Sut y bydd Fersiwn Diweddariedig SATA yn Cynyddu'r Llwybrau PC
Mae SATA neu Serial ATA wedi bod yn llwyddiant ysgubol o ran storio cyfrifiaduron. Mae'r gosodiad ar y rhyngwyneb yn caniatáu gosod a chydweddoldeb rhwydd rhwng cyfrifiaduron a dyfeisiau storio. Y broblem yw bod dyluniad y cyfathrebu serialized wedi cyrraedd ei derfynau gyda llawer o yrru cyflwr cadarn yn cael eu capio gan berfformiad y rhyngwyneb yn hytrach na'r gyriant. Oherwydd hyn, roedd angen datblygu safonau cyfathrebu newydd rhwng cyfrifiadur a gyrru storio . Dyma lle mae SATA Express yn cymryd rhan i lenwi'r bwlch perfformiad.
Cyfathrebu SATA neu PCI-Express
Roedd y manylebau SATA 3.0 presennol yn gyfyngedig i lled band 6.0Gbps yn unig sy'n cyfateb i tua 750MB / s. Nawr gyda gorbenion ar gyfer y rhyngwyneb a phawb, mae'n golygu bod y perfformiad effeithiol wedi'i gyfyngu i ddim ond 600MB / s. Yn y bôn, mae llawer o'r genhedlaeth bresennol o yrru cyflwr cadarn wedi cyrraedd y terfyn hwn ac mae angen rhyw fath o ryngwyneb cyflymach. Mae manyleb SATA 3.2 y mae SATA Expess yn rhan o gyflwyno dull cyfathrebu newydd rhwng y cyfrifiadur a'r dyfeisiau trwy ganiatáu dyfeisiadau i ddewis a ydynt am ddefnyddio'r dull SATA presennol, gan sicrhau cydweddiad yn ôl â dyfeisiau hŷn, neu i ddefnyddio'r PCI cyflymach -Express bws.
Yn draddodiadol, defnyddiwyd y bws PCI-Express ar gyfer cyfathrebu rhwng y CPU a'r dyfeisiau ymylol megis cardiau graffeg, rhyngwynebau rhwydweithio, porthladdoedd USB, ac ati. O dan y safonau PCI-Express 3.0 presennol, gall un lôn PCI-Express drin hyd at 1GB / s yn ei gwneud yn gyflymach na'r rhyngwyneb SATA cyfredol. Dyna beth all llwybr PCI-Express ei gyflawni ond gall dyfeisiau ddefnyddio lonydd lluosog. Yn ôl manylebau SATA Express, gall gyriant gyda'r rhyngwyneb newydd ddefnyddio dwy lonydd PCI-Express (a aml yn cael eu hailddefnyddio fel x2) i gael lled band 2GB / s posibl, gan ei wneud bron i dair gwaith cyflymder cyflymder SATA 3.0 blaenorol.
Y Connector SATA Express Newydd
Nawr roedd angen cysylltydd newydd ar y rhyngwyneb newydd hefyd. Efallai y bydd yn edrych ychydig yn debyg oherwydd bod y cysylltydd mewn gwirionedd yn cyfuno dau gysylltydd data SATA ynghyd â thrydydd cysylltydd ychydig yn llai sy'n delio â'r cyfathrebu seiliedig ar PCI-Express. Mae'r ddau gysylltydd SATA mewn gwirionedd yn borthladdoedd SATA 3.0 yn gwbl weithredol. Golyga hyn y gall un cysylltydd SATA Express ar gyfrifiadur gefnogi dau borthladd SATA hŷn. Daw'r broblem pan fyddwch am atgyweirio gyriant newydd SATA Express i'r cysylltydd. Bydd pob un o'r cysylltwyr SATA Express yn defnyddio'r lled llawn a yw'r gyriant yn seiliedig ar y cyfathrebu SATA hŷn neu'r PCI-Express newydd. Felly, gall un SATA Express drin naill ai ddwy ddrwg SATA neu un gyriant SATA Express.
Felly pam nad yw gyriant SATA Express wedi'i leoli PCI-Express yn defnyddio'r un trydydd cysylltydd yn hytrach na dwy borthladd SATA? Mae hyn yn ymwneud â'r ffaith y gall gyrru sy'n seiliedig ar SATA Express ddefnyddio technoleg naill ai, felly mae angen iddo gael y rhyngwyneb gyda'r ddau. Yn ychwanegol at hyn, mae llawer o borthladdoedd SATA wedi'u cysylltu â lôn PCI-Express ar gyfer cyfathrebu â'r prosesydd. Drwy ddefnyddio'r rhyngweithiad PCI-Express yn uniongyrchol gyda gyriant SATA Express, rydych yn torri cyfathrebu'n effeithiol i'r ddau borthladd SATA sy'n gysylltiedig â'r rhyngwyneb hwnnw.
Cyfyngiadau Rhyngwyneb Reoli
Mae SATA yn ffordd effeithiol o gyfathrebu data rhwng y ddyfais a'r CPU yn y cyfrifiadur. Yn ogystal â'r haen hon, mae haen gorchymyn sy'n rhedeg ar ben hyn i anfon y gorchmynion ar yr hyn y dylid ei ysgrifennu ato a'i ddarllen o'r gyrrwr storio. Am flynyddoedd, mae AHCI (Rhyngwyneb Rheoli Gwesteiwr Uwch) wedi ymdrin â hyn. Mae hyn wedi cael ei safoni felly ei bod wedi'i hanfod yn ei hanfod i bob system weithredu sydd ar y farchnad ar hyn o bryd. Mae hyn yn gwneud yn effeithiol y bydd yr SATA yn gyrru plwg a chwarae. Nid oes angen gyrwyr ychwanegol. Er bod y dechnoleg yn gweithio'n dda gyda thechnoleg hŷn arafach megis gyriannau caled a gyriannau fflach USB, mae'n wirioneddol dal yn ôl yn SSDs yn gyflymach. Y broblem yw, er bod y ciw ar gyfer yr AHCI yn gallu dal 32 o orchmynion yn y ciw, dim ond un ciw sy'n gallu prosesu un gorchymyn ar y tro yn unig.
Dyma lle mae'r set gorchymyn NVMe (Non-Volatile Memory Express) yn dod i mewn. Mae'n cynnwys cyfanswm o 65,536 o giwiau gorchymyn pob un â'r gallu i ddal 65,536 o orchmynion bob ciw. Yn effeithiol, mae hyn yn caniatáu prosesu gorchmynion storio cyfochrog i'r gyriant. Nid yw hyn yn fuddiol i yrru galed gan ei bod yn dal i fod yn gyfyngedig yn effeithiol i un gorchymyn oherwydd y pennau gyrru ond ar gyfer gyriannau cyflwr cadarn â'u sglodion cof lluosog, gall hyn roi hwb i'w lled band yn effeithiol trwy ysgrifennu gorchmynion lluosog i sglodion a chelloedd gwahanol ar yr un pryd .
Gall hyn swnio'n wych ond mae rhywfaint o broblem. Mae hwn yn dechnoleg newydd ac o ganlyniad nid yw wedi'i gynnwys yn y rhan fwyaf o'r systemau gweithredu presennol ar y farchnad. Yn wir, bydd angen i'r mwyafrif gael gyrwyr ychwanegol wedi'u gosod ynddynt fel bod y gyriannau'n gallu defnyddio'r dechnoleg NVMe newydd. Mae hyn yn golygu y gall defnyddio'r perfformiad cyflymaf ar gyfer gyriannau SATA Express gymryd peth amser gan fod y meddalwedd i aeddfedu yn debyg i gyflwyniad cyntaf yr AHCI. Yn ddiolchgar, mae SATA Express yn caniatáu i drives ddefnyddio un o'r ddau ddull er mwyn i chi allu dal i ddefnyddio'r dechnoleg newydd yn awr gyda'r gyrwyr AHCI a allai symud i'r safonau NVMe newydd yn ddiweddarach ar gyfer gwell perfformiad, er ei bod hi'n debyg bod angen diwygio'r gyriant.
Rhai Nodweddion Eraill Ychwanegwyd Gyda SATA Express trwy Fanylebau SATA 3.2
Nawr mae'r manylebau SATA newydd yn ychwanegu mwy na dim ond y dulliau cyfathrebu newydd a'r cysylltydd. Mae'r rhan fwyaf ohonynt wedi'u targedu tuag at gyfrifiaduron symudol ond gallant hefyd elwa ar gyfrifiaduron nad ydynt yn symudol eraill hefyd. Mae'r nodwedd arbed pŵer mwyaf nodedig yn ddull DevSleep newydd. Yn ei hanfod, mae hwn yn fodd pŵer newydd sy'n caniatáu i systemau yn y storfa gau i ffwrdd bron yn gyfan gwbl, gan leihau'r tynnu pŵer pan yn cysgu. Dylai hyn helpu i wella amseroedd rhedeg gliniaduron arbennig gan gynnwys yr Ultrabooks a gynlluniwyd o amgylch SSDs a defnydd pŵer isel.
Bydd defnyddwyr SSHD (gyriannau hybrid cyflwr cadarn) hefyd yn elwa o'r safonau newydd gan eu bod wedi rhoi set newydd o optimizations. Yn y gweithrediadau SATA presennol, byddai'r rheolwr gyrru yn pennu pa eitemau ddylai ac ni ddylid ei gofnodi yn seiliedig ar yr hyn y mae'n ei olygu y gofynnwyd amdani. Gyda'r strwythur newydd, gallai'r system weithredu yn y bôn ddweud wrth y rheolwr gyriant pa eitemau y dylai eu dal yn y cache sy'n lleihau'r swm uwchben ar y rheolwr gyrru a gwella perfformiad.
Yn olaf, mae swyddogaeth ar gyfer defnyddiau gyda setiau gyrru RAID . Un o ddibenion RAID yw dileu data. Mewn achos o fethiant gyrru, gellid disodli'r gyriant ac yna byddai'r data yn cael ei hailadeiladu o'r data gwirio. Yn y bôn, maent wedi adeiladu proses newydd yn y safonau SATA 3.2 a all helpu i wella'r broses ailadeiladu trwy gydnabod pa ddata sy'n cael ei niweidio yn erbyn yr hyn sydd ddim.
Gweithredu a Pam nad yw wedi'i Ddal ati
Mae SATA Express wedi bod yn safon swyddogol ers diwedd 2013 ond nid yw wedi dechrau gwneud ei systemau i mewn i systemau cyfrifiadurol hyd nes i chipsets Intel H97 / Z97 gael eu rhyddhau yng ngwanwyn 2014. Hyd yn oed gyda motherboards sydd bellach yn cynnwys y rhyngwyneb newydd, mae yna dim gyriannau ar adeg y lansiad sy'n gallu defnyddio'r rhyngwyneb newydd. Mae hyn yn debygol oherwydd y materion sy'n ymwneud â chefnogaeth y system weithredu ar gyfer y ciwio gorchymyn newydd i fanteisio'n llawn ar SATA Express. O leiaf mae'r gweithrediadau presennol yn caniatáu i'r cysylltwyr SATA Express gael eu defnyddio gyda gyriannau SATA presennol. Dylai hyn helpu i rwystro'r gweithredu ar gyfer y rheiny sy'n digwydd i brynu'r dechnoleg nawr unwaith y bydd y gyriannau ar gael.
Mae'r rheswm nad yw'r rhyngwyneb wedi'i dal mewn gwirionedd yn gorwedd ar y rhyngwyneb M.2 . Defnyddir hyn yn unig ar gyfer gyriannau cyflwr cadarn sy'n defnyddio ffactor ffurf lai sy'n cael ei ddefnyddio mewn cyfrifiaduron laptop ond hefyd gyda systemau bwrdd gwaith. Mae gan galediau caled amser anodd o hyd yn fwy na safonau SATA. Mae gan M.2 ychydig mwy o hyblygrwydd oherwydd nid yw'n dibynnu ar y gyriannau mwy ond hefyd gall ddefnyddio pedair lonydd PCI-Express sy'n golygu gyriannau cyflymach na dwy linell SATA Express. Ar y pwynt hwn, ni all defnyddwyr byth weld y SATA Express erioed yn cael ei fabwysiadu.