ATA Bersiri digunakan untuk storan komputer. Antara muka standard membolehkan pemasangan dan keserasian yang mudah antara komputer dan peranti storan. Reka bentuk komunikasi bersiri telah mencapai hadnya, dengan banyak pemacu keadaan pepejal dihadkan oleh prestasi antara muka dan bukannya pemacu. Piawaian komunikasi baharu antara komputer dan pemacu storan yang dipanggil SATA Express mengisi jurang.
Komunikasi SATA atau PCI Express
Spesifikasi SATA 3.0 sedia ada dihadkan kepada lebar jalur 6.0 Gbps, yang diterjemahkan kepada kira-kira 750 MB/s. Dengan overhed untuk antara muka, prestasi berkesan dihadkan kepada 600 MB/s. Banyak pemacu keadaan pepejal generasi semasa telah mencapai had ini dan memerlukan beberapa bentuk antara muka yang lebih pantas.
Spesifikasi SATA 3.2, yang merupakan sebahagian daripada SATA Express, ialah standard komunikasi baharu antara komputer dan peranti. Ia membenarkan peranti memilih kaedah SATA sedia ada, memastikan keserasian ke belakang dengan peranti lama atau menggunakan bas PCI Express yang lebih pantas.
Bas PCI Express biasanya digunakan untuk berkomunikasi antara CPU dan peranti persisian, seperti kad grafik, antara muka rangkaian dan port USB. Di bawah piawaian PCI Express 3.0 semasa, satu lorong PCI Express mengendalikan sehingga 1 GB/s, menjadikannya lebih pantas daripada antara muka SATA semasa.
Peranti menggunakan lebih daripada satu lorong, walau bagaimanapun. Menurut spesifikasi SATA Express, pemacu dengan antara muka baharu boleh menggunakan dua lorong PCI Express (sering dirujuk sebagai x2) untuk mencapai potensi lebar jalur 2 GB/s. Antara muka ini menjadikan lebar jalur hampir tiga kali ganda kelajuan perkakasan SATA 3.0 sebelumnya.
Penyambung SATA Express Baharu
Antara muka baharu memerlukan penyambung baharu. Ia menggabungkan dua penyambung data SATA dengan penyambung ketiga yang lebih kecil, yang berkaitan dengan komunikasi berasaskan PCI Express. Dua penyambung SATA adalah port SATA 3.0 yang berfungsi sepenuhnya. Penyambung SATA Express tunggal pada komputer boleh menyokong dua port SATA yang lebih lama. Semua penyambung SATA Express menggunakan lebar penuh, sama ada pemacu berdasarkan komunikasi SATA terdahulu atau PCI-Express yang lebih baharu. Jadi, satu SATA Express mengendalikan sama ada dua pemacu SATA atau satu pemacu SATA Express.
Oleh kerana pemacu berasaskan SATA Express boleh menggunakan mana-mana teknologi, ia mesti antara muka dengan kedua-duanya, jadi ia menggunakan kedua-dua port dan bukannya yang ketiga, alternatif, satu. Selain itu, banyak port SATA memaut ke lorong PCI Express untuk berkomunikasi dengan pemproses. Menggunakan antara muka PCI Express dengan pemacu SATA Express mematikan komunikasi ke dua port SATA yang dipautkan ke antara muka tersebut.
Had Antara Muka Perintah
SATA menyampaikan data antara peranti dan CPU. Selain lapisan ini, lapisan arahan berjalan di atas. Lapisan arahan menghantar arahan tentang perkara yang hendak ditulis dan dibaca daripada pemacu storan. Selama bertahun-tahun, proses ini dikendalikan oleh Antara Muka Pengawal Hos Lanjutan. Ia ditulis ke dalam setiap sistem pengendalian pada masa ini di pasaran, dengan berkesan menjadikan pemacu SATA plug and play. Tiada pemandu tambahan diperlukan.
Walaupun teknologi berfungsi dengan baik dengan teknologi yang lebih lama dan lebih perlahan seperti pemacu keras dan pemacu kilat USB, ia menahan SSD yang lebih pantas. Walaupun baris gilir perintah AHCI boleh memuatkan 32 perintah, ia hanya boleh memproses satu perintah pada satu masa kerana hanya terdapat satu baris gilir.
Di sinilah set arahan Non-Volatile Memory Express masuk. Ia menampilkan 65, 536 baris gilir perintah, setiap satu dengan keupayaan untuk memegang 65, 536 arahan setiap baris gilir. Ini membolehkan pemprosesan selari arahan storan ke pemacu. Ini tidak berfaedah untuk cakera keras, kerana ia terhad kepada satu arahan kerana kepala pemacu. Walau bagaimanapun, untuk pemacu keadaan pepejal dengan berbilang cip memori, ia boleh meningkatkan lebar jalur dengan menulis beberapa arahan pada cip dan sel yang berbeza secara serentak.
Ini adalah teknologi baharu dan tidak terbina dalam kebanyakan sistem pengendalian di pasaran. Banyak sistem pengendalian memerlukan pemacu tambahan yang dipasang ke dalam pemacu supaya pemacu boleh menggunakan teknologi NVMe baharu. Penggunaan prestasi terpantas untuk pemacu SATA Express mungkin mengambil sedikit masa.
SATA Express menyokong salah satu daripada dua kaedah. Anda boleh menggunakan teknologi baharu dengan pemacu AHCI dan berpotensi beralih kepada piawaian NVMe yang lebih baharu kemudian untuk prestasi yang lebih baik, yang mungkin memerlukan pemacu diformatkan semula.
Ciri Lain dalam Spesifikasi SATA 3.2
Spesifikasi SATA baharu menambah lebih daripada kaedah komunikasi dan penyambung baharu. Kebanyakannya disasarkan kepada komputer mudah alih tetapi boleh memanfaatkan komputer bukan mudah alih yang lain.
Ciri penjimatan kuasa yang paling ketara ialah mod DevSleep. Ia merupakan mod kuasa baharu yang membolehkan sistem dalam storan menjadi separa hibernasi. Mod ini mengurangkan cabutan kuasa apabila dalam mod tidur untuk meningkatkan masa berjalan komputer riba khas, termasuk Ultrabook yang direka bentuk di sekitar SSD dan penggunaan kuasa yang rendah.
Pemacu hibrid keadaan pepejal juga mendapat manfaat daripada piawaian baharu, kerana piawaian itu menambah set pengoptimuman baharu. Dalam pelaksanaan SATA semasa, pengawal pemacu menentukan item yang patut dan tidak boleh dicache berdasarkan perkara yang dilihatnya diminta. Dengan struktur baharu, sistem pengendalian memberitahu pengawal pemacu item yang sepatutnya disimpan dalam cache, yang mengurangkan overhed pada pengawal pemacu dan meningkatkan prestasi.
Akhir sekali, terdapat fungsi untuk kegunaan dengan persediaan pemacu RAID. Satu tujuan RAID adalah untuk lebihan data. Sekiranya berlaku kegagalan pemacu, pemacu diganti, dan data dibina semula daripada checksum. Proses baharu dalam piawaian SATA 3.2 menambah baik proses pembinaan semula dengan mengenal pasti data yang rosak berbanding yang tidak.
Pelaksanaan dan Mengapa Ia Tidak Berkesan Serta-merta
SATA Express telah menjadi piawaian rasmi sejak akhir tahun 2013. Ia tidak memasuki sistem komputer sehingga keluaran cipset Intel H97/Z97 pada musim bunga tahun 2014. Walaupun papan induk menampilkan yang baharu antara muka, tiada pemacu pada masa pelancaran menggunakannya.
Punca antara muka tidak dapat ditangkap dengan cepat ialah antara muka M.2. Ia digunakan secara eksklusif untuk pemacu keadaan pepejal yang menggunakan faktor bentuk yang lebih kecil. Pemacu plat magnet mempunyai masa yang sukar melebihi piawaian SATA. M.2 mempunyai lebih fleksibiliti kerana ia tidak bergantung pada pemacu yang lebih besar. Ia juga boleh menggunakan empat lorong PCI Express, yang bermaksud pemanduan lebih laju daripada dua lorong SATA Express.
AMD mengeluarkan mikropemproses Ryzennya pada awal Mac 2017, membawa sokongan terbina dalam untuk SATA Express kepada platform AMD Socket AM4.
