordával érkezik, és sok nagy teljesítményű M.2 SSD is gyári hűtőbordával kapható. Különösen a PCIe Gen4 és Gen5 meghajtók esetében erősen ajánlott a megfelelő hűtés biztosítása.

Az M.2 SSD-k választásakor a legkritikusabb szempont nem csupán a fizikai méret és a kulcsolás, hanem az is, hogy az adott M.2 foglalat és az SSD milyen interfészt (SATA vagy PCIe) és protokollt (AHCI vagy NVMe) támogat, valamint milyen PCIe generációt (Gen3, Gen4, Gen5) használ, mivel ez határozza meg a valós teljesítményt és a rendszerszintű kompatibilitást.

4. AIC (Add-in Card) SSD

Az AIC (Add-in Card) SSD-k olyan meghajtók, amelyek egy normál PCIe bővítőkártya formájában készülnek, és közvetlenül az alaplap PCIe slotjába illeszkednek. Ezek voltak az első NVMe SSD-k, mielőtt az M.2 formátum elterjedt volna.

Fizikai jellemzők és csatlakozás:

• Méretek: Teljes méretű vagy félmagasságú/félszélességű PCIe kártyák, hasonlóan egy grafikus kártyához, de általában kisebbek.
• Csatlakozó: PCIe x4, x8 vagy x16 slotba illeszkednek.
• Interfész és Protokoll: Kizárólag PCIe interfészt és NVMe protokollt használnak.

Előnyök:

• Maximális teljesítmény: Mivel közvetlenül a PCIe buszra csatlakoznak, gyakran a leggyorsabb NVMe SSD-k közé tartoznak, kihasználva a rendelkezésre álló PCIe sávok teljes sávszélességét. Egyes modellek több SSD vezérlőt is tartalmazhatnak RAID konfigurációban a kártyán belül.
• Kiváló hűtés: Gyakran nagyobb hűtőbordákkal vagy aktív hűtéssel (ventilátorral) rendelkeznek, ami lehetővé teszi a tartós, nagy teljesítményű működést.
• Nagy kapacitás: Lehetővé teszi több NAND chip elhelyezését, így nagyobb kapacitások érhetők el.

Hátrányok:

• Foglalat igény: Egy szabad PCIe slotot foglalnak az alaplapon, ami korlátozott lehet.
• Kompatibilitás: Nem minden alaplap BIOS-a támogatja a bootolást PCIe SSD-ről (bár ez ma már ritkább probléma).
• Ár: Általában a legdrágább SSD formátumok közé tartoznak.
• Zaj: Az aktív hűtésű modellek zajosak lehetnek.

Az AIC SSD-ket elsősorban munkaállomásokban, szerverekben és olyan high-end asztali rendszerekben használják, ahol a maximális I/O teljesítmény kritikus, és ahol a rendelkezésre álló PCIe slotok kihasználása nem okoz problémát.

5. U.2 / U.3 SSD

Az U.2 (korábbi nevén SFF-8639) és a frissebb U.3 egy 2.5 hüvelykes formátumú SSD, amely azonban nem SATA, hanem PCIe NVMe interfészt használ. Főleg vállalati környezetben, szerverekben és adatközpontokban terjedt el, ahol a megbízhatóság, a nagy kapacitás és a hot-swap képesség (üzem közbeni cserélhetőség) kulcsfontosságú.

Fizikai jellemzők és csatlakozás:

• Méretek: Fizikailag megegyezik egy 2.5 hüvelykes merevlemezzel (100 mm x 69.85 mm x 7/9.5 mm).
• Csatlakozó: Egy speciális, többfunkciós csatlakozót (SFF-8639) használ, amely kombinálja a SATA tápcsatlakozót és egy mini-SAS HD csatlakozót. Ez a csatlakozó támogatja a PCIe x4, SATA és SAS interfészeket is. Az alaplaphoz egy speciális kábelen keresztül csatlakozik, amely általában egy M.2 foglalathoz vagy egy PCIe bővítőkártyához vezet.
• Interfész és Protokoll: Főként PCIe interfészt és NVMe protokollt használ. Léteznek SATA és SAS U.2 meghajtók is, de az NVMe a legelterjedtebb a formátumon belül.

U.3: Az univerzális megoldás

Az U.3 az U.2 továbbfejlesztett változata, amely az úgynevezett „Tri-Mode” képességet vezeti be. Ez azt jelenti, hogy egyetlen U.3 foglalat és kábelezés támogatja a NVMe, SATA és SAS meghajtókat is, leegyszerűsítve a szerverek infrastruktúráját. Az U.3 visszafelé kompatibilis az U.2-vel.

Előnyök:

• Nagy kapacitás és teljesítmény: A 2.5 hüvelykes formátum lehetővé teszi nagy mennyiségű NAND chip elhelyezését, miközben a PCIe NVMe interfész extrém sebességet biztosít.
• Hot-swap képesség: Szerverekben és adatközpontokban könnyen cserélhetők a meghajtók a rendszer leállítása nélkül.
• Kiváló hűtés: A nagyobb felület és a szerverekben lévő légáramlás miatt általában jól hűthetők.
• Robusztusság: A zárt ház védi az alkatrészeket.

Hátrányok:

• Komplexebb kábelezés: Speciális kábeleket és csatlakozókat igényel, amelyek nem minden alaplapon találhatók meg.
• Magasabb költség: Főleg vállalati szintű termékek, így drágábbak az átlagfelhasználó számára.
• Asztali gépekben ritka: Bár léteznek adapterek, az átlagos asztali felhasználó számára nem praktikus megoldás.

Az U.2/U.3 SSD-k a vállalati szektor gerincét képezik, ahol a nagy teljesítményű, megbízható és könnyen kezelhető tárolás elengedhetetlen.

6. EDSFF (Enterprise and Datacenter SSD Form Factor)

Az EDSFF egy viszonylag új szabványcsalád, amelyet kifejezetten adatközponti és szerver környezetekre terveztek, hogy optimalizálják a tároló sűrűséget, a hőkezelést és a szervizelhetőséget. Célja, hogy felváltsa a 2.5 hüvelykes és M.2 formátumokat a szerverekben, mivel azok nem voltak ideálisak a modern, nagy sűrűségű NVMe tárolási igényekhez.

Fizikai jellemzők és változatok:

Az EDSFF formátumok hosszúkás, keskeny kártyák, amelyek a szerverek rackjeibe optimalizáltan illeszkednek. Több al-formátuma létezik, a leggyakoribbak:

• E1.S (Short): Hosszú, vékony kártya, amely két szélességben (9.5 mm és 15 mm) és két hosszúságban (111.49 mm és 112.75 mm) érhető el. A 9.5 mm-es változat az „E1.S with heatsink” vagy „E1.S with E-key”, a 15 mm-es az „E1.S without heatsink” vagy „E1.S with C-key”. Rendkívül nagy sűrűséget tesz lehetővé, sok meghajtó illeszthető egyetlen rack egységbe.
• E1.L (Long): Hosszabb változat (318.75 mm), még nagyobb kapacitás eléréséhez.
• E3.S (Short): Szélesebb (76 mm) és vastagabb (7.5 mm vagy 16.8 mm) formátum. Nagyobb kapacitást és jobb hőkezelést tesz lehetővé egyetlen meghajtón belül, mint az E1.S.
• E3.L (Long): Az E3.S hosszabb változata (141.5 mm).

Mindegyik EDSFF meghajtó közvetlenül egy PCIe NVMe interfészen keresztül csatlakozik, és hot-swap (üzem közben cserélhető) képességgel rendelkezik.

Előnyök:

• Optimalizált sűrűség: Rendkívül sok SSD helyezhető el egy adott rack egységbe.
• Kiváló hőkezelés: A formátumok kialakítása elősegíti a légáramlást és a hatékony hűtést.
• Egyszerű szervizelhetőség: A hot-swap képesség és az egységesített kialakítás megkönnyíti a meghajtók cseréjét.
• Nagy skálázhatóság: A PCIe sávok széles skáláját támogatja (x2, x4, x8, x16), rugalmasságot biztosítva a teljesítmény és kapacitás optimalizálásában.
• Jövőbiztos: Kifejezetten a jövőbeli PCIe generációk (Gen5, Gen6) és a nagyobb teljesítményű NVMe SSD-k igényeire tervezték.

Hátrányok:

• Kizárólag szerver/adatközpont: Nincs relevanciája az átlagos felhasználó számára.
• Magas költség: Speciális infrastruktúrát és drága meghajtókat igényel.

Az EDSFF formátumok a jövő adattárolási megoldásai az adatközpontokban, ahol az optimalizált működés és a maximális hatékonyság a legfontosabb.

7. BGA (Ball Grid Array) SSD

A BGA SSD-k a legkisebb, legintegráltabb SSD formátumok, amelyek nem önálló kártyák vagy modulok, hanem közvetlenül az alaplapra forrasztott chipek. Gyakran nevezik ezeket embedded SSD-knek (eSSD) is.

Fizikai jellemzők és csatlakozás:

• Méretek: Rendkívül kicsik, méretük jellemzően 11.5 mm x 13 mm, 16 mm x 20 mm, vagy hasonló.
• Csatlakozó: Nincs hagyományos csatlakozójuk, közvetlenül az alaplapra forrasztják őket (Ball Grid Array technológiával).
• Interfész és Protokoll: Támogathatnak SATA vagy PCIe NVMe interfészt is, a gyártótól és a célfelhasználástól függően.

Előnyök:

• Extrém kompakt méret: Lehetővé teszi rendkívül vékony és kis méretű eszközök (pl. ultravékony tabletek, okostelefonok, egyes ultrabookok, beágyazott rendszerek) gyártását.
• Alacsony energiafogyasztás: Mivel nincsenek különálló alkatrészek és csatlakozók, az energiaveszteség minimális.
• Jobb tartósság: A forrasztott kapcsolat ellenállóbb a rázkódással és vibrációval szemben, mint a csatlakozós megoldások.

Hátrányok:

• Nem cserélhető: Mivel az alaplapra van forrasztva, a meghajtó nem cserélhető vagy fejleszthető. Meghibásodás esetén az egész alaplapot kell cserélni.
• Korlátozott kapacitás: Általában kisebb kapacitással érhetők el, bár ez folyamatosan növekszik.
• Kizárólag OEM: Ezek a termékek nem kaphatók külön a kiskereskedelemben, csak beépített formában.

A BGA SSD-k a mobil és beágyazott eszközök jövőjét jelentik, ahol a méret, az energiahatékonyság és a tartósság a legfontosabb szempont.

Kompatibilitási szempontok és tippek a választáshoz

Az SSD formátumok és interfészek sokfélesége miatt a kompatibilitás ellenőrzése elengedhetetlen a vásárlás előtt. Néhány fontos szempont:

1. Alaplap/eszköz foglalatai

• Asztali PC: Ellenőrizze az alaplap specifikációit. Hány 2.5 hüvelykes SATA csatlakozó, hány M.2 foglalat van? Milyen méretű M.2 SSD-ket támogat (2280 a leggyakoribb, de lehetnek rövidebb/hosszabb opciók is)? Milyen kulcsolásúak az M.2 foglalatok (B, M, vagy B+M)? Támogatják-e a SATA, PCIe NVMe, vagy mindkét interfészt? Melyik PCIe generációt (Gen3, Gen4, Gen5) támogatja az alaplap és a CPU?
• Laptop: A laptop modellek specifikusabbak. Ellenőrizze a gyártó weboldalát, vagy keressen online fórumokon a laptop modelljére vonatkozó információkat. Van-e 2.5 hüvelykes hely? Van-e M.2 foglalat? Ha igen, milyen méretű és milyen interfészt támogat? Egyes laptopoknak lehetnek mSATA foglalatai is.
• Régebbi rendszerek: A régebbi rendszerek valószínűleg csak 2.5 hüvelykes SATA SSD-ket támogatnak. Ha van mini-PCIe slot, az lehet mSATA kompatibilis, de ezt ellenőrizni kell.

2. Operációs rendszer támogatása

A modern operációs rendszerek (Windows 10/11, macOS, modern Linux disztribúciók) alapból támogatják az NVMe SSD-ket. Régebbi rendszerek (pl. Windows 7) esetében előfordulhat, hogy illesztőprogramokat kell telepíteni az NVMe meghajtók felismeréséhez, vagy egyáltalán nem támogatják azokat.

3. BIOS/UEFI beállítások

Bizonyos esetekben a BIOS/UEFI beállításaiban engedélyezni kell az NVMe vagy PCIe SSD-k használatát, különösen, ha arról szeretnénk bootolni. Győződjön meg róla, hogy az alaplap firmware-je naprakész, mivel a frissítések javíthatják az NVMe kompatibilitást és teljesítményt.

4. Hűtés

Ahogy korábban említettük, a nagy teljesítményű NVMe SSD-k (különösen a PCIe Gen4 és Gen5) jelentős hőt termelhetnek. Ha az alaplap nem rendelkezik beépített M.2 hűtőbordával, fontolja meg egy utólagos hűtőborda beszerzését, különösen, ha az SSD-t intenzív terhelésnek teszi ki (pl. játék, videószerkesztés, nagy fájlmásolás).

5. Kábelezés (SATA, U.2)

A 2.5 hüvelykes SATA SSD-khez SATA adat- és tápkábelre van szükség. Az U.2 SSD-k speciális kábeleket igényelnek, amelyek általában nem tartoznak az alaplaphoz. Az M.2 és AIC SSD-khez nincs szükség külön kábelekre, mivel közvetlenül az alaplapra csatlakoznak.

Melyik SSD formátumot válasszam?

A megfelelő SSD kiválasztása számos tényezőtől függ, beleértve a felhasználási célt, a költségvetést és a meglévő rendszer specifikációit.

• Általános felhasználás (irodai munka, böngészés, könnyű játék):

  Egy 2.5 hüvelykes SATA SSD vagy egy M.2 SATA SSD több mint elegendő sebességet biztosít a merevlemezhez képest. Jelentősen felgyorsítja a rendszer indítását, az alkalmazások betöltését és az általános felhasználói élményt. Ezek a legköltséghatékonyabb megoldások.

• Gaming és tartalomgyártás (videószerkesztés, 3D modellezés):

  Egy M.2 PCIe NVMe SSD, lehetőleg PCIe Gen4, ajánlott. Ezek a meghajtók drámaian gyorsítják a játékok betöltési idejét és a nagy fájlok kezelését. A PCIe Gen5 SSD-k a legújabb rendszerekben még nagyobb teljesítményt kínálnak, de a felár és a hűtési igény miatt a legtöbb felhasználó számára a Gen4 még mindig a legjobb ár/érték arányú választás.

• Szerverek és adatközpontok:

  Itt a U.2/U.3 NVMe SSD-k vagy az EDSFF formátumú meghajtók a legmegfelelőbbek. Ezeket a nagy kapacitás, a megbízhatóság, a hot-swap képesség és a kiváló hőkezelés jellemzi. Az AIC SSD-k is szóba jöhetnek, ha a PCIe slotok rendelkezésre állnak.

• Ultravékony laptopok és beágyazott rendszerek:

  Az M.2 2230/2242 méretű SSD-k, vagy a BGA SSD-k (ha az eszközbe beépített) a legmegfelelőbbek a rendkívül kompakt méretük miatt.

Mindig vegye figyelembe a jövőbeli bővíthetőséget is. Ha most egy SATA SSD-t vásárol, de a rendszere támogatja az NVMe-t, érdemes lehet beruházni egy gyorsabb NVMe meghajtóba a jövőre nézve, vagy legalább egy M.2 NVMe foglalatot szabadon hagyni a későbbi bővítéshez.

Jövőbeli trendek és innovációk

Az SSD technológia folyamatosan fejlődik, és a jövőben is számos izgalmas innovációra számíthatunk a formátumok és a teljesítmény terén:

• PCIe Gen5 és Gen6 terjedése: A sebesség tovább nő, a Gen5 már elérhető, a Gen6 pedig a fejlesztés alatt áll. Ez még nagyobb adatátviteli sebességeket tesz lehetővé, ami kritikus lesz a mesterséges intelligencia, a gépi tanulás és a nagy adathalmazokkal dolgozó alkalmazások számára.
• Nagyobb kapacitások: A NAND flash technológia fejlődésével (pl. QLC, PLC) és a 3D NAND rétegek számának növelésével egyre nagyobb kapacitású SSD-k válnak elérhetővé, miközben az áruk csökken.
• Hűtési megoldások fejlődése: Ahogy az SSD-k gyorsulnak, a hőtermelés is nő. A gyártók innovatívabb hűtési megoldásokat fejlesztenek, beleértve a hatékonyabb hűtőbordákat és akár folyadékhűtéses megoldásokat is a legextrémebb teljesítményű meghajtókhoz.
• EDSFF további elterjedése: Az adatközpontokban az EDSFF formátum tovább erősödik, mint a preferált szabvány, optimalizálva a helykihasználást és a hatékonyságot.
• Integrált tárolás: A BGA SSD-k és hasonló, alaplapra forrasztott megoldások egyre gyakoribbak lesznek a kompakt és hordozható eszközökben, ahol a helytakarékosság és az energiahatékonyság a legfontosabb.
• CXL (Compute Express Link): Ez egy új, nyílt iparági szabvány a nagy sebességű összekapcsolásra, amely lehetővé teszi a CPU-k és a memóriacentrikus eszközök (beleértve a jövőbeli SSD-ket is) közötti hatékonyabb kommunikációt, potenciálisan új formátumokat és felhasználási módokat eredményezve.

Az SSD formátumok világa dinamikus és folyamatosan változik, de a fent bemutatott alapvető szabványok és fogalmak megértése segít eligazodni a jelenlegi kínálatban és felkészülni a jövőbeli fejlesztésekre.