Kako će ažurirana verzija SATA povećati brzine računala
SATA ili Serial ATA bili su veliki uspjeh kada je riječ o pohrani na računalu. Standadizacija na sučelju omogućuje jednostavnu instalaciju i kompatibilnost između računala i uređaja za pohranu. Problem je u tome što dizajn serializirane komunikacije dosegne svoje granice, jer mnogi statički diskovi pokrivaju performanse sučelja, a ne pogon. Zbog toga je potrebno razviti nove standarde komunikacije između računala i pogona za pohranu . Ovo je mjesto gdje SATA Express korak dalje ispunjava jaz.
SATA ili PCI-Express komunikaciju
Postojeće specifikacije SATA 3.0 bile su ograničene na samo 6.0 Gbps širinu pojasa koja prevodi do otprilike 750 MB / s. Sada s nadmoćom za sučelje i sve, to znači da je učinkovita izvedba bila ograničena na samo 600 MB / s. Mnogi od trenutnih generacija statičkih diskova uglavnom su dostigli tu granicu i trebaju neki oblik bržeg sučelja. Specifikacija SATA 3.2 koja je SATA Expess dio je uvela novo sredstvo komunikacije između računala i uređaja dopuštajući uređajima da odaberu žele li koristiti postojeću SATA metodu, osiguravajući unatrag kompatibilnost sa starijim uređajima ili koristiti brži PCI - Izvezi autobus.
PCI-Express bus tradicionalno se koristi za komunikaciju između CPU-a i perifernih uređaja kao što su grafičke kartice, sučelja za umrežavanje, USB priključci itd. Prema trenutnim standardima PCI-Express 3.0, jedno PCI-Express trak može nositi do 1 GB / s što je brže od trenutnog SATA sučelja. To je ono što jedan PCI-Express trak može postići, ali uređaji mogu koristiti više traka. Prema SATA Express specifikacijama, pogon s novim sučeljem može koristiti dva PCI-Express traka (često označena kao x2) da imaju potencijalnu širinu pojasa od 2 GB / s što je gotovo tri puta veća od brzine prethodnih SATA 3.0 brzina.
Novi SATA Express priključak
Sada je novo sučelje također zahtijevalo i novi priključak. To može izgledati nešto slično jer priključak zapravo kombinira dva SATA podatkovna priključka zajedno s trećim neznatno manjim priključkom koji se bavi komunikacijom na PCI-Express. Dva SATA konektora zapravo su potpuno funkcionalni SATA 3.0 priključci. To znači da jedan SATA Express konektor na računalu može podržati dva starija SATA priključka. Problem dolazi kada želite priključiti novi disk s pogonom SATA Express u priključak. Svi SATA Express konektori koristit će punu širinu da li se disk temelji na starijim SATA komunikacijama ili novijim PCI-Express računalima. Dakle, jedan SATA Express može nositi s dva SATA pogona ili s jednim SATA Express pogonom.
Pa zašto PCI Express Express SATA Express pogon ne koristi samo jedan treći priključak nego dva SATA porta? To se odnosi na činjenicu da pogon temeljen na SATA Express može koristiti bilo koju tehnologiju, tako da mora imati sučelje s oba. Osim toga, mnogi SATA priključci povezani su s PCI-Express trakom radi komunikacije s procesorom. Koristeći PCI-Express interace izravno s SATA Express pogonom, učinkovito ćete prekinuti komunikaciju s dva SATA priključka povezana s tim sučeljem.
Ograničenja naredbene površine
SATA je učinkovito način prijenosa podataka između uređaja i procesora na računalu. Pored ovog sloja, tu je i naredbeni sloj koji se pokreće na vrhu toga kako bi poslali naredbe o tome što treba napisati i čitati s pogona za pohranu. Godinama je ovo rješavao AHCI (Advanced Host Controller Interface). To je tako standardizirano da je u biti zapisano u svaki operativni sustav koji je trenutno na tržištu. To učinkovito čini SATA diskove čep i play. Nema dodatnih vozača. Iako je tehnologija dobro funkcionirala sa starijom usporenijom tehnologijom, kao što su tvrdi diskovi i USB flash diskovi, ona zaista zadržava brže SSD-ove. Problem je u tome što dok red čekanja naredbe AHCI može držati 32 naredbi u redu, on može i dalje obraditi samo jednu naredbu odjednom jer postoji samo jedan red.
Tu dolazi naredba NVMe (Nestabilna Memory Express). Sadrži ukupno 65.536 naredbenih redova s mogućnošću držanja 65.536 naredbi po redovima. Učinkovito, to omogućuje paralelnu obradu naredbi za pohranu na pogon. To nije korisno za tvrdi disk jer je još uvijek djelotvorno ograničen na jednu naredbu zbog pogonskih glava, no za čvrste diskove s njihovim višestrukim memorijskim čipovima može učinkovito povećati njihovu propusnost pisanjem više naredbi različitim čipovima i stanicama istovremeno ,
Ovo može zvučati sjajno ali postoji problem. Ovo je nova tehnologija i kao rezultat toga nije ugrađena u većinu postojećih operacijskih sustava na tržištu. U stvari, većina će morati imati dodatne upravljačke programe instalirane u njih tako da pogoni mogu koristiti novu NVMe tehnologiju. To znači da implementacija najbrže performanse za SATA Express pogone može potrajati neko vrijeme dok softver mora zrasti sličan AHCI-ovom prvom uvodu. Srećom, SATA Express omogućuje pogonima korištenje bilo koje od dvije metode, tako da još uvijek možete koristiti novu tehnologiju sada s AHCI vozačima i potencijalno premjestiti na noviji NVMe standardima kasnije radi poboljšane performanse, iako vjerojatno zahtijevaju pogon biti preoblikovan.
Neke druge značajke dodane SATA Expressom putem SATA 3.2 Specs
Sada novi SATA specifikacije daju više od samo novih metoda komunikacije i konektora. Većina ih je usmjerena prema mobilnim računalima, ali također mogu imati koristi i drugim ne-mobilnim računalima. Najznačajnija značajka uštede energije je novi način rada DevSleep. To je u osnovi novi način rada koji omogućava gotovo potpuno isključivanje sustava u skladištu čime se smanjuje napajanje kada je u stanju mirovanja. To bi trebalo poboljšati vrijeme rada posebnih prijenosnih računala, uključujući Ultrabooks dizajnirane oko SSD-ova i nisku potrošnju energije.
Korisnici SSHD-a (hibridni pogoni čvrstog stanja) također će imati koristi od novih standarda jer su stavili u novi skup optimizacija. U trenutnim SATA implementacijama, kontrolor pogona će odrediti koje bi stavke trebale i ne bi trebale biti predmemorije temeljene na onome što vidi da ih zatraže. S novom strukturom, operativni sustav mogao bi u biti reći upravljaču pogona koji bi trebao sadržavati stavke u predmemoriji, što smanjuje količinu nadzemlja na upravljačkom pogonu i poboljšava performanse.
Konačno, postoji funkcija za uporabu s postavkama RAID pogona. Jedna od svrha RAID je za redundanciju podataka. U slučaju kvara pogona, pogon se može zamijeniti, a podaci će se obnoviti iz podataka o čekovima. U biti, oni su izgradili novi proces u SATA 3.2 standardima koji mogu poboljšati proces obnove prepoznavanjem podataka koji su oštećeni u odnosu na ono što nije.
Provedba i zašto nije uhvaćen
SATA Express je službeni standard od kraja 2013. godine, ali nije počeo stvarati svoje puteve u računalne sustave sve do oslobađanja Intel H97 / Z97 čipseta u proljeće 2014. Čak i uz matične ploče s novim sučeljem postoje nema pogona u vrijeme pokretanja koji su u mogućnosti koristiti novo sučelje. To je vjerojatno zbog problema s okruženjem podrške operativnog sustava za naredbu nove čekanja za naredbu da biste u potpunosti iskoristili SATA Express. Barem postojeće implementacije dopuštaju korištenje SATA Express konektora s postojećim SATA diskovima. To bi trebalo olakšati implementaciju za one koji se dogode da kupuju tehnologiju sada kada pogoni postanu dostupni.
Razlog zbog kojeg sučelje nije stvarno uhvaćeno zapravo leži s sučeljem M.2 . Ovo se koristi isključivo za statičke diskove koji koriste manji oblik faktora koji se koristi u prijenosnim računalima, ali i desktop sustavima. Tvrdi diskovi još uvijek teško prelaze SATA standarde. M.2 ima malo više fleksibilnosti jer se ne oslanja na veće pogone, ali također može koristiti i četiri PCI-Express trake što znači brže pogone od dviju traka SATA Express. U ovom trenutku, potrošači možda nikada neće vidjeti SATA Express ikada usvojen.