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.
[Edit]: Next Impact a également publié un article en Septembre 2018 sur le M.2 (merci max_puech pour le lien):
https://www.nextinpact.com/news/106 [...] ilites.htm

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 créé 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 détails 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):

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 :

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.

Exemple avec un connecteur Key B et un connecteur Key M sur la CM:

I.2 Wifi-Bluetooth
Pour les cartes Wifi-Bluetooth voilà à quoi cela ressemble (Key A&E)

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 ce sont 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.
Attention, suivant les CM, si un SSD M.2 Sata ou PCIE est installé, un ou deux ports SATA standards peuvent être désactivés.

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 SSD 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://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://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://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.

IV.3 Boitier USB externe
Il existe deux types de boitier USB
Pour SSD M.2 SATA. Ces boitiers utilisent un contrôleur USB vers SATA classique déjà utilisé pour les disque dur externes:

https://shop.hardware.fr/fiche/AR201707130007.html
Attention toute fois, il faut bien vérifier la présence d'un contrôleur sur la carte et éviter les boitiers au prix trop bas qui peuvent en être dépourvus.

Pour SSD M.2 PCIE NVME. Ces boitiers utilisent un contrôleur USB vers PCIE (merci Wuger91 pour le lien) JMS583 ou ASM2362 (s'il existe d'autres références merci de me les indiquer):

https://www.amazon.fr/Boîtier-disqu [...] B07M6Q3NB4
Encore une fois, attention aux possibles arnaques et bien vérifier la présence d'un tel contrôleur dans le boitier.
Également, ces puces ne semblent supporter que le NVME. Donc les SSD PCIE AHCI ne marcheront pas avec.
Les débits sont, bien entendu, fortement limités (10Gb/s au mieux si placé sur un port 3.1 gen 2)

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.

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

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

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
 

 

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...

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    
 
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...

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

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.

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.  

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

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

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).

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

Beau post.

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  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+

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?

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....

Hello all,
 
Des avis sur le SSD M2 samsung 960 EVO ?
 
Je suis sur un 840/850 evo actuellement, et j'envisage de mettre l'os sur un M2
 
Des retours ?

Le PRO plutôt non ?

C'est dans quel but? si c'est pour les "performances", tu ne vas presque rien gagner au quotidien et vu le prix exorbitant de ces SSD cela ne présente aucun intérêt...

 
 
J'ai une Asus ROG X370-F
 

 
Si j'ai bien compris le FP, le port M.2 de ma carte mère supporte donc les "Key M" et "Key B&M" en SATA et PCI-E
Concrètement je veux juste ajouter un SSD en 1 To pour installer mes jeux Steam, je préfère éviter d'ajouter un disque sur les racks de mon boitier et je réfléchissais au M.2. J'imagine que vu l'écart de prix entre les interfaces SATA et PCIE c'est pas nécessaire pour mon usage ?

Oui clairement, un ssd SATA III en M.2 suffira largement. Le mx300 1To M.2 par exemple...
Attention, suivant les CM, si un SSD M.2 Sata est installé, un ou deux des ports SATA standards peuvent être désactivés...

Salut
 
Merci pour ce topic  
 
Est-ce qu'une carte fille acceptant le PCIe NVMe accepte aussi le PCIe AHCI ?
 
J'ai acheté ça, pour du NVMe, et je voulais savoir si c'est bon pour de l'AHCI aussi. (j'ai ce qu'il faut pour du SATA)
 
https://www.ebay.fr/itm/M-2-PCI-E-N [...] 2749.l2649
 
Many thanx

 
Bien sûr, aucun problème. La différence entre l'AHCI et le NVME se situe au niveau du protocole (logiciel bas niveau). "Physiquement" le transport se fait en PCIE dans les deux cas

Ah d'accord

Intéressant !

Merci !

Bonjour à tous, merci Nono0000 pour ces explications claires ;-)

Chouette topic.

Pour apporter ma petite pierre à l'édifice, chez Linux Mageia, c'est possible de booter sur un ssd m2 nvme depuis Magiea v5.1.

Magiea 5 voyait dejà mon ssd m2 nvme (un intel 600P) mais je ne pouvais pas encore l'utiliser comme disque de boot.

Chez Opensuse, c'est possible de booter sur un nvme depuis au moins depuis la leap v42.2.

C'était du à quoi ces impossibilités ? Sur Arch et Débian je n'avais jamais eu de soucis.

 
Bonjour,
 
Je plussoie des 2 mains.
 
@+

Salut Nono0000, j'ai parcourue ce topic et je pense que j'ai failli commander trop vite. J'ai un petit serveur fabriqué avec un PC et FreeNas dessus. Je voulais y mettre un disque dur SSD au format M.2 pour le coté pratique du sans câble.
J'ai repéré cette carte file : https://fr.aliexpress.com/item/Led- [...] 3c00xekR1p
et ce disque dur : https://www.amazon.fr/Western-Digit [...] B2280&th=1
 
Le disque dur a un connecteur Key B&M et donc rentre sur le connecteur Key M de la carte file, mais est ce compatible ?
 
Merci

Salut fjaffre,

Il faut impérativement utiliser un SSD PCIE pour l'adaptateur que tu as choisi.
Or le SSD que tu as sélectionné est de type SATA donc incompatible même si physiquement le port M key est compatible avec un SSD B&M.

Il en faut donc un de ce type (malheureusement bien plus cher):
https://www.amazon.fr/Samsung-SSD-9 [...] B07CGGNX7S

 
La réponse est claire, même si j'aurais préféré que tu me dises "va y s'est OK"
Le prix est le double, donc pas terrible. Du coup, en gardant le SSD de type SATA, il faudrait trouver une carte compatible.
Su ma carte mère GA-B85M-B3H j'ai déjà utilisé les 6 ports SATA de la carte mère, plus un autre SATA sur une carte additionnelle, donc cela devrait être bon si je la retire pour mettre un SSD N.2

Si tu mets un M2 SATA ça te dévalide au moins un port SATA sur ta carte mère

 
Je decouvre ce format de disque dur aujourd'hui car j'ai toujours eu des SSD classiques, ben je me rends compte que pas si simple.
Donc je dois prendre du NVME.

Oui, car à part le form factor un SSD SATA au format M2 n'apporte rien !

FP claire et complète !

Sur ta carte additionnelle, il n'y a plus de port de disponible ? Il y a juste un seul port?

Si tu remplaces la carte, tu vas du coup perdre un disque SATA non?
Un disque PCIE n'apporte presque rien en terme de performances pour une utilisation standard.

Comme j'ai mis sur le premier post, il existe des carte M.2 SATA vers PCIE mais cela coûte cher (~80€) car il faut un contrôleur SATA dessus.

Et sinon prendre un SSD SATA classique plus grand pour remplacer un existant ?

Merci

 
Il s'agit de remplacer un vieux disque 2,5" a plateau de 256go par un SSD. Mais le disque NVME semble vraiment très performant et je pense réussir a trouver quelque chose a mettre sur ma carte : https://fr.aliexpress.com/item/Led- [...] 3c00nkFLfe pendant les soldes. Cela me permettra au cas ou de laisser ma carte avec mes 2 ports SATA supplémentaires, en mettant le NVME sur un PCIE.