SATA'nın Güncellenmiş Sürümü PC Hızlarını Nasıl Artırır?
SATA veya Seri ATA, bilgisayar depolama konusunda büyük bir başarı olmuştur. Arayüz üzerindeki standatizasyon, bilgisayarlar ve depolama cihazları arasında kolay kurulum ve uyumluluğa izin verir. Sorun, serileştirilmiş iletişimin tasarımının, sürücü yerine arayüzün performansıyla sınırlanan birçok katı hal sürücüsü ile sınırlarına ulaşmasıdır. Bu nedenle, bir bilgisayar ve depolama sürücüleri arasında yeni iletişim standartları geliştirilmelidir. Bu, SATA Express'in performans boşluğunu doldurmak için devreye girdiği yer.
SATA veya PCI-Express İletişimi
Mevcut SATA 3.0 özellikleri, sadece yaklaşık 750MB / s'ye çeviren 6.0Gbps bant genişliği ile sınırlıydı. Artık arayüz ve tüm için genel gider, etkili performansın sadece 600MB / s ile sınırlı olduğu anlamına gelir. Mevcut katı hal sürücü nesllerinin birçoğu esasen bu sınıra ulaşmış ve bir şekilde daha hızlı bir ara yüze ihtiyaç duymaktadır. SATA Expess'in, SATA Expess'in bilgisayar ve aygıtlar arasında mevcut SATA yöntemini kullanmak isteyip istemediklerine, eski cihazlarla geriye dönük uyum sağlayıp sağlamadıklarına veya daha hızlı PCI kullanabilmelerine olanak tanıyarak yeni bir iletişim aracının bir parçası olduğu bir özelliktir. -Express otobüsü.
PCI-Express veri yolu geleneksel olarak grafik kartı, ağ arabirimleri, USB bağlantı noktaları gibi CPU ve çevre aygıtları arasında iletişim kurmak için kullanılır. Geçerli PCI-Express 3.0 standartları altında, tek bir PCI-Express şeridi 1 GB'a kadar işleyebilir / s, mevcut SATA arayüzünden daha hızlı yapıyor. Tek bir PCI-Express şeridi bu şekilde elde edilebilir, ancak cihazlar birden çok şerit kullanabilir. SATA Express teknik özelliklerine göre, yeni arabirime sahip bir sürücü, 2 GB / s'lik bir bant genişliğine sahip olmak için iki adet PCI-Express şeridini (genellikle x2 olarak adlandırılır) kullanabilir ve bu da önceki SATA 3.0 hızlarının neredeyse üç katı hız kazanır.
Yeni SATA Express Konektörü
Artık yeni arayüzde yeni bir konektör gerekiyordu. Konektör aslında iki adet SATA veri konnektörünü PCI-Express tabanlı iletişim ile ilgilenen üçüncü bir küçük konektörle birleştirdiği için biraz benzer görünebilir. İki SATA konektörü aslında tamamen işlevsel SATA 3.0 bağlantı noktalarıdır. Bu, bir bilgisayardaki tek bir SATA Express konektörünün iki eski SATA bağlantı noktasını destekleyebileceği anlamına gelir. Sorun, daha yeni bir SATA Express tabanlı sürücüyü konektöre takmak istediğinizde ortaya çıkar. SATA Express konektörlerinin tümü, sürücünün eski SATA iletişimine mi yoksa daha yeni PCI-Express'e mi bağlı olduğunu tam genişlikte kullanacaktır. Dolayısıyla, bir SATA Express iki SATA sürücüsünü veya bir SATA Express sürücüsünü kullanabilir.
Öyleyse neden PCI-Express tabanlı bir SATA Express sürücüsü iki SATA bağlantı noktasından ziyade tek üçüncü konektörü kullanıyor? Bu, SATA Express tabanlı bir sürücünün her iki teknolojiyi de kullanabileceği gerçeğiyle ilgilidir, bu yüzden her ikisiyle de arayüze sahip olması gerekir. Buna ek olarak, birçok SATA bağlantı noktası, işlemci ile iletişim kurmak için bir PCI-Express şeridine bağlanır. PCI-Express interaktını doğrudan bir SATA Express sürücüsü ile kullanarak, o ara yüze bağlı olan iki SATA portuna olan iletişimi etkin bir şekilde kesersiniz.
Komut Arabirimi Sınırlamaları
SATA, bilgisayardaki cihaz ve CPU arasındaki veri iletişiminin etkili bir yoludur. Bu katmana ek olarak, üzerine yazılması gereken ve depolama sürücüsünden okunması gereken komutları göndermek için bunun üzerinde çalışan bir komut katmanı vardır. Yıllar boyunca, bu AHCI (Advanced Host Controller Interface) tarafından ele alınmıştır. Bu, standart olarak piyasada bulunan her işletim sistemine yazılmasının standartlaştırılmış halidir. Bu, SATA sürücülerini etkin bir şekilde tak ve çalıştırır. Ek sürücülere gerek yoktur. Teknoloji, sabit sürücüler ve USB flash sürücüler gibi daha eski teknolojilerle iyi çalışsa da, gerçekten daha hızlı SSD'leri destekliyor. Sorun şu ki, AHCI komut kuyruğu kuyrukta 32 komut tutabilirken, yalnızca tek bir komutu yalnızca tek bir sıra olduğu için tek seferde işleyebilir.
NVMe (Non-Volatile Memory Express) komut setinin geldiği yer burasıdır. Her bir kuyrukta 65.536 komutunu tutabilen toplam 65.536 komut kuyruğu vardır. Etkin olarak, bu, depolama komutlarının sürücüye paralel olarak işlenmesine izin verir. Bu, sürücü kafaları nedeniyle tek bir komutla hala sınırlı bir şekilde sınırlı olduğu için sabit disk için yararlı değildir, ancak çoklu bellek yongaları olan katı hal sürücüler için aynı anda farklı yongalara ve hücrelere birden çok komut yazarak bant genişliğini etkin bir şekilde arttırabilir .
Bu harika gelebilir ama biraz problem var. Bu yeni bir teknolojidir ve sonuç olarak piyasadaki mevcut işletim sistemlerinin çoğunda yerleşik değildir. Aslında, çoğu sürücünün yeni NVMe teknolojisini kullanabilmesi için onlara ek sürücüler takılması gerekecek. Bu, SATA Express sürücüler için en hızlı performansın dağıtılmasının, yazılımın AHCI'nin ilk tanıtımına benzer şekilde olgunlaşması gerektiğinden biraz zaman alabileceği anlamına gelir. Neyse ki, SATA Express iki yöntemin herhangi birini kullanmasına izin veriyor, böylece yeni teknolojiyi şimdi AHCI sürücüleri ile kullanabiliyorsunuz ve muhtemelen daha iyi performans elde etmek için potansiyel olarak daha yeni NVMe standartlarına geçebiliyorsunuz, muhtemelen sürücünün yeniden biçimlendirilmesini gerektiriyor.
SATA Express ile SATA Express Eklenen Bazı Diğer Özellikler
Artık yeni SATA spesifikasyonları sadece yeni iletişim metotları ve konektörlerinden daha fazlasını içeriyor. Çoğu mobil bilgisayarlara yöneliktir ancak aynı zamanda diğer mobil olmayan bilgisayarlara da fayda sağlayabilir. En önemli güç tasarrufu özelliği yeni bir DevSleep modudur. Bu aslında, depodaki sistemlerin neredeyse tamamen kapanmasına izin veren yeni bir güç modudur, bu nedenle uyku modundayken güç çekişini azaltır. Bu, SSD'ler etrafında tasarlanan Ultrabooks ve düşük güç tüketimi de dahil olmak üzere özel dizüstü bilgisayarların çalışma sürelerinin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.
SSHD (katı hal hibrid sürücüler) kullanıcıları da yeni bir dizi optimizasyona ekledikleri için yeni standartlardan faydalanacaklar. Mevcut SATA uygulamalarında, sürücü denetleyicisi, hangi öğelerin istediğini getirdiğini temel alarak hangi öğelerin önbelleğe alınması gerektiğine karar vermelidir. Yeni yapı ile işletim sistemi, temel olarak sürücü denetleyicisine önbellekte tutması gereken öğeleri, sürücü denetleyicisindeki ek yük miktarını azaltan ve performansı artıran bir şekilde söyleyebilir.
Son olarak, RAID sürücü kurulumlarıyla kullanım için bir işlev vardır. RAID'in amaçlarından biri veri yedeklemesidir. Bir sürücü arızası durumunda, sürücü değiştirilebilir ve daha sonra veriler sağlama toplamından yeniden oluşturulur. Esas olarak, SATA 3.2 standartlarında, hangi verinin zarar görmediğine karşı, hasar gören verileri tanımlayarak yeniden inşa sürecinin iyileştirilmesine yardımcı olabilecek yeni bir süreç oluşturdular.
Uygulama ve Neden Yakalanmadı?
SATA Express, 2013'ün sonundan bu yana resmi bir standart haline gelmiş ancak 2014 baharında Intel H97 / Z97 yonga setlerinin piyasaya sürülmesine kadar bilgisayar sistemlerine girmeye başlamamıştır. Artık yeni arayüze sahip anakartlarda bile Yeni arabirimi kullanabilen başlatma sırasında hiçbir sürücü yok. Bunun nedeni, yeni komut kuyruğuna yönelik işletim sistemi desteğini çevreleyen sorunlardan SATA Express'ten tam olarak yararlanmak. En azından mevcut uygulamalar SATA Express konektörlerinin mevcut SATA sürücülerle kullanılmasına izin veriyor. Bu, sürücüler kullanılabilir hale geldiğinde teknolojiyi satın alanların uygulanmasını kolaylaştırmaya yardımcı olmalıdır.
Arayüzün gerçekten yakalanmadığı nedeni gerçekten M.2 arayüzüyle ilgilidir. Bu, dizüstü bilgisayarlarda kullanılan, ancak masaüstü sistemlerde kullanılan daha küçük bir form faktörü kullanan katı hal sürücülerine özel olarak kullanılır. Sabit sürücüler hala SATA standartlarını aşan zor bir zamana sahiptir. M.2, daha büyük sürücülere dayanmadığı için biraz daha fazla esnekliğe sahiptir, ancak SATA Express'in iki şeridinden daha hızlı sürücüler anlamına gelen dört PCI-Express şeridi de kullanabilir. Bu noktada, tüketiciler şimdiye kadar SATA Express'i asla kabul görmeyebilir.