رابط U.2 در مادربردهای جدید چیست؟

با ورود حافظه های ذخیره سازی SSD، اینترفیس های آنها نیز ایجاد شد. این درایوها نیز از مسیرهای عمومی سخت افزار شامل PCI Express و SATA بهره می برند. هر چند که اینترفیس ساتا با سرعت 6 گیگابیت در ثانیه (در نسل سوم) برای مدل های 2.5 اینچی تولید شد، اما این حافظه ها همچنان نیازمند یک پهنای باند بیشتر نزدیک به PCIe بودند. پس از معرفی حافظه های M.2 سوکت هایی برای آنها در نظر گرفته شد که مانند ماژول های Wi-Fi بوده و به دو مسیر PCIe 3.0 X4 و SATA III متصل بود. در صورتی که آنها را به مسیر PCIe 3.0 X4 متصل کنیم، سرعت واقعی 32 گیگابیت در ثانیه برای آنها فراهم می گردد. در صورت استفاده از SATA III نیز بیش از یک مسیر در اختیار آن قرار می گیرد و این محدودیت ذاتی این اسلات از بین خواهد رفت. تمامی پلاگین های مورد بحث در بخش ذخیره سازی سخت افزاری مکانیکی هستند. اما همانطور که گفته شد برخی از SSD ها با محدودیت های پهنای باند مواجه بودند و نمی توانستیم درایوهای 2.5 اینچی را به مسیرهای PCIe ربط دهیم. در نتیجه رابط U.2 معرفی شد.

رابط U.2 در ابتدا جهت استفاده در سیستم های سرور و کامپیوترهای اینچنینی ایجاد شد اما پس از مدت بسیار کوتاهی این محدودیت استفاده در آنها حذف شده و پا به سیستم های خانگی گذاشتند. لپ تاپ ها فاقد این رابط هستند چرا که اصلا نیازی به آنها ندارند اما در کامپیوترهای خانگی و سرور کاربردهای فراوانی برای این رابط دیده می شود. رابط U.2 نوعی آداپتور است که برای اولین بار در مادربردهای Z170 و X99 تعبیه شد. به طور حتم در حین مطالعه اخبار و مطالب مرتبط با معرفی مادربردها به نام U.2 برخورد کرده اید. اینک به شما توضیح خواهیم داد که U.2 چیست و در چه زمانی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این رابط گاها با نام SFF-8639 شناخته می شود اما نامش تغییر کرده است. رابط U.2 به طور مستقیم به مسیر PCI Express متصل می گردد و از رابط های SATA استفاده نمی کند. رابط U.2 به نوعی مسیر بهبود و توسعه یافته SATA Express است. همانطور که می دانید تجهیزات چندانی از مسیر SATA Express استفاده نمی کنند و حتی در مادربردهای جدید تنها یک الی 2 رابط SATA Express تعبیه شده است که نشان از کم اهمیت بودن آن است. پین کردن U.2 نزدیک به اتصال SAS است با این وجود پهنای باند بیشتری را در اختیار ذخیره ساز قرار می دهد. این رابط ترکیبی از 3 خط SMBus و دو پورت است.

پین های باقی مانده در آن جهت سیگنالیک، انرژی و کنترل مورد استفاده قرار می گیرد. رابط های U.2 بر روی مادربرد به صورت اتصال دو طبقه است. در سوی دیگر کابل آن اتصالی مشابه با SATA قرار دارد که دقیقا اتصال به SSD 2.5 Inch ها است. SATA Express در حال  انقراض است و یکی از دلایل آن محدودیت دسترسی است؛ SATA Express به دو Bus مدل PCI Express از نوع نسل سوم متصل است که پهنای باند 2 گیگابایت در ثانیه (2GB/s) را ایجاد می کند. این سرعت چیزی مابین SATA III و PCIe 3.0 بود. با این حال این رابط نیز از حداکثر پتانسیل پهنای باند در ذخیره سازی پشتیبانی نمی کرد. از نظر تئوری حداکثر سرعت رابط SATA III به 600 مگابایت در ثانیه می رسد که با لحاظ کردن سربار به 550 مگابایت در ثانیه می رسد. در نتیجه این اینترفیس توان رسیدن به سرعت استاندارد های NVME را دارا نیست. از نظر فنی رابط U.2 می توان تا 4 ذخیره ساز را به رابط PCIe متصل سازد؛ با این وجود هنوز در هیچ یک از مادربردها این تعداد رابط U.2 استفاده نشده است.

رابط U.2 با 4 مسیر PCI Express نسل سوم ارتباط برقرار کرده و پهنای باند 4 گیگابایت در ثانیه (4GB/s) را ایجاد می کند. جهت مطالعه سیستم های NVME به مطلب ((NVME چیست؟)) مراجعه نمائید. SFF-8639 یک استاندارد جهت اتصال NVME/PCIe است و کابل های مرتبط در یک سو رابط دو طبقه U.2 را به همراه دارند و در سر دیگر یک یا دو رابط SATA/SAS. از نظر فنی هر رابط U.2 از حداکثر دو مسیر ورودی SATA پشتیبانی می کند. در نتیجه U.2 یک آداپتور فعال (Active) جهت ارتباط حافظه های SSD مانند فاکتورهای 2.5 اینچی به مسیر PCIe است. AHCI در عمق دریافت و آدرس دهی دستورات، نسبتا سطحی عمل می کرد، این پروتکل از یک صف فرمان و 32 دستور در آن پشتیبانی می کند. این در حالی است که رابط NVME از 65535 صف و 65536 دستور در آنها به طور همزمان پشتیبانی می کنند. برای استفاده و بهره وری از حداکثر توان و پهنای باند SSD های خود می توانید از رابط U.2 استفاده نمائید.