Kako posodobljena različica SATA bo povečala hitrost računalnika
SATA ali Serial ATA je bil velik uspeh, ko gre za računalniško shranjevanje. Standardizacija na vmesniku omogoča enostavno namestitev in združljivost med računalniki in pomnilniškimi napravami. Težava je v tem, da je zasnova serijske komunikacije dosegla svoje omejitve z veliko trdimi diski, ki jih omejuje učinkovitost vmesnika in ne pogon. Zaradi tega je bilo treba razviti nove standarde komuniciranja med računalnikom in pomnilniškimi diski . To je, če SATA Express koraka za zapolnitev vrzeli zmogljivosti.
SATA ali PCI-Express komunikacija
Obstoječe specifikacije SATA 3,0 so bile omejene na le 6,0Gbps pasovno širino, kar pomeni približno 750MB / s. Zdaj z režami za vmesnik in vse, to pomeni, da je učinkovitost delovanja omejena na samo 600 MB / s. Mnoge sedanje generacije SSD-jev so v bistvu dosegle to mejo in potrebujejo neko obliko hitrejšega vmesnika. Specifikacija SATA 3.2, ki jo je SATA Expess del, je uvedla novo komunikacijsko sredstvo med računalnikom in napravami, tako da omogoča napravam, da izberejo, ali želijo uporabiti obstoječo SATA metodo, zagotoviti nazaj združljivost s starejšimi napravami ali uporabiti hitrejši PCI Izpiši avtobus.
PCI-Express vodilo se običajno uporablja za komunikacijo med CPU in perifernimi napravami, kot so grafične kartice, omrežni vmesniki, vrata USB itd. V skladu s trenutnimi standardi PCI-Express 3.0 lahko en sam PCI-Express pas uporabite do 1 GB / s, ki ga naredi hitreje od trenutnega vmesnika SATA. Tako lahko dosežemo eno PCI-Express pasovno širino, vendar naprave lahko uporabljajo več pasov. V skladu s specifikacijami SATA Express lahko pogon z novim vmesnikom uporabi dve PCI-Express stezi (pogosto reffered kot x2), da ima potencialno pasovno širino 2 GB / s, zaradi česar je skoraj trikrat večja hitrost prejšnjih hitrostih SATA 3.0.
Novi spojnik SATA Express
Zdaj je novi vmesnik zahteval tudi nov konektor. Morda je videti nekoliko podobno, ker priključek dejansko združuje dva priključka podatkov SATA in tretji nekoliko manjši priključek, ki se ukvarja s komunikacijami na osnovi PCI-Express. Dva priključka SATA sta dejansko popolnoma funkcionalna vrata SATA 3.0. To pomeni, da lahko en sam priključek SATA Express na računalniku podpira dve starejši vrata SATA. Težava je, ko želite priključiti novejši pogon SATA Express v priključek. Vsi priključki SATA Express bodo uporabljali celotno širino, ali pogon temelji na starejših SATA komunikacijah ali novem PCI-Express. Torej, en SATA Express lahko obvladuje dva pogona SATA ali en pogon SATA Express.
Zakaj torej na disku SATA Express, ki temelji na PCI-Expressu, ne uporabljate samo ene tretjine priključka, temveč dva vrata SATA? To je povezano z dejstvom, da pogon SATA Express lahko uporablja bodisi tehnologijo, zato mora imeti vmesnik z obema. Poleg tega so številna vrata SATA povezana s PCI-Express pasom za komunikacijo s procesorjem. Z uporabo interakcije PCI-Express neposredno s pogonom SATA Express, dejansko prekinete komunikacijo z dvema vrata SATA, ki so povezana s tem vmesnikom.
Omejitve ukaznega vmesnika
SATA je učinkovit način za sporočanje podatkov med napravo in CPU v računalniku. Poleg te plasti se nahaja ukazni sloj, ki se zgodi poleg tega, da pošlje ukaze o tem, kaj je treba zapisati in brati iz pogona za shranjevanje. To je že letela AHCI (Advanced Host Controller Interface). To je bilo tako standardizirano, da je v bistvu napisano v vsak operacijski sistem, ki je trenutno na trgu. To učinkovito naredi pogone SATA plug and play. Dodatni gonilniki niso potrebni. Medtem ko je tehnologija dobro delovala s starejšimi počasnejšimi tehnologijami, kot so trdi diski in USB pogoni, resnično ohranja hitrejše SSD. Težava je v tem, da lahko v ukazni čakalni vrsti AHCI v čakalni vrsti shranijo 32 ukazov, vendar lahko še vedno obdelajo samo en ukaz, ker obstaja samo ena čakalna vrsta.
Tukaj je na voljo ukaz NVMe (Non-Volatile Memory Express). V njem je na voljo 65.536 ukaznih čakalnih vrst, ki imajo lahko 65.536 ukazov na čakalno vrsto. Učinkovito, to omogoča vzporedno obdelavo ukazov za shranjevanje na pogon. To ni koristno za trdi disk, saj je še vedno učinkovito omejen na en sam ukaz, ker pogonske glave, toda za pogone SSD s svojimi več pomnilniškimi čipi lahko učinkovito povečajo njihovo pasovno širino z zapisovanjem več ukazov na različne čipe in celice hkrati .
To se lahko zveni čudovito, vendar je nekaj težav. To je nova tehnologija in zato ni vgrajena v večino obstoječih operacijskih sistemov na trgu. Dejansko bo večina potrebovala dodatne gonilnike, ki bodo nameščeni v njih, tako da lahko pogoni uporabijo novo tehnologijo NVMe. To pomeni, da lahko uporaba najhitrejših zmogljivosti za pogone SATA Express traja nekaj časa, saj mora biti programska oprema zrela podobna prvemu vnosu AHCI. K sreči SATA Express omogoča pogone za uporabo enega od dveh metod, tako da lahko še vedno uporabljate novo tehnologijo z AHCI gonilniki in se kasneje zaradi izboljšane učinkovitosti lahko premaknete na novejše NVMe standarde, čeprav verjetno zahtevate, da se pogon preoblikuje.
Nekatere druge funkcije so bile dodane s SATA Express s SATA 3.2 specifikacijami
Zdaj nova specifikacija SATA dodaja več kot le nove komunikacijske metode in konektor. Večina jih je usmerjenih v mobilne računalnike, vendar lahko koristi tudi drugim ne-mobilnim računalnikom. Najbolj pomembna funkcija varčevanja z energijo je nov DevSleep način. To je v bistvu nov način napajanja, ki omogoča sisteme v pomnilniku, da se skoraj popolnoma izklopi, s čimer se zmanjša poraba energije v načinu mirovanja. To naj bi pomagalo izboljšati čas delovanja posebnih prenosnih računalnikov, vključno z Ultrabooks, zasnovanimi na SSD-jih in nizki porabi energije.
Uporabniki SSHD (polprevodniških hibridnih pogonov) bodo imeli koristi tudi od novih standardov, saj so postavili nov niz optimizacij. V trenutnih implementacijah SATA bi krmilnik pogona določil, katere elemente bi morali in ne smejo biti predpomnilnik, ki temelji na tem, kar vidi, da je zahtevano. Z novimi strukturami bi lahko operacijski sistem v bistvu povedal krmilniku pogona, katere elemente naj bi imel v predpomnilniku, kar zmanjša količino režijskih stroškov krmilnika pogona in izboljša učinkovitost delovanja.
Nazadnje, obstaja funkcija za uporabo z nastavitvami pogona RAID . Eden od namenov RAID je za redundanco podatkov. V primeru okvare pogona je mogoče zamenjati pogon in nato podatke obnoviti iz podatkov o preskusni količini. V bistvu so zgradili nov proces v standardih SATA 3.2, ki lahko pomagajo izboljšati proces ponovne izgradnje s prepoznavanjem, kateri podatki so poškodovani in ne.
Izvajanje in zakaj se ni zgodil
SATA Express je bil uradni standard od konca leta 2013, vendar še ni začel izdelovati svojih poti v računalniških sistemih, vse do izpusta čipov Intel H97 / Z97 spomladi leta 2014. Tudi z matičnimi ploščami, ki sedaj vsebujejo nov vmesnik, obstajajo v času zagona ni nobenih pogonov, ki lahko uporabljajo nov vmesnik. To je verjetno zaradi težav, povezanih s podporo operacijskega sistema za novo ukazno čakalno vrsto, da v celoti izkoristijo SATA Express. Vsaj trenutne izvedbe omogočajo, da se priključki SATA Express uporabljajo z obstoječimi diski SATA. To bi moralo olajšati izvajanje za tiste, ki se zgodi, da kupijo tehnologijo, takoj ko postanejo pogoni na voljo.
Razlog za to, da se vmesnik zares ne ujema, je v resnici povezan z vmesnikom M.2 . Uporablja se izključno za pogone SSD, ki uporabljajo manjši formalni faktor, ki se uporablja v prenosnih računalnikih, pa tudi z namiznimi sistemi. Trdi diski še vedno težko presegajo standarde SATA. M.2 ima nekoliko večjo prilagodljivost, ker se ne zanaša na večje pogone, temveč lahko uporablja tudi štiri pasove PCI-Express, kar pomeni hitrejše pogone od dveh pasov SATA Express. Na tej točki potrošniki morda nikoli ne bodo videli, da je SATA Express kdaj sprejet.