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关于计算机接口M.2的自荐信,我很酷也很快

我的名字叫M.2,来自Intel,很多人都不太认识我。即使有人听过我的名字,但也不清楚我到底是谁。我在想,大家不认识我的原因可能有两个,一个是我还比较年轻,见过我的人比较少;另外一个原因可能是因为我改过名字,我原来其实不叫M.2,而叫NGFF,全名是Next-Generation Form Factor。对了,还有一个原因可能是因为我本身是多胞胎,所以大家容易搞混。下面是我们的一个全家福(严格来说也不全)。

图1 M.2全家福
我给大家介绍一下我们自己啊,哈哈。在这个漂亮的合影(请允许我自夸一下!)当中,从左到右依次为:A和E 键控的Wi-Fi卡,B和M 键控固态硬盘和M 键控固态硬盘。您可能被我这些术语搞蒙了,没关系,您现在只需要知道这是不同的接口尺寸就行了。 M.2这个名字一方面代表的是一种物理接口规范;另外一方面也代表的整体形态,也就是以卡的形式,而非盘的形式。具体规范非常详细和繁琐,我们这里就不浪费大家的脑细胞了。 我们被生出来就是为了干活的,因此在计算机的主板上面安排了工作间。当我的主人把我放到工作间后,CPU同学就开始给我派发任务了。我的工作间长什么样呢?下面我们看看它的庐山真面目。没错,这个就是我的工作间(M.2的插槽)。
图2. M.2的插槽

我和我的家(插槽---Socket)

我们的智商很低的,到了工作间后就会埋头干活,从来不关心工作间是否为自己的。为了避免我们走错工作间,我们的设计者发明了一个机关,只有机关匹配的情况下我才能进去。 关于我们的“容貌” 这个机关是什么呢?它们就是所谓的“键控”,“键控”是防止将卡连接器(插头)插入主机上不兼容的插座(插孔)的保护装置。在M.2标准中一共定义了12个键,也就是A-M。但是,大部分都是保留作为以后用的,目前在用的一共4个,具体如表所示。

键(KEY) 卡的尺寸 接口 应用场景
A 1630, 2230, 3030 PCIe x2, USB 2.0, I2C, DisplayPort x4 Wi-Fi/Bluetooth, 蜂窝卡
B 3042, 2230, 2242, 2260, 2280, 22110 PCIe x2, SATA, USB 2.0, USB 3.0, audio, PCM, IUM, SSIC, I2C SATA 和PCIe x2 SSDs
E 1630, 2230, 3030 PCIe x2, USB 2.0, I2C, SDIO, UART, PCM Wi-Fi/Bluetooth, 蜂窝卡
M 2242, 2260, 2280, 22110 PCIe x4, SATA PCIe x4 SSDs

这里键的定义其实就是豁口的位置,通过图中B键和M键的对比我们可以看出其中的差异。其中B键豁口位置在12-20的位置,而M键则在58-66的位置。最下面那个小图就是同时兼容B键和M键的卡了。

图3 金手指尺寸定义
为了让大家更加清楚我的真实面目,大家还是看看我的素颜照吧,哈哈。
图4 我的素颜照
由于我们多胞胎每个人的“容貌”不同,同时我们工作间对我们“容貌”的要求不同,这样我们兄弟几个就不会走错路进入其它人的工作间了。 另外一个需要注意的地方,即使是相同的接口,卡的大小也可以是不一样的。同样是B+M接口的不同尺寸的卡。这个尺寸定义在前面的表格中有详细的描述。
图5 我的兄弟姐妹
关于我们的工作间 我们的工作间在计算机的主板上面,不同的尺寸通常用于做不同的事情。前面说了,工作间和我们之间是有机关的,只有匹配的情况下我们才能进入工作间工作。目前来说,我们的工作间一共有3中种类型,分别如下: Socket 1: 为 Wi-Fi®, Bluetooth®, NFC和Wi-Gig设计的插座 Socket 2: WWAN/SSD/其它插槽,这种插槽支持WWAN+GNSS 解决方案,各种SSD和SSD缓存配置 Socket 3: SSD驱动器接口,可以支持PCIe 4X。

我的办事能力

我们兄弟几个工作效率非常高,单位产出也很多。首先是每件工作我们都能很快的完成,这主要是因为我们的工作间与CPU大哥家距离比较近,需要干的活我们可以很快的拿到手。另外是我们话比较少,让我们干活我们就干,不唠叨(AHCI需要多次访问寄存器与CPU沟通,而我们不需要)。看看我们与其它人工作速度的差异,我们真是快的不能不能的了。

图6 我处理工作有多快
另外一个关于为什么我们单位时间内的产出很多。如果您看过电影《黑衣人》的话,应该就非常清楚了。这个电影里面的外星人有很多胳膊,而且动作非常快。
图7 千臂M.2
我也是如此,我的胳膊非常多,有65535个胳膊(队列),而且每个胳膊可以同时做65536件事情(队列深度)。下面这个图就是我的规格参数与传统AHCI协议的对比。这样一对比,我能不快吗?哈哈。兼职快到天上了。
图8 我与AHCI的对比
最后我们给出一组我们兄弟几个的处理能力吧。在不同的PCIe通道的情况下,我们的处理能力是不同的。毕竟我们工作间与CPU的路的宽窄确实影响了运送货物的速度。下面这个表格很清楚的说明了我们的能力,很厉害吧,呼呼!
图9 我的处理能力
好了,今天我的自我介绍就先到这里吧,有什么不明白的同学可以call我,具体怎么call呢?自己想去吧,我是不会说的,哈哈。

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