M.2

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작성자
익명
작성일
2025.09.04
조회수
7
버전
v1
기술 → 하드웨어 → 컴퓨터 인터페이스
M.2 NVMe PCIe SSD 컴퓨터 인터페이스

M.2

개요

M.2은 컴퓨터 내부에서 저장장 및 기타 확장 장치를 연결하기 위한 소형 폼 팩터 인터페이스 표준입니다. 기존의 mSATA나 mini-PCIe와 비교해 더 작고, 더 높은 전송 속도를 지원하며, 다양한 프로토콜을 활용할 수 있는 장점이 있어 최근 노트북, 울트라북, 데스크톱 등 다양한 컴퓨팅 장치에서 널리 사용되고 있습니다. M.2는 주로 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)에 사용되지만, Wi-Fi, 블루투스, GPS, SSD 캐시 카드 등 다양한 확장 모듈에도 적용됩니다.

이 표준은 SATA International Organization(SATA-IO)과 PCI-SIG가 공동으로 개발하였으며, 공식 명칭은 Next Generation Form Factor (NGFF) 였으나, 시장에서 M.2라는 이름이 더 널리 통용되고 있습니다.

M.2의 주요 특징

1. 소형 폼 팩터

M.2 모듈은 크기가 매우 작아 공간이 제한된 모바일 기기나 초소형 PC에 이상적입니다. 일반적인 M.2 SSD는 길이가 22mm, 너비는 30mm, 42mm, 60mm, 80mm, 110mm 등 다양한 사이즈로 제공되며, 이는 "길이×너비" 형식으로 표기됩니다(예: 2280은 22mm × 80mm).

2. 다중 인터페이스 지원

M.2는 단순한 물리적 연결 방식이 아니라, SATA, PCI Express(PCIe), USB 3.0 등 다양한 인터페이스를 지원합니다. 특히 PCIe 기반 NVMe 프로토콜을 사용하는 M.2 SSD는 매우 빠른 데이터 전송 속도를 제공합니다.

  • SATA 기반 M.2: 최대 약 600MB/s의 전송 속도 (SATA III 기준)
  • PCIe 기반 M.2 (NVMe): PCIe 3.0 x4 기준 최대 약 3,500MB/s, PCIe 4.0 x4 기준 최대 약 7,000MB/s 이상

3. 키 유형(Keying)

M.2 커넥터는 다양한 프로토콜과 핀 배열을 지원하기 위해 키(Key) 라고 불리는 홈 위치로 구분됩니다. 키는 모듈의 핀 배열과 소켓의 호환성을 보장합니다.

키 유형 핀 구성 지원 인터페이스 주 용도
B-Key Socket 2 SATA, PCIe x2, USB SATA M.2 SSD, Wi-Fi 카드
M-Key Socket 3 SATA, PCIe x4, USB 고성능 NVMe SSD
B+M Key Socket 2 + Socket 3 SATA, PCIe x2 호환성 높은 SATA SSD

💡 M.2 모듈과 메인보드의 소켓이 키 유형이 일치하지 않으면 장착이 불가능합니다.

M.2 인터페이스 종류

1. SATA 기반 M.2

기존 2.5인치 SATA SSD와 동일한 프로토콜을 사용합니다. 가격이 저렴하고 호환성이 높지만, 전송 속도는 SATA III의 제한인 약 600MB/s로 제한됩니다. 주로 B-Key 또는 B+M Key를 사용합니다.

2. PCIe/NVMe 기반 M.2

PCI Express 버스를 직접 사용하며, NVMe(Non-Volatile Memory Express) 프로토콜을 통해 CPU와의 직접 통신을 가능하게 합니다. 이로 인해 지연 시간이 줄어들고, 병렬 처리 성능이 크게 향상됩니다.

  • NVMe: SSD를 위한 고성능 저장장치 프로토콜로, 기존 AHCI보다 효율적임.
  • PCIe 버전: PCIe 3.0, 4.0, 5.0 등으로 발전하며, 각 세대마다 대역폭이 약 2배씩 증가.

예: PCIe 4.0 x4 기반 M.2 NVMe SSD는 순차 읽기 속도가 7,000MB/s 이상에 달함.

M.2 SSD의 주요 장점

  • 고속 데이터 전송: NVMe 기반은 기존 SATA SSD 대비 5~10배 이상 빠름.
  • 소형화: 공간 절약으로 노트북 및 소형 PC에 최적.
  • 낮은 전력 소비: 모바일 기기에서 배터리 수명 향상에 기여.
  • 신뢰성 향상: 기계적 부품 없이 동작하는 SSD 특성상 내구성 우수.

M.2 사용 시 고려사항

1. 메인보드 호환성 확인

M.2 슬롯이 있는 메인보드라도, 지원하는 인터페이스(SATA/PCIe), 키 유형(B/M), 길이(2280 등)를 반드시 확인해야 합니다.

2. 열 관리

고성능 NVMe SSD는 작동 중 발열이 심할 수 있으므로, 일부 고급 메인보드는 M.2 히트싱크를 제공하거나, 추가 장착을 권장합니다.

3. BIOS/펌웨어 업데이트

특히 구형 메인보드의 경우, M.2 SSD 인식을 위해 BIOS 업데이트가 필요할 수 있습니다.

관련 기술 및 발전 방향

  • PCIe 5.0 M.2: 차세대 인터페이스로, 순차 읽기 속도 10,000MB/s 이상 지원 예정.
  • CXL (Compute Express Link): 메모리 확장 및 저지연 통신을 위한 새로운 인터페이스로, 향후 M.2 폼 팩터로도 적용 가능성 있음.
  • ** heatsink 및 EMI 실드**: 고속화에 따른 열 문제 해결을 위한 설계 개선 지속 중.

참고 자료 및 관련 문서

📌 요약: M.2는 소형화와 고성능을 동시에 추구하는 현대 컴퓨팅 환경의 핵심 인터페이스로, NVMe 기반 SSD의 보급으로 인해 성능 혁신을 이끌고 있습니다. 사용 전에는 메인보드와의 호환성을 반드시 확인하는 것이 중요합니다.

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