Seriële ATA word vir rekenaarberging gebruik. Die standaard koppelvlak maak voorsiening vir maklike installasie en versoenbaarheid tussen rekenaars en stoortoestelle. Geserialiseerde kommunikasie-ontwerp het sy limiete bereik, met baie vaste-toestand-aandrywers wat beperk is deur die werkverrigting van die koppelvlak eerder as die aandrywer. Nuwe kommunikasiestandaarde tussen 'n rekenaar en stooraandrywers genaamd SATA Express vul die gaping.
SATA of PCI Express Communication
Die bestaande SATA 3.0-spesifikasies is beperk tot 6.0 Gbps-bandwydte, wat na ongeveer 750 MB/s vertaal. Met oorhoofse koste vir die koppelvlak, is die effektiewe werkverrigting beperk tot 600 MB/s. Baie huidige generasies vaste-toestand-aandrywers het hierdie limiet bereik en benodig een of ander vorm van vinniger koppelvlak.
Die SATA 3.2-spesifikasie, waarvan SATA Express deel is, is 'n nuwe kommunikasiestandaard tussen die rekenaar en toestelle. Dit laat toestelle toe om die bestaande SATA-metode te kies, om terugwaartse versoenbaarheid met ouer toestelle te verseker, of die vinniger PCI Express-bus te gebruik.
Die PCI Express-bus word algemeen gebruik om te kommunikeer tussen die SVE en randtoestelle, soos grafiese kaarte, netwerkkoppelvlakke en USB-poorte. Onder die huidige PCI Express 3.0-standaarde hanteer 'n enkele PCI Express-baan tot 1 GB/s, wat dit vinniger maak as die huidige SATA-koppelvlak.
Toestelle gebruik egter meer as een baan. Volgens die SATA Express-spesifikasies kan 'n aandrywer met die nuwe koppelvlak twee PCI Express-bane (dikwels na verwys as x2) gebruik om 'n potensiële bandwydte van 2 GB/s te bereik. Hierdie koppelvlak maak die bandwydte byna drie keer die spoed van die vorige SATA 3.0 hardeware.
The New SATA Express Connector
Die nuwe koppelvlak vereis 'n nuwe verbinding. Dit kombineer twee SATA-dataverbindings met 'n derde kleiner verbinding, wat handel oor die PCI Express-gebaseerde kommunikasie. Die twee SATA-verbindings is ten volle funksionele SATA 3.0-poorte. 'n Enkele SATA Express-aansluiting op 'n rekenaar kan twee ouer SATA-poorte ondersteun. Alle SATA Express-verbindings gebruik die volle breedte, of die aandrywer gebaseer is op die vroeëre SATA-kommunikasie of die nuwer PCI-Express. Dus, een SATA Express hanteer óf twee SATA-aandrywers óf een SATA Express-aandrywer.
Omdat 'n SATA Express-gebaseerde aandrywer enige tegnologie kan gebruik, moet dit met albei koppel, dus gebruik dit die twee poorte in plaas van 'n derde, alternatiewe een. Baie SATA-poorte skakel ook na 'n PCI Express-baan om met die verwerker te kommunikeer. Die gebruik van die PCI Express-koppelvlak met 'n SATA Express-aandrywer skakel kommunikasie af na die twee SATA-poorte wat aan daardie koppelvlak gekoppel is.
Opdragkoppelvlakbeperkings
SATA kommunikeer data tussen die toestel en die SVE. Benewens hierdie laag, loop 'n opdraglaag bo-op. Die opdraglaag stuur die opdragte oor wat om te skryf en te lees vanaf die stoorstasie. Vir jare is hierdie proses deur die Advanced Host Controller Interface hanteer. Dit is in elke bedryfstelsel wat tans op die mark is ingeskryf, wat die SATA-aandrywers effektief laat inprop en speel. Geen ekstra drywers word benodig nie.
Terwyl die tegnologie goed gewerk het met ouer, stadiger tegnologie soos hardeskywe en USB-flitsaandrywers, hou dit vinniger SSD's terug. Terwyl die AHCI-opdragtou 32 opdragte kan bevat, kan dit net 'n enkele opdrag op 'n slag verwerk, want daar is net 'n enkele tou.
Dit is waar die Non-Volatile Memory Express-opdragstel inkom. Dit bevat 65 536 opdragrye, elk met die vermoë om 65 536 opdragte per tou te hou. Dit maak voorsiening vir parallelle verwerking van bergingsopdragte na die aandrywer. Dit is nie voordelig vir 'n hardeskyf nie, aangesien dit beperk is tot 'n enkele opdrag as gevolg van die skyfkoppe. Vir vaste-toestand-aandrywers met veelvuldige geheueskyfies kan dit egter bandwydte’n hupstoot gee deur verskeie opdragte gelyktydig na verskillende skyfies en selle te skryf.
Dit is nuwe tegnologie en is nie in die meeste bedryfstelsels op die mark ingebou nie. Baie bedryfstelsels benodig bykomende drywers wat in die aandrywers geïnstalleer is sodat die aandrywers die nuwe NVMe-tegnologie kan gebruik. Ontplooiing van die vinnigste werkverrigting vir SATA Express-aandrywers kan 'n rukkie neem.
SATA Express ondersteun enige van die twee metodes. Jy kan die nuwe tegnologie met die AHCI-drywers gebruik en moontlik later na die nuwer NVMe-standaarde oorskakel vir verbeterde werkverrigting, wat dalk vereis dat die aandrywer herformateer word.
Ander kenmerke in die SATA 3.2-spesifikasies
Die nuwe SATA-spesifikasies voeg meer by as die nuwe kommunikasiemetodes en verbindings. Die meeste is gerig op mobiele rekenaars, maar kan ander nie-mobiele rekenaars bevoordeel.
Die mees noemenswaardige kragbesparende kenmerk is die DevSleep-modus. Dit is 'n nuwe kragmodus wat stelsels in die berging toelaat om kwasi-hiberneer te maak. Hierdie modus verminder die kragverbruik wanneer dit in slaapmodus is om die looptye van spesiale skootrekenaars te verbeter, insluitend die Ultrabooks wat ontwerp is rondom SSD's en lae kragverbruik.
Solid-state hibriede aandrywers baat ook by die nuwe standaarde, aangesien die standaarde 'n nuwe stel optimaliserings bygevoeg het. In die huidige SATA-implementerings bepaal die aandrywerbeheerder watter items moet en nie moet gekas word nie, gebaseer op wat dit sien wat versoek word. Met die nuwe struktuur vertel die bedryfstelsel vir die aandrywerbeheerder watter items dit in die kas moet hou, wat bokoste op die aandrywerbeheerder verminder en werkverrigting verbeter.
Uiteindelik is daar 'n funksie vir gebruike met RAID-aandrywer-opstellings. Een doel van RAID is vir data-oortolligheid. In die geval van 'n skyffout, word die skyf vervang, en die data word herbou vanaf die kontrolesom.'n Nuwe proses in die SATA 3.2-standaarde verbeter die herbouproses deur te herken watter data beskadig is teenoor dié wat nie is nie.
Implementering en hoekom dit nie dadelik opgeval het nie
SATA Express is 'n amptelike standaard sedert die einde van 2013. Dit het nie sy weg na rekenaarstelsels gemaak tot die vrystelling van die Intel H97/Z97-skyfiestelle in die lente van 2014 nie. Selfs al het moederborde die nuwe koppelvlak, geen aandrywers ten tyde van bekendstelling het dit gebruik nie.
Die rede waarom die koppelvlak nie vinnig opgeval het nie, is die M.2-koppelvlak. Dit word uitsluitlik gebruik vir vaste-toestand-aandrywers wat 'n kleiner vormfaktor gebruik. Magnetiese plaataandrywers sukkel om die SATA-standaarde te oorskry. M.2 het meer buigsaamheid omdat dit nie op die groter dryf staatmaak nie. Dit kan ook vier PCI Express-bane gebruik, wat vinniger dryf beteken as die twee bane van SATA Express.
AMD het sy Ryzen-mikroverwerkers vroeg in Maart 2017 vrygestel, wat ingeboude ondersteuning vir SATA Express na die AMD Socket AM4-platform gebring het.
