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  [TUTO] Comment choisir son périphérique M.2

 


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[TUTO] Comment choisir son périphérique M.2

n°10265345
Nono0000
Posté le 01-11-2017 à 15:24:31  profilanswer
 

Salut les HFRiennes et HFRiens,
 
Le but de ce topic est d'aider à mieux comprendre le standard M.2 et ses pièges car beaucoup de personnes semblent mal cerner ce qu'est réellement le M.2.
Je vous invite à regarder la page Wikipédia et d'autres articles pour avoir plus de détails si nécessaire.
 
Le "vrai" nom du M.2 est NGFF pour "Next Generation Form Factor" et il est bien important de comprendre ce point. Le M.2 n'est qu'un standard sur la forme physique des cartes électroniques et du connecteur associé. Il a été d'abord créer pour le monde du portable.
Tous les composants M.2 font 22mm de large mais la longueur peut être de 30, 42, 60, 80 ou 110mm. D'où les références 2230, 2242, 2260... que l'on peut voir.
 
Dire qu'un SSD est de type M.2, par exemple, est totalement insuffisant, car cela ne donne qu'une information sur sa forme physique et rien d'autre. Il faut absolument rentrer plus dans les détailles pour s'assurer de la compatibilité des composants M.2 avec son système.
Un M.2 peut véhiculer de l'USB, de l'I2C, du SATA, du PCIE... et tous sont incompatibles entre eux.
 
I. Partie purement mécanique :
 
Un connecteur M.2, c'est 75 emplacements possibles pour les contacts avec une ou deux encoches que l'on appelle les "Keys". Ce point est très important car c'est lui détermine si telle ou telle carte M.2 peut rentrer dans le connecteur M.2 de votre carte mère (CM).
Il y a 12 emplacements possibles pour ces encoches (keys) notés de A à M (exemple avec les Keys B et M):
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ed/M2_Edge_Connector_Keying.svg
 
Les "Keys" les plus rependues sont les "Key M" et "Key B&M" pour les SSD M.2 et "Key A&E" pour les cartes Wifi-Bluetooth.
 
I.1 SSD
Voici un exemple de SSD en Key M et B&M :
http://tssdr1.thessdreview1.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2013/11/Connectors.jpg
 
Si sur votre CM il y a un connecteur de type M (une seule encoche), alors on peut y placer un SSD de type M et B&M. Par contre, s'il y a un connecteur de type B&M sur la CM alors seulement les SSD de type B&M vont pouvoir rentrer. Donc il faut bien faire attention à cela.
 
 
I.2 Wifi-Bluetooth
Pour les cartes Wifi-Bluetooth voilà à quoi cela ressemble (Key A&E)
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/81x5F6wcwrL._SX425_.jpg
 
Comme pour les SSD, si le connecteur sur la CM est de type A alors les cartes de type A&E et A vont pouvoir rentrer, s'il est de type E alors c'est les cartes de type A&E et E qui vont pouvoir y trouver place.
 
II. Couche physique
II.1 SSD
Il y a deux types de SSD :
-SATA 6G
-PCIE natif

 
Un SSD M.2 SATA n'apporte rien de neuf. Les performances sont les mêmes qu'un SSD classique. Cela prend juste moins de place (utile pour les portables) mais peut potentiellement chauffer un peu plus compte tenu de la taille contenue.
Un SSD PCIE est plus performant mais plus cher aussi. Ces modèles sont également susceptibles de beaucoup chauffer.  
Suivant les CM, elles supportent soit l'un, soit l'autre ou bien les deux (le connecteur s'adapte en fonction de ce qui est installé dans ce cas).
Encore une fois, il faut faire attention à ce point, étant donné qu'un M.2 SATA ne marche pas sur un port ne supportant que le M.2 PCIE et inversement. Il faut aussi faire attention qu'un bios ne supportant pas l'UEFI ne peut pas booter sur un composant PCIE.
 
II.2 Wifi-Bluetooth
Une carte M.2 Wifi-BT, utilise à la fois un port PCIEx1 pour la partie Wifi mais également une partie USB pour la partie BT. C'est pour cela qu'un port M.2 A, E ou A&E ne peut pas être utilisé pour y placer un SSD.
 
III. Le protocole
-AHCI pour les SSD M.2 SATA ou PCIE (pas tous les SSD PCIE sont en NVME)
-NVME uniquement pour les SSD PCIE

 
L'AHCI est le protocole classique qui est déjà utilisé depuis longtemps par les SSD et HDD au format classique (2.5" et 3.5" ).
Le NVME est plus récent et uniquement disponible pour les périphériques de stockage PCIE. Cela améliore grandement les IOPS car la file de commande monte d'une liste de 32 commandes (AHCI) à 65536 listes de 65536 commandes.
Ces SSD ont tendance à beaucoup chauffer sous forte charge et leurs performances se retrouvent dégradées pour éviter la surchauffe.
 
Encore une fois, il faut faire très attention à ce point. Si le bios de la CM ne supporte pas le NVME, il sera alors impossible de booter dessus. Si le bios ne le supporte pas nativement, il faut alors y injecter un pilote mais la manipulation est dangereuse (briquer la CM) sans garantie de résultat.
Il faut également un OS assez récent (Windows 8+ ou Linux)
Par contre, comme disque de données pas de problème car depuis Windows 8 et suivant cela est géré nativement.
 
IV. Carte Mère sans port M.2
Si votre CM ne possède pas de port M.2, il est toujours possible de rajouter une carte fille mais tout ce qui a été dit précédemment reste valide et il faut bien y faire attention.
 
IV.1 Carte fille PCIE
https://media.hardware.fr/ld/products/00/04/03/85/LD0004038597_2.jpg
https://shop.hardware.fr/fiche/AR201611170057.html
Ce type de carte permet de mettre un SSD M.2 PCIE AHCI ou NVME sur un PC ne possédant pas ou plus de port M.2 libre. Attention un SSD M.2 SATA est incompatible avec ce type de carte.
 
IV.2 Carte fille PCIE/SATA
Il existe deux types de cartes filles.
Double ports, M.2 SATA, M.2 PCIE :
https://media.hardware.fr/ld/products/00/03/20/36/LD0003203606_2.jpg
https://shop.hardware.fr/fiche/AR201508050113.html
Ce type de carte permet de mettre un SSD M.2 PCIE comme le précédent mais également un SSD M.2 SATA. Pour le SSD M.2 SATA, il faut raccorder le port SATA à un port SATA libre sur votre CM. L'alimentation est délivrée par le port PCIE dans les deux cas.
 
Double ports SATA avec contrôleur SATA intégré :
https://media.hardware.fr/ld/products/00/04/17/03/LD0004170319_2.jpg
https://shop.hardware.fr/fiche/AR201701300169.html
 
Ce type de carte est bien plus cher car il intègre un contrôleur SATA sur la carte. On peut y placer deux SSD M.2 SATA et aucun port SATA au niveau de la CM n'est nécessaire mais les SSD PCIE sont incompatibles.
 
V. Performances et alternatives
V.1 Perfs
Comme dit précédemment, les performances des disques M.2 SATA sont les mêmes que les SSD au format 2.5".
Les performances des disques M.2 PCIE NVME sont sur le papier et dans les benchs largement supérieures aux disques SATA, cependant, dans la très grande majorité des cas, cette différence sera à peine perceptible au quotidien et il n'est pas rare de voir des discutions sur ce point (personnes déçues par la différence de performance par rapport à leur précédent SSD).
La différence de prix ne justifiant pas réellement ce gain, il est donc préférable de partir sur un SSD M.2 SATA.
 
V.2 Alternatives
Les SSD PCIE NVME ne se limitent pas au format M.2 ou PCIE. Il existe également le port U.2 qui permet d’avoir une connexion à vitesse équivalente (PCIE 3.0 x4) et supporte également le NVME.
L’U.2 présente deux avantages, le format 2.5" permet de correctement dissiper la chaleur et il est également compatible avec le "branchement à chaud" (chose que le M.2 ne supporte pas). Ce dernier point le rend particulièrement intéressant pour un montage RAID 5/0+1… ce qui le place comme le successeur du connecteur SATA.
Cependant les disques U.2 sont principalement des références professionnelles et difficiles à trouver.
 
VI. Booter sur un disque PCIE NVME via software
Il est possible, même sur les CM anciennes, de lancer un OS sur un SSD PCIE AHCI ou NVME mais cela nécessite l’utilisation d'un bootloader (Clover dans le cas présent) et d'un premier disque ammorcable compatible avec votre CM (SSD SATA, clef USB, carte SD...).
Il faut bien comprendre que dans ce cas, la CM va booter sur le disque SATA ou la clef USB qui va ensuite rediriger la séquence vers le SSD PCIE. Il faut donc définir dans le BIOS le disque SATA ou la clef USB comme disque prioritaire.
Cela présente deux inconvénients:
- Temps de boot rallongé car la séquence est plus longue.
- Si le périphérique qui sert au premier niveau de loader (SSD SATA, clef USB...) est défectueux ou retiré, il sera impossible de booter.
 
Le site win-raid propose un guide (en anglais simple) permettant de créer un disque bootable avec le loader clover. Généralement ce type de chose est assez complexe à mettre en place mais un logiciel appelé BDU permet de faire cela rapidement. Attention le disque permettant le boot de premier niveau sera formaté entièrement donc toutes les données dessus seront effacées. Une partition de 200Mo sera créée dessus le reste pouvant être utilisé comme bon vous semble:
https://www.win-raid.com/t2375f46-G [...] ethod.html
 
Attention, si vous utilisez de vieux OS, il faut obligatoirement les patcher pour y inclure un pilote NVME. Mais comme toujours en 2017, il n'est plus franchement recommandé d'installer Windows 7 ou similaire.


Message édité par Nono0000 le 04-11-2017 à 09:26:55

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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
mood
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Posté le 01-11-2017 à 15:24:31  profilanswer
 

n°10265424
Zonka
x58 forever!
Posté le 01-11-2017 à 17:00:39  profilanswer
 

Au top, Nono0000 , merci pour les brebis égarées du M2 ! :D


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Feedback - Guide d'achat de config
n°10265447
Revere
Posté le 01-11-2017 à 17:14:02  profilanswer
 

Merci, ça permet de mettre au clair un beau bordel pour pas mal de gens  :D

n°10265454
Zonka
x58 forever!
Posté le 01-11-2017 à 17:24:11  profilanswer
 

Perso pour m'en sortir avec mon Crucial M2 et un Samsung NVMe (sur une config en x58....), j'ai d'ailleurs eu recours à ces deux cartes là :)
 
https://media.hardware.fr/ld/products/00/04/03/85/LD0004038597_2.jpg
 
https://media.hardware.fr/ld/products/00/04/17/03/LD0004170319_2.jpg


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Feedback - Guide d'achat de config
n°10265476
Nono0000
Posté le 01-11-2017 à 17:50:02  profilanswer
 

Merci les gars ;)
 
Je vais peut-être aussi rajouter une section sur le raid M.2 qui ne présente pas beaucoup d'intérêt étant donné que le "Hot Swap" n'est pas supporté...


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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
n°10266283
f@stnut3ll​@
Posté le 02-11-2017 à 19:07:15  profilanswer
 

Merci pour ce tuto nono c’est con mais justement je me posait plein de question sur les M.2 et tu y a répondu  :jap:  
 
Peut etre ajouter un petit tour rapide de comment choisir son M2 système et son M2 stockage ?
 
Vous allez me dire c’est bête de prendre un M2 pour du stockage oui mai c’est petit et propre et moi j'ai 2 m2 sur ma cm donc je vais pas me gêner, mais faut quand même que je check cette histoire de ligne pcie car je voudrais pas avoir une CG castrée...

n°10266310
maxougreno​ble
Posté le 02-11-2017 à 19:54:28  profilanswer
 

En tout cas, ce tuto est le bienvenu. Merci.

n°10266348
Nono0000
Posté le 02-11-2017 à 20:44:50  profilanswer
 

f@stnut3ll@ a écrit :


Peut etre ajouter un petit tour rapide de comment choisir son M2 système et son M2 stockage ?

 

Désolé, je ne suis pas vraiment sûr de comprendre ton point. Pour moi, ce choix est essentiellement guidé par la CM et l'OS de l'utilisateur.
Egalement, je ne souhaite pas vraiment faire une partie "conseil d'achat" car je ne compte pas maintenir cette page à chaque nouveau produit qui sort tant que les protocoles n'évoluent pas.

 

Mais surtout n'hésite pas à compléter ce thread (ou bien un autre) avec ton expérience et tes conseils.

 

Pour ce qui est de l'occupation des lignes PCIE, cela va fortement dépendre de la CM. Sur les CM récentes de la série 100/200, il me semble qu'à chaque fois, les ports M.2 sont connectés au PCH.
Pour l'AM4, il y a un bus PCIE "lent" sur le CPU dédié au premier port M.2 mais quand il y en a un second, je pense qu'il est connecté au PCH là aussi.
Sur x99/x299 et STR4, étant donné que les CPU ont bien plus de lignes PCIE, il faut en effet faire plus attention aux branchements.

Message cité 1 fois
Message édité par Nono0000 le 02-11-2017 à 20:49:47

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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
n°10266385
Winpoks
Posté le 02-11-2017 à 21:22:49  profilanswer
 

Nono0000 a écrit :

 

Pour ce qui est de l'occupation des lignes PCIE, cela va fortement dépendre de la CM. Sur les CM récentes de la série 100/200, il me semble qu'à chaque fois, les ports M.2 sont connectés au PCH.
Pour l'AM4, il y a un bus PCIE "lent" sur le CPU dédié au premier port M.2 mais quand il y en a un second, je pense qu'il est connecté au PCH là aussi.
Sur x99/x299 et STR4, étant donné que les CPU ont bien plus de lignes PCIE, il faut en effet faire plus attention aux branchements.

 

Exact, vu que les processeurs (Coffee Lake inclus) n'ont que 16 lignes. C'est bien le PCH qui prend le reste.

 

Sur X99, je n'ai jamais regardé ce qu'il y avait sur le PCH, vu que l'entrée de gamme est limité à 28 lignes par exemple (j'en avais pas besoin de plus). Je crois que c'était seulement 8 lignes de plus en PCIe 2.0.  


Message édité par Winpoks le 02-11-2017 à 21:24:36
n°10266400
Nono0000
Posté le 02-11-2017 à 21:43:00  profilanswer
 

En effet, sur x99 c'est un lien DMI 2.0 entre le CPU et le PCH ce qui limite les pcie connectés au PCH à la norme 2.0.
Sur ma x99 deluxe, le port M.2 est uniquement de type PCIE et il est connecté au lignes du CPU.
28 lignes c'est quand même 12 de plus que les plateformes mainstream ;)


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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
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Posté le 02-11-2017 à 21:43:00  profilanswer
 

n°10266550
Nono0000
Posté le 03-11-2017 à 09:04:57  profilanswer
 

J'ai rajouter une section VI sur comment se servir du boot loader Clover pour installer et démarrer un OS sur un SSD PCIE sur les CM incompatibles.
J'ai trouver un guide très bien fait sur win-raid qui utilise le logiciel BDU que je ne connaissais pas et qui permet facilement de créer un disque bootable avec Clover ;)


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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
n°10266610
Zonka
x58 forever!
Posté le 03-11-2017 à 10:50:22  profilanswer
 

J'avais utilisé la technique du bootloader sur clé USB, simulant donc un boot UEFI sur une carte-mère x58 (très loin d'être UEFI donc...).

 

Ça fonctionnait avec boot W10 sur le NVMe!

 

Mais... Les temps de boot additionnés avec ce boot virtuels montaient à... 1min30 de mémoire. .. J'ai laissé tomber évidemment


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Feedback - Guide d'achat de config
n°10266627
Nono0000
Posté le 03-11-2017 à 11:08:21  profilanswer
 

Zonka a écrit :

J'avais utilisé la technique du bootloader sur clé USB, simulant donc un boot UEFI sur une carte-mère x58 (très loin d'être UEFI donc...).

 

Ça fonctionnait avec boot W10 sur le NVMe!

 

Mais... Les temps de boot additionnés avec ce boot virtuels montaient à... 1min30 de mémoire. .. J'ai laissé tomber évidemment

 

Cela dépendant des modèles de CM x58. Mon ancienne Gigabyte x58 ud5 avait un bios beta rajoutant le support de l'UEFI (pour booter sur des disques de plus de 2To) mais je ne sais pas si le niveau était suffisant pour booter sur un périphérique PCIE AHCI. Pour le NVME, il n'y avait pas de pilote pour, c'est certain ;)
Mais j'ai pu installer win10 en UEFI sur un SSD en SATA (partitions en GPT).

Message cité 1 fois
Message édité par Nono0000 le 03-11-2017 à 11:10:41

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n°10266648
Zonka
x58 forever!
Posté le 03-11-2017 à 11:36:37  profilanswer
 

Nono0000 a écrit :

 

Cela dépendant des modèles de CM x58. Mon ancienne Gigabyte x58 ud5 avait un bios beta rajoutant le support de l'UEFI (pour booter sur des disques de plus de 2To) mais je ne sais pas si le niveau était suffisant pour booter sur un périphérique PCIE AHCI. Pour le NVME, il n'y avait pas de pilote pour, c'est certain ;)
Mais j'ai pu installer win10 en UEFI sur un SSD en SATA (partitions en GPT).

 


Ben justement c'est une UD5...ou UD3R, sais plus j'ai 3 CM Gigabyte x58 ;)


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Feedback - Guide d'achat de config
n°10266671
SirGallaha​d
What's your favorite color ?
Posté le 03-11-2017 à 11:55:55  profilanswer
 

Beau post.


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Blue,no ! Red ! ... Aaaaaaaaaaaaahhhhhhhhhh
n°10266763
Darknesse ​design
Posté le 03-11-2017 à 14:07:35  profilanswer
 

Salut,
 
Bon tuto !
 
J'ai voulu en effet garder mon windows 7 sur mon ssd 960 pro et j'ai pas mal galérer avant de trouver la solution :pt1cable:  Mais une fois que ta le bon pilote pour que windows 7 reconnaissance ton ssd nvme c'est facile ^^
 
Faudrait rajouter un poste sur l'optimisation du bios et de windows afin de tirer le maximum du potentielle des ssd nvme.
 
A+ ;)


Message édité par Darknesse design le 03-11-2017 à 14:08:36

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-|Workblog|- Dark Project
n°10266802
Nono0000
Posté le 03-11-2017 à 15:02:00  profilanswer
 

Salut,

 

Ce n'est pas vraiment le but de ce topic, je cherchais juste à expliquer le M.2 dans les grandes lignes et les nouveaux protocoles de manière générale.

 

En tout cas, d'un point de vue bios, je ne vois absolument pas ce qui peut permettre d'optimiser un SSD (qu'il soit NVMe ou AHCI).
De même sous Windows, je ne vois pas vraiment ce que tu peux faire.
Désactiver le prefetch/superfetch mais c'est vrai pour n'importe quel SSD. Tout comme l'Over Provisionning (OP) qui permet de maintenir des performances optimales dans le temps.

 

Pour mon info, tu penses à quoi comme points d'optimisation?


Message édité par Nono0000 le 03-11-2017 à 15:02:54

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CPU: 5960X 4.4Ghz (Uncore: 4.0Ghz) WC HM -- Mem: 4x4Go 3200Mhz 15-16-16-32-2T -- Mobo: Asus X99 Deluxe -- GPU: 1080Ti (GPU: 2000Mhz, VRAM: 5900Mhz) -- Carte Son: X-Fi Titanium Fatal1ty Professional -- SSD: M.2 PCIE XP941 -- Ecran: Asus ROG Swift PG278Q
n°10266895
Zonka
x58 forever!
Posté le 03-11-2017 à 16:27:09  profilanswer
 

On peut aussi dériver sur les techniques de modification de BIOS pour y injecter la prise en charge du NVMe au niveau UEFI.

 

La encore j'avais presque réussi sur une CM en Z77 avec boot sur le SSD, mais instabilité, trashage du BIOS.... ;)


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Feedback - Guide d'achat de config
n°10266898
nicolas_ya​d
Spoons made me fat
Posté le 03-11-2017 à 16:28:30  profilanswer
 

[:drapal]


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