Hoe die opgedateerde weergawe van SATA die rekenaarspoed sal verhoog
SATA of Serial ATA was 'n groot sukses as dit kom by die rekenaar stoor. Die standadisering op die koppelvlak maak dit vir maklike installasie en versoenbaarheid tussen rekenaars en bergingstoestelle moontlik. Die probleem is dat die ontwerp van die serialized kommunikasie sy grense bereik het, aangesien baie vaste-state dryfkragte beperk word deur die prestasie van die koppelvlak eerder as die ry. As gevolg hiervan moet nuwe standaarde van kommunikasie tussen 'n rekenaar en stoor dryf ontwikkel word. Hier kom SATA Express in om die prestasiegaping te vul.
SATA of PCI-Express kommunikasie
Die bestaande SATA 3.0-spesifikasies is beperk tot net 6,0 Gbps bandwydte wat ongeveer 750MB / s vertaal. Nou met oorhoofse koppelvlak en alles, beteken dit dat die effektiewe prestasie beperk is tot net 600MB / s. Baie van die huidige generasie vaste-stasie dryf het in wese hierdie limiet bereik en benodig 'n vorm van vinniger koppelvlak. Die SATA 3.2-spesifikasie wat SATA Expess is, is deel van die bekendstelling van 'n nuwe kommunikasiemiddel tussen die rekenaar en toestelle deur toestelle te kies om te kies of hulle die bestaande SATA-metode wil gebruik, om agteruitkompatibiliteit met ouer toestelle te verseker of om die vinniger PCI te gebruik. -Express bus.
Die PCI-Express-bus is tradisioneel gebruik vir kommunikasie tussen die SVE en randapparatuur soos grafiese kaarte, netwerkkoppelvlakke, USB-poorte, ens. Onder die huidige PCI-Express 3.0-standaarde kan 'n enkele PCI-Express-baan tot 1 GB / s maak dit vinniger as die huidige SATA-koppelvlak. Dit is wat 'n enkele PCI-Express-baan kan bereik, maar toestelle kan verskeie bane gebruik. Volgens die SATA Express-spesifikasies kan 'n ry met die nuwe koppelvlak twee PCI-Express-lane gebruik (dikwels aangedui as x2) om 'n potensiële bandwydte van 2GB / s te hê, wat dit byna drie keer die spoed van die vorige SATA 3.0-snelhede kan maak.
Die Nuwe SATA Express Connector
Nou het die nuwe koppelvlak ook 'n nuwe koppelvlak nodig. Dit kan effens soortgelyk lyk, aangesien die connector eintlik twee SATA-data verbindings kombineer saam met 'n derde effens kleiner koppelstuk wat handel oor die PCI-Express-gebaseerde kommunikasie. Die twee SATA-verbindings is eintlik volledig funksionele SATA 3.0-poorte. Dit beteken dat 'n enkele SATA Express-aansluiting op 'n rekenaar twee ouer SATA-poorte kan ondersteun. Die probleem kom wanneer jy 'n nuwer SATA Express-gebaseerde stasie in die konneksie wil aansluit. Al die SATA Express-verbindings sal die volle wydte gebruik of die stasie gebaseer is op die ouer SATA-kommunikasie of die nuwer PCI-Express. So, een SATA Express kan beide SATA-drives of een SATA Express-stasie hanteer.
So, waarom gebruik die SATA Express-stasie nie 'n PCI-Express-stasie nie, maar net die een derde-aansluiting eerder as die twee SATA-poorte? Dit het te doen met die feit dat 'n SATA Express-gebaseerde stasie enige tegnologie kan gebruik, so dit moet die koppelvlak met albei hê. Daarbenewens word baie SATA-poorte gekoppel aan 'n PCI-Express-laan vir kommunikasie met die verwerker. Deur die PCI-Express-interaksie direk met 'n SATA Express-stasie te gebruik, kan jy kommunikasie effektief afsny na die twee SATA-poorte wat gekoppel is aan die koppelvlak.
Command Interface Limitations
SATA is effektief 'n manier om data tussen die toestel en die SVE in die rekenaar te kommunikeer. Benewens hierdie laag, is daar 'n opdraglaag wat hierbo loop om die opdragte te stuur oor wat moet geskryf word en gelees word vanaf die bergingstasie. Vir jare is dit gehanteer deur AHCI (Advanced Host Controller Interface). Dit is so gestandaardiseerd dat dit in wese geskryf word in elke bedryfstelsel wat tans op die mark is. Dit maak die SATA-aandrywers doeltreffend plug en play. Geen ekstra bestuurders is nodig nie. Terwyl die tegnologie goed gewerk het met ouer stadiger tegnologie soos hardeskywe en USB-skywe, hou dit regtig vinniger SSD's terug. Die probleem is dat terwyl die AHCI-opdragwachtrij 32-opdragte in die tou kan hou, kan dit steeds slegs een enkele opdrag verwerk, want daar is net 'n enkele tou.
Hier kom die NVMe (Non-Volatile Memory Express) opdrag in. Daar is in totaal 65.536 opdrag toue elk met die vermoë om 65.536 opdragte per tou te hou. Effektief laat dit toe vir die parallelle verwerking van stooropdragte na die stasie. Dit is nie voordelig vir 'n hardeskyf nie, aangesien dit steeds effektief beperk is tot 'n enkele opdrag as gevolg van die dryfkoppe, maar vir vaste-state dryfkragte met hul veelvoudige geheue skyfies, kan dit hul bandwydte effektief verhoog deur verskeie opdragte aan verskillende skyfies en selle gelyktydig te skryf. .
Dit mag dalk goed klink, maar daar is 'n bietjie van 'n probleem. Dit is nuwe tegnologie en as gevolg hiervan word dit nie in die meeste bestaande bedryfstelsels op die mark ingebou nie. Trouens, die meeste sal nodig hê om addisionele bestuurders in hulle te installeer sodat die dryf die nuwe NVMe-tegnologie kan gebruik. Dit beteken dat die implementering van die vinnigste vertoning vir SATA Express-dryf enige tyd kan duur aangesien die sagteware soortgelyk is aan AHCI se eerste inleiding. Gelukkig kan SATA Express dryf om enige van die twee metodes te gebruik, sodat jy steeds die nuwe tegnologie kan gebruik met die AHCI-bestuurders en moontlik na die nuwer NVMe-standaarde later vir verbeterde prestasie, alhoewel dit waarskynlik vereis dat die stasie herformateer word.
Sommige ander funksies bygevoeg met SATA Express via SATA 3.2 spesifikasies
Nou voeg die nuwe SATA-spesifikasies meer by as net die nuwe kommunikasiemetodes en -verbindings. Die meeste van hulle is gerig op mobiele rekenaars, maar hulle kan ook ander nie-mobiele rekenaars bevoordeel. Die mees noemenswaardige kragbesparingsfunksie is 'n nuwe DevSleep-modus. Dit is in wese 'n nuwe krag af wat stelsels in die stoor toelaat om amper heeltemal uit te skakel en sodoende die kragtekening te verminder wanneer dit in die slaapmodus is. Dit moet help om die lopietye van spesiale skootrekenaars te verbeter, insluitend die Ultrabooks wat ontwerp is om SSD's en lae kragverbruik.
Gebruikers van SSHD (Solid State Hybrid drives) sal ook baat vind by die nuwe standaarde soos hulle in 'n nuwe stel optimalisasies gestel het. In die huidige SATA implementasies, sal die ry kontroleerder bepaal watter items moet en moet nie kas gebaseer wees op wat dit sien bring bring versoek. Met die nuwe struktuur kan die bedryfstelsel in wese die dryfkontroleerder aandui watter items dit in die kas moet hou, wat die hoeveelheid bokoste op die dryfkontroller verminder en die prestasie verbeter.
Ten slotte is daar 'n funksie vir toepassings met RAID -opstelling. Een van die doelwitte van RAID is vir data-oortolligheid. In die geval van 'n stasiefout, kan die stasie vervang word en dan sal die data herbou word uit die kontrolesumdata. In wese het hulle 'n nuwe proses opgebou in die SATA 3.2-standaarde wat kan help om die herbouproses te verbeter deur te erken watter data beskadig is versus die wat nie.
Implementering en waarom dit nie gevang het nie
SATA Express is sedert die einde van 2013 'n amptelike standaard, maar het nie begin om sy weë in rekenaarstelsels te maak tot die vrystelling van die Intel H97 / Z97-chipsets in die lente van 2014 nie. Selfs met moederborde wat nou die nuwe koppelvlak bevat, is daar Geen dryfkragte ten tyde van die bekendstelling wat die nuwe koppelvlak kan gebruik nie. Dit is waarskynlik as gevolg van die probleme wat die bedryfstelsel ondersteuning vir die nuwe opdragkwoue betref om ten volle voordeel te trek uit SATA Express. Ten minste kan die huidige implementasies die SATA Express-koppelaars gebruik om bestaande SATA-dryf te gebruik. Dit moet help om die implementering vir diegene wat die tegnologie nou koop, te vergemaklik sodra die dryf beskikbaar gestel word.
Die rede waarom die koppelvlak nie regtig vasgevang is nie, lê regtig by die M.2- koppelvlak. Dit word slegs gebruik vir vaste-state dryf wat 'n kleiner vormfaktor gebruik wat in skootrekenaars gebruik word, maar ook met bureaustelsels. Hardeskywe het steeds 'n harde tyd wat die SATA-standaarde oorskry. M.2 het 'n bietjie meer buigsaamheid, omdat dit nie staatmaak op die groter dryf nie, maar kan ook vier PCI-Express-lane gebruik, wat beteken vinniger dryf as die twee lane van SATA Express. Op hierdie stadium kan verbruikers nooit sien dat die SATA Express ooit aangeneem word nie.