M2 SSD Varianten

« | 05 Aug 2023 | »

Als 10 Jahre lang alles über IDE angeschlossen wurde (also zwischen 1995 und 2005), war meine kleine Welt noch in Ordnung. Ja, es gab dann die 40 und 80 poligen Kabel, aber alles war abwärts kompatibel.

SATA hätte diese Tradition als “ein” universeller Steckerstandardübernehmen sollen. Doch dann kamen MSATA und M.2 mit ihren “Keys” …

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SATA Festplatten Anschlüsse

Serial-ATA definiert unter anderem auch die Steckkontakte zwischen Festplatten, Verkabelung und dem PC.
Da wäre der etwa 1cm breite Datenkontakt mit 7 Pins und der etwa 2 cm breite Stromkontakt mit 15 Pins. Beide Steckkontakte sind an einer Seite mit einer Erhebung ausgestattet, damit man Stecker nicht falsch einstöpseln kann.

Diese Teil war ein großer Vorsprung zum früheren IDE/ATAPI 40-Pin Flachbandstecker mit dem 4-Pin Molex-Stromanschluss. Denn dort waren zwar die beiden Steckkontakte definiert, nicht aber deren genaue Position auf dem Datenträger. Und so müssen bis heute Festplatten-Docking-Stations mit verschiebbaren Kontakten ausgestattet sein, die man an die Platte anpassen muss.

SATA definiert aber, dass die beiden SATA-Kontakte nebeneinander mit einem festen Abstand liegen müssen.
Und somit kann man de facto alle SATA Platten überall problemlos anhängen, und SATA Controller auf Mainboard und Datenträger einigen sich über die möglichen Geschwindigkeiten.

Doch leider liegt hier das Maximum bei 6 GBit/s mit SATA 3, die Vorgänger SATA 2 und 1 schaffen nur 3 und 1.5 GBit/s, allerdings besteht in der Regel Kompatibilität zwischen allen dreien.

mSATA direkt am Mainboard

Die 2.5 Zoll SSD Festplatten bestehen zu 2/3 aus Luft, tatsächlich wird nur ein kleiner Teil des Gehäuses für die Speicherchips benutzt.
Somit könnte man doch noch kleiner Chips direkt am Mainboard unterbringen; und genau das erreicht mSATA (mini-SATA).

Meine Baytrail Intel-Atom Boards aus um das Jahr 2013 hatten solche Slots verbaut und auch im Embedded und Industriebereich hat der kleinere Formfaktor seine Vorteile.

M.2 als neuer Formfaktor

M.2 definiert einen Form-Faktor, also die Größe einer Steckkarte, damit man diese und die Buchsen genau auf diesen Standard abstimmen kann.
Allerdings können neben Speicherkarten auch andere Geräte wie Modems und WLAN oder beliebige PCIe-Karten über das M.2 Format angebunden werden.

Um was es sich handelt, erkannt man an den Einkerbungen der Buchse bzw. der Steckkarte.
Und hier wird es bei dem inzwischen sehr klein gewordenem Steckkontakt mühsam, denn man erkennt nicht immer mit dem freien Auge, um welches Format es sich handelt. Hier muss man stets nachlesen, welche Buchse man hat und welches Medium dafür erwerben muss.

M.2 SATA SSDs mit zwei Einkerbungen

Die älteren und langsameren M.2 SSDs mit SATA Technologie erkennt man an den zwei Einkerbungen (M-Key und B-Key). Sie schaffen wie SATA-3 etwa 600 MB/s. In eine Buchse mit 2 Einkerbungen passen also nur SATA SSDs und nicht die folgenden NVMe-SSDs mit nur einer Einkerbung.

Umgekehrt kann eine SATA M.2 SSD meist auch in einer NVMe-Buchse betrieben werden.

M.2 NVMe SSDs mit einer Einkerbung

Hat eine M.2 SSD nur eine Einkerbung (nur M-Key), handelt es sich um eine schnellere NVMe SSD (Non-Volatile-Memory-Express) die je nach Modell biss zu 7000 MB/s Daten umschaufeln kann und damit 10x schneller als SATA M.2 SSDs sein können.

Eine NVMe M.2 SSD passt natürlich nicht in eine SATA M.2 Buchse, die für 2 Kerben vorgesehen ist.

Adapter für SATA und USB

Da ich ursprünglich nur ein Mainboard hatte, das NVMe SSDs unterstützte und ich sonst nur SATA-M2 Adapter gekauft hatte, lief ich in ein Problem beim Datenbackup nach einem Crash.

Ich hatte mich nie mit den Details zu M.2 SSDs befasst und dachte immer, dass die Formate ohnehin alle zueinander kompatibel sind. Doch das gilt eben nicht für NVMe bei SATA-Adaptern.

Ich musste mir also einen separaten USB3-NVMe-M2 Adapter besorgen um auch solche Speichermedien extern anzapfen zu können.
Seither liegen in meinem Hardware-Notfallkoffer immer beide Adapter, einer für M.2-SATA nach SATA oder USB und dann noch einer für M.2-NVMe nach USB3.

Fazit

Dass es zwei SSD Format gibt, die optisch ziemlich gleich aussehen, finde ich nach wie vor ungut … aber so ist das eben manchmal.

Auf lange Sicht werden SATA-M.2-SSDs vermutlich durch NVMe ersetzt werden. Das führt bereits zu niedrigen Preisen für die älteren Modelle und ist der Grund, warum ich mit denen recht gut eingedeckt bin.

Dass man aber auf der Fläche eines Daumen oder Zeigefingers heute Datenmengen von mehreren Terabyte unterbringen kann, die mit N-100 MB/s bearbeiten kann, ist eine Meisterleistung unserer Zeit.
Kaum zu glauben, dass ich vor 20 Jahren mit sauschweren 3.5 Zoll-Brocken hantieren musste, um 2 GB mühsamst ans Mainboard anschließen zu können.

Früher war eben doch nicht alles besser …