SSD નો પરિચય. ભાગ 2. ઈન્ટરફેસ

В છેલ્લો ભાગ ચક્ર "એસએસડીનો પરિચય" અમે ડિસ્કના દેખાવના ઇતિહાસ વિશે વાત કરી. બીજો ભાગ ડ્રાઇવ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટેના ઇન્ટરફેસ વિશે જણાવશે.

પ્રોસેસર અને પેરિફેરલ્સ વચ્ચેનો સંચાર પૂર્વવ્યાખ્યાયિત સંમેલનો અનુસાર થાય છે જેને ઇન્ટરફેસ કહેવાય છે. આ કરારો ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના ભૌતિક અને સોફ્ટવેર સ્તરનું નિયમન કરે છે.

ઈન્ટરફેસ - માધ્યમો, પદ્ધતિઓ અને સિસ્ટમના તત્વો વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નિયમોનો સમૂહ.

ઇન્ટરફેસનું ભૌતિક અમલ નીચેના પરિમાણોને અસર કરે છે:

• સંચાર ચેનલનું થ્રુપુટ;
• એકસાથે કનેક્ટેડ ઉપકરણોની મહત્તમ સંખ્યા;
• થતી ભૂલોની સંખ્યા.

ડિસ્ક ઇન્ટરફેસ પર બિલ્ટ છે I/O પોર્ટ્સ, જે મેમરી I/O ની વિરુદ્ધ છે અને પ્રોસેસરની એડ્રેસ સ્પેસમાં જગ્યા લેતી નથી.

સમાંતર અને સીરીયલ પોર્ટ

ડેટા વિનિમયની પદ્ધતિ અનુસાર, I / O પોર્ટને બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે:

• સમાંતર;
• સુસંગત

નામ પ્રમાણે, સમાંતર પોર્ટ એક સમયે મશીન શબ્દ મોકલે છે, જેમાં અનેક બિટ્સ હોય છે. સમાંતર પોર્ટ એ ડેટાની આપ-લે કરવાનો સૌથી સહેલો રસ્તો છે, કારણ કે તેને જટિલ સર્કિટરી સોલ્યુશનની જરૂર નથી. સૌથી સરળ કિસ્સામાં, મશીન શબ્દનો દરેક બીટ તેની પોતાની સિગ્નલ લાઇન પર મોકલવામાં આવે છે, અને પ્રતિસાદ માટે બે સર્વિસ સિગ્નલ લાઇનનો ઉપયોગ થાય છે: ડેટા તૈયાર и ડેટા સ્વીકાર્યો.

સમાંતર બંદરો, પ્રથમ નજરમાં, સારી રીતે સ્કેલ કરો: વધુ સિગ્નલ રેખાઓ - એક સમયે વધુ બિટ્સ પ્રસારિત થાય છે અને તેથી, ઉચ્ચ થ્રુપુટ. જો કે, સિગ્નલ લાઇનની સંખ્યામાં વધારો થવાને કારણે, તેમની વચ્ચે દખલગીરી થાય છે, જે પ્રસારિત સંદેશાઓની વિકૃતિ તરફ દોરી જાય છે.

સીરીયલ પોર્ટ સમાંતરની વિરુદ્ધ છે. ડેટા એક સમયે એક બીટ મોકલવામાં આવે છે, જે સિગ્નલ લાઇનની કુલ સંખ્યાને ઘટાડે છે, પરંતુ I/O નિયંત્રકને જટિલ બનાવે છે. ટ્રાન્સમીટર કંટ્રોલર એક સમયે મશીન શબ્દ મેળવે છે અને એક સમયે એક બીટ ટ્રાન્સમિટ કરવું આવશ્યક છે, અને રીસીવર નિયંત્રક બદલામાં બિટ્સ પ્રાપ્ત કરે છે અને તેને તે જ ક્રમમાં સંગ્રહિત કરે છે.

સિગ્નલ લાઇનની થોડી સંખ્યા તમને દખલ વિના સંદેશ ટ્રાન્સમિશનની આવર્તન વધારવાની મંજૂરી આપે છે.

SCSI

સ્મોલ કોમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ ઈન્ટરફેસ (SCSI) 1978 માં પાછું દેખાયું હતું અને મૂળરૂપે વિવિધ પ્રોફાઇલ્સના ઉપકરણોને એક સિસ્ટમમાં જોડવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું. SCSI-1 સ્પષ્ટીકરણ 8 જેટલા ઉપકરણો (એકસાથે નિયંત્રક સાથે) ના જોડાણ માટે પ્રદાન કરે છે, જેમ કે:

• સ્કેનર્સ;
• ટેપ ડ્રાઇવ્સ (સ્ટ્રીમર્સ);
• ઓપ્ટિકલ ડ્રાઈવો;
• ડિસ્ક ડ્રાઈવો અને અન્ય ઉપકરણો.

SCSI નું મૂળ નામ શુગાર્ટ એસોસિએટ્સ સિસ્ટમ ઈન્ટરફેસ (SASI) હતું, પરંતુ સ્ટાન્ડર્ડ્સ કમિટીએ કંપનીના નામને મંજૂરી આપી ન હતી, અને એક દિવસના મંથન પછી, સ્મોલ કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ્સ ઈન્ટરફેસ (SCSI) નામનો જન્મ થયો. SCSI ના "ફાધર", લેરી બાઉચર, ટૂંકાક્ષરને "સેક્સી" તરીકે ઉચ્ચારવાનો ઇરાદો ધરાવતા હતા, પરંતુ દાલ એલન "sсuzzy" ("કહો") વાંચો. ત્યારબાદ, "ટેલ" નું ઉચ્ચારણ આ ધોરણમાં નિશ્ચિતપણે સમાવિષ્ટ થયું.

SCSI પરિભાષામાં, કનેક્ટેડ ઉપકરણોને બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• પહેલ કરનાર;
• લક્ષ્ય ઉપકરણો.

આરંભકર્તા લક્ષ્ય ઉપકરણને આદેશ મોકલે છે, જે પછી આરંભકર્તાને પ્રતિભાવ મોકલે છે. પ્રારંભકર્તાઓ અને લક્ષ્યાંકો સામાન્ય SCSI બસ સાથે જોડાયેલા છે, જે SCSI-1 ધોરણમાં 5 MB/s ની બેન્ડવિડ્થ ધરાવે છે.

વપરાયેલ "સામાન્ય બસ" ટોપોલોજી સંખ્યાબંધ નિયંત્રણો લાદે છે:

• બસના છેડે, ખાસ ઉપકરણોની જરૂર છે - ટર્મિનેટર;
• બસ બેન્ડવિડ્થ બધા ઉપકરણો વચ્ચે વહેંચાયેલ છે;
• એકસાથે કનેક્ટેડ ઉપકરણોની મહત્તમ સંખ્યા મર્યાદિત છે.

બસ પરના ઉપકરણોને એક વિશિષ્ટ નંબર દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે SCSI લક્ષ્ય ID. સિસ્ટમમાં દરેક SCSI એકમ ઓછામાં ઓછા એક લોજિકલ ઉપકરણ દ્વારા રજૂ થાય છે, જે ભૌતિક ઉપકરણની અંદર અનન્ય સંખ્યા દ્વારા સંબોધવામાં આવે છે. લોજિકલ યુનિટ નંબર (LUN).

SCSI માં આદેશો ફોર્મમાં મોકલવામાં આવે છે આદેશ વર્ણન બ્લોક્સ (કમાન્ડ ડિસ્ક્રીપ્ટર બ્લોક, સીડીબી), જેમાં ઓપરેશન કોડ અને કમાન્ડ પેરામીટરનો સમાવેશ થાય છે. માનક 200 થી વધુ આદેશોનું વર્ણન કરે છે, જે ચાર શ્રેણીઓમાં વિભાજિત છે:

• ફરજિયાત - ઉપકરણ દ્વારા સમર્થિત હોવું આવશ્યક છે;
• વૈકલ્પિક - અમલ કરી શકાય છે;
• વિક્રેતા વિશિષ્ટ - ચોક્કસ ઉત્પાદક દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે;
• ઉત્કૃષ્ટ - અપ્રચલિત આદેશો.

ઘણા આદેશો પૈકી, તેમાંથી ફક્ત ત્રણ જ ઉપકરણો માટે ફરજિયાત છે:

• ટેસ્ટ યુનિટ તૈયાર છે - ઉપકરણની તૈયારી તપાસી રહ્યું છે;
• વિનંતી સંવેદના - અગાઉના આદેશના ભૂલ કોડની વિનંતી કરે છે;
• પૂછપરછ - ઉપકરણની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓની વિનંતી કરો.

આદેશ પ્રાપ્ત કર્યા પછી અને તેની પ્રક્રિયા કર્યા પછી, લક્ષ્ય ઉપકરણ પ્રારંભકર્તાને સ્ટેટસ કોડ મોકલે છે, જે અમલના પરિણામનું વર્ણન કરે છે.

SCSI (SCSI-2 અને Ultra SCSI સ્પષ્ટીકરણો) ના વધુ સુધારાએ વપરાયેલ આદેશોની સૂચિને વિસ્તૃત કરી અને કનેક્ટેડ ઉપકરણોની સંખ્યામાં 16 સુધીનો વધારો કર્યો, અને બસમાં ડેટા વિનિમય દર 640 MB/s સુધી વધ્યો. SCSI એ સમાંતર ઇન્ટરફેસ હોવાથી, ડેટા એક્સચેન્જની આવર્તન વધારવી એ મહત્તમ કેબલ લંબાઈમાં ઘટાડા સાથે સંકળાયેલું હતું અને ઉપયોગમાં અસુવિધા તરફ દોરી જાય છે.

અલ્ટ્રા-3 SCSI સ્ટાન્ડર્ડથી શરૂ કરીને, "હોટ પ્લગિંગ" માટે સપોર્ટ દેખાયો છે - જ્યારે પાવર ચાલુ હોય ત્યારે ઉપકરણોને કનેક્ટ કરવું.

પ્રથમ જાણીતી SCSI SSD M-Systems FFD-350 હતી, જે 1995માં બહાર પાડવામાં આવી હતી. ડિસ્કની કિંમત ઊંચી હતી અને તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થતો ન હતો.

હાલમાં, સમાંતર SCSI એ લોકપ્રિય ડિસ્ક ઇન્ટરફેસ નથી, પરંતુ આદેશ સમૂહ હજુ પણ USB અને SAS ઇન્ટરફેસમાં સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ATA/PATA

ઈન્ટરફેસ એટીએ (એડવાન્સ્ડ ટેકનોલોજી એટેચમેન્ટ), તરીકે પણ ઓળખાય છે PATA (સમાંતર ATA) 1986 માં વેસ્ટર્ન ડિજિટલ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. IDE સ્ટાન્ડર્ડ માટે માર્કેટિંગ નામ (Eng. ઇન્ટિગ્રેટેડ ડ્રાઇવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ - "ડ્રાઇવમાં બિલ્ટ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ") એક મહત્વપૂર્ણ નવીનતા પર ભાર મૂકે છે: ડ્રાઇવ કંટ્રોલરને ડ્રાઇવમાં એકીકૃત કરવામાં આવ્યું હતું, અને અલગ વિસ્તરણ બોર્ડ પર નહીં.

ડ્રાઇવની અંદર કંટ્રોલર મૂકવાના નિર્ણયથી એક સાથે ઘણી સમસ્યાઓ હલ થઈ. પ્રથમ, ડ્રાઇવથી નિયંત્રક સુધીનું અંતર ઘટ્યું છે, જેણે ડ્રાઇવના પ્રદર્શનને હકારાત્મક અસર કરી છે. બીજું, બિલ્ટ-ઇન કંટ્રોલર ફક્ત ચોક્કસ પ્રકારની ડ્રાઇવ માટે "તીક્ષ્ણ" હતું અને તે મુજબ, સસ્તું હતું.

ATA, SCSI ની જેમ, સમાંતર I/O પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જે વપરાયેલ કેબલ્સમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. IDE ઇન્ટરફેસનો ઉપયોગ કરીને ડ્રાઇવને કનેક્ટ કરવા માટે 40-કોર કેબલની જરૂર પડે છે, જેને ફ્લેટ કેબલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. વધુ તાજેતરના સ્પષ્ટીકરણો 80-વાયર સ્ટબનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાંથી અડધા કરતાં વધુ ગ્રાઉન્ડ લૂપ્સ છે જે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર દખલગીરી ઘટાડવા માટે છે.

ATA કેબલ પર બે થી ચાર કનેક્ટર્સ છે, જેમાંથી એક મધરબોર્ડ સાથે જોડાયેલ છે, અને બાકીના ડ્રાઇવ્સ સાથે. એક લૂપમાં બે ઉપકરણોને કનેક્ટ કરતી વખતે, તેમાંથી એક તરીકે ગોઠવેલું હોવું આવશ્યક છે માસ્ટર, અને બીજા તરીકે સ્લેવ. ત્રીજું ઉપકરણ ફક્ત વાંચવા માટેના મોડમાં જ કનેક્ટ થઈ શકે છે.

જમ્પરની સ્થિતિ ચોક્કસ ઉપકરણની ભૂમિકા નક્કી કરે છે. ઉપકરણોના સંબંધમાં માસ્ટર અને સ્લેવ શબ્દો સંપૂર્ણપણે સાચા નથી, કારણ કે નિયંત્રકના સંબંધમાં, બધા કનેક્ટેડ ઉપકરણો સ્લેવ છે.

ATA-3 માં એક વિશિષ્ટ નવીનતા એ દેખાવ છે સ્વ મોનીટરીંગ, વિશ્લેષણ અને રિપોર્ટિંગ ટેકનોલોજી (SMART). પાંચ કંપનીઓ (IBM, સીગેટ, ક્વોન્ટમ, કોનર અને વેસ્ટર્ન ડિજિટલ) દળોમાં જોડાઈ છે અને ડ્રાઇવ હેલ્થ એસેસમેન્ટ ટેક્નોલોજીને પ્રમાણિત કરી છે.

1998માં બહાર પાડવામાં આવેલ સ્ટાન્ડર્ડના વર્ઝન 33.3 થી સોલિડ સ્ટેટ ડ્રાઇવ્સ માટે સપોર્ટ છે. માનકનું આ સંસ્કરણ XNUMX MB/s સુધીના ડેટા ટ્રાન્સફર રેટ પ્રદાન કરે છે.

માનક એટીએ કેબલ્સ માટે કડક આવશ્યકતાઓને આગળ મૂકે છે:

• પ્લુમ સપાટ હોવો જોઈએ;
• મહત્તમ ટ્રેન લંબાઈ 18 ઇંચ (45.7 સેન્ટિમીટર).

ટૂંકી અને પહોળી ટ્રેન અસુવિધાજનક હતી અને ઠંડકમાં દખલ કરતી હતી. સ્ટાન્ડર્ડના દરેક અનુગામી સંસ્કરણ સાથે ટ્રાન્સમિશન આવર્તન વધારવું વધુને વધુ મુશ્કેલ બન્યું, અને ATA-7 એ સમસ્યાને ધરમૂળથી હલ કરી: સમાંતર ઇન્ટરફેસને સીરીયલ દ્વારા બદલવામાં આવ્યું. તે પછી, ATA એ સમાંતર શબ્દ હસ્તગત કર્યો અને PATA તરીકે જાણીતો બન્યો, અને ધોરણના સાતમા સંસ્કરણને અલગ નામ મળ્યું - સીરીયલ ATA. SATA સંસ્કરણ નંબરિંગ એકથી શરૂ થયું.

સટા

સીરીયલ એટીએ (એસએટીએ) ધોરણ 7 જાન્યુઆરી, 2003 ના રોજ રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું અને નીચેના ફેરફારો સાથે તેના પુરોગામીની સમસ્યાઓને સંબોધિત કરે છે:

• સમાંતર પોર્ટ સીરીયલ દ્વારા બદલવામાં આવે છે;
• વિશાળ 80-વાયર કેબલ 7-વાયર દ્વારા બદલાઈ;
• "કોમન બસ" ટોપોલોજીને "પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ" કનેક્શન સાથે બદલવામાં આવી છે.

SATA 1.0 (SATA/150, 150 MB/s) એટીએ-6 (અલ્ટ્રાડીએમએ/130, 130 એમબી/સે) કરતાં નજીવો ઝડપી હોવા છતાં, સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન તરફ આગળ વધવું એ ઝડપ માટે "ગ્રાઉન્ડ સેટિંગ" હતું.

ATA માં ડેટા ટ્રાન્સમિશન માટે સોળ સિગ્નલ લાઇનને બે ટ્વિસ્ટેડ જોડી સાથે બદલવામાં આવી હતી: એક ટ્રાન્સમિશન માટે, બીજી રિસેપ્શન માટે. SATA કનેક્ટર્સ બહુવિધ પુનઃજોડાણો માટે વધુ પ્રતિરોધક બનવા માટે રચાયેલ છે, અને SATA 1.0 સ્પષ્ટીકરણે હોટ પ્લગિંગ શક્ય બનાવ્યું છે.

ડ્રાઈવો પરની કેટલીક પિન અન્ય તમામ પિન કરતાં ટૂંકી હોય છે. આ "હોટ સ્વેપ" (હોટ સ્વેપ) ને સમર્થન આપવા માટે કરવામાં આવે છે. રિપ્લેસમેન્ટ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઉપકરણ પૂર્વનિર્ધારિત ક્રમમાં રેખાઓ "ગુમાવે છે" અને "શોધે છે".

એક વર્ષ કરતાં થોડો વધુ સમય પછી, એપ્રિલ 2004 માં, SATA સ્પષ્ટીકરણનું બીજું સંસ્કરણ બહાર પાડવામાં આવ્યું. 3 Gb/s સુધી વેગ આપવા ઉપરાંત, SATA 2.0 એ ટેક્નોલોજી રજૂ કરી મૂળ આદેશ કતારબદ્ધ (NCQ). NCQ સપોર્ટ સાથેના ઉપકરણો મહત્તમ પ્રભાવ હાંસલ કરવા માટે આવનારા આદેશોના અમલીકરણના ક્રમને સ્વતંત્ર રીતે ગોઠવવામાં સક્ષમ છે.

આગામી ત્રણ વર્ષમાં, SATA વર્કિંગ ગ્રૂપે હાલના સ્પષ્ટીકરણને સુધારવા માટે કામ કર્યું, અને સંસ્કરણ 2.6 એ કોમ્પેક્ટ સ્લિમલાઇન અને માઇક્રો SATA (uSATA) કનેક્ટર્સ રજૂ કર્યા. આ કનેક્ટર્સ મૂળ SATA કનેક્ટરનું નાનું સંસ્કરણ છે અને તે લેપટોપમાં ઓપ્ટિકલ ડ્રાઈવો અને નાની ડ્રાઈવો માટે રચાયેલ છે.

જ્યારે બીજી પેઢીના SATA પાસે HDDs માટે પૂરતી બેન્ડવિડ્થ હતી, SSD એ વધુ માંગ કરી હતી. મે 2009 માં, SATA સ્પષ્ટીકરણનું ત્રીજું સંસ્કરણ 6 Gb/s સુધી વધેલી બેન્ડવિડ્થ સાથે બહાર પાડવામાં આવ્યું હતું.

SATA 3.1 આવૃત્તિમાં સોલિડ સ્ટેટ ડ્રાઇવ પર ખાસ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. એક મીની-સાટા (mSATA) કનેક્ટર દેખાયું છે, જે લેપટોપમાં સોલિડ-સ્ટેટ ડ્રાઇવ્સને કનેક્ટ કરવા માટે રચાયેલ છે. સ્લિમલાઇન અને યુએસએટીએથી વિપરીત, નવું કનેક્ટર PCIe મિની જેવું લાગતું હતું, જો કે તે PCIe સાથે ઇલેક્ટ્રિકલી સુસંગત ન હતું. નવા કનેક્ટર ઉપરાંત, SATA 3.1 એ વાંચવા અને લખવાના આદેશો સાથે TRIM આદેશોને કતારમાં મૂકવાની ક્ષમતાને ગૌરવ અપાવ્યું છે.

TRIM આદેશ ડેટા બ્લોક્સના SSD ને સૂચિત કરે છે જે પેલોડ વહન કરતા નથી. SATA 3.1 પહેલા, આ આદેશ કેશ ફ્લશ કરશે અને I/O કામગીરીને સ્થગિત કરશે, ત્યારબાદ TRIM આદેશ આવશે. આ અભિગમ ડિલીટ ઓપરેશન્સ દરમિયાન ડિસ્કની કામગીરીમાં ઘટાડો કરે છે.

SATA સ્પષ્ટીકરણ એ SSDs માટે એક્સેસ સ્પીડમાં ઝડપી વૃદ્ધિ સાથે જાળવી રાખ્યું નથી, જે 2013 માં SATA 3.2 સ્ટાન્ડર્ડમાં SATA એક્સપ્રેસ તરીકે ઓળખાતા સમાધાન તરફ દોરી જાય છે. SATA ની બેન્ડવિડ્થને ફરીથી બમણી કરવાને બદલે, વિકાસકર્તાઓએ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી PCIe બસનો ઉપયોગ કર્યો છે, જેની ઝડપ 6 Gb/s કરતાં વધી ગઈ છે. SATA એક્સપ્રેસ સપોર્ટ સાથેની ડ્રાઈવોએ M.2 નામનું પોતાનું ફોર્મ ફેક્ટર મેળવ્યું છે.

SAS

SCSI સ્ટાન્ડર્ડ, ATA સાથે "સ્પર્ધાત્મક", પણ સ્થિર નહોતું અને સીરીયલ ATA ના દેખાવના એક વર્ષ પછી, 2004 માં, તે સીરીયલ ઈન્ટરફેસમાં પુનર્જન્મ પામ્યું હતું. નવા ઇન્ટરફેસનું નામ છે સીરીયલ જોડાયેલ SCSI (એસએએસ).

જોકે SAS એ SCSI કમાન્ડ સેટ વારસામાં મેળવ્યો હતો, ફેરફારો નોંધપાત્ર હતા:

• સીરીયલ ઈન્ટરફેસ;
• વીજ પુરવઠો સાથે 29-વાયર કેબલ;
• પોઈન્ટ-ટુ-પોઈન્ટ કનેક્શન

SCSI પરિભાષા પણ વારસામાં મળી છે. નિયંત્રકને હજી પણ આરંભક કહેવામાં આવે છે, અને કનેક્ટેડ ઉપકરણોને લક્ષ્ય કહેવામાં આવે છે. બધા લક્ષ્ય ઉપકરણો અને આરંભકર્તા SAS ડોમેન બનાવે છે. SAS માં, કનેક્શન બેન્ડવિડ્થ ડોમેનમાં ઉપકરણોની સંખ્યા પર આધારિત નથી, કારણ કે દરેક ઉપકરણ તેની પોતાની સમર્પિત ચેનલનો ઉપયોગ કરે છે.

SAS ડોમેનમાં એકસાથે કનેક્ટેડ ઉપકરણોની મહત્તમ સંખ્યા, સ્પષ્ટીકરણ અનુસાર, 16 હજારથી વધુ છે, અને SCSI ID ને બદલે, એક ઓળખકર્તાનો ઉપયોગ સરનામાં માટે થાય છે. વિશ્વવ્યાપી નામ (WWN).

WWN એ 16 બાઇટ્સ લાંબું અનન્ય ઓળખકર્તા છે, જે SAS ઉપકરણો માટેના MAC સરનામા જેવું જ છે.

SAS અને SATA કનેક્ટર્સ વચ્ચે સમાનતા હોવા છતાં, આ ધોરણો સંપૂર્ણપણે સુસંગત નથી. જો કે, SATA ડ્રાઇવને SAS કનેક્ટર સાથે કનેક્ટ કરી શકાય છે, પરંતુ તેનાથી વિપરીત નહીં. SATA ટનલિંગ પ્રોટોકોલ (STP) નો ઉપયોગ કરીને SATA ડ્રાઇવ્સ અને SAS ડોમેન વચ્ચે સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

SAS-1 સ્ટાન્ડર્ડના પ્રથમ સંસ્કરણમાં 3 Gb/s ની બેન્ડવિડ્થ છે, અને સૌથી આધુનિક, SAS-4, આ આંકડામાં 7 ગણો સુધારો કર્યો છે: 22,5 Gb/s.

પીસીઆઇ

પેરિફેરલ કમ્પોનન્ટ ઇન્ટરકનેક્ટ એક્સપ્રેસ (PCI એક્સપ્રેસ, PCIe) એ ડેટા ટ્રાન્સફર માટેનું સીરીયલ ઇન્ટરફેસ છે, જે 2002માં દેખાયું હતું. વિકાસની શરૂઆત ઇન્ટેલ દ્વારા કરવામાં આવી હતી, અને ત્યારબાદ એક વિશેષ સંસ્થા - PCI સ્પેશિયલ ઇન્ટરેસ્ટ ગ્રૂપમાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવી હતી.

સીરીયલ PCIe ઈન્ટરફેસ કોઈ અપવાદ નહોતું અને તે સમાંતર PCIનું તાર્કિક સાતત્ય બની ગયું હતું, જે વિસ્તરણ કાર્ડને જોડવા માટે રચાયેલ છે.

PCI એક્સપ્રેસ SATA અને SAS થી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. PCIe ઈન્ટરફેસમાં લેનની ચલ સંખ્યા છે. રેખાઓની સંખ્યા બેની શક્તિઓ જેટલી છે અને 1 થી 16 સુધીની છે.

PCIe માં "લેન" શબ્દ કોઈ ચોક્કસ સિગ્નલ લેનનો સંદર્ભ આપતો નથી, પરંતુ નીચેની સિગ્નલ લેન ધરાવતી અલગ ફુલ-ડુપ્લેક્સ કમ્યુનિકેશન લિંકનો સંદર્ભ આપે છે:

• પ્રાપ્ત+ અને પ્રાપ્ત-;
• ટ્રાન્સમિશન+ ​​અને ટ્રાન્સમિશન-;
• ચાર ગ્રાઉન્ડ વાયર.

PCIe લેનની સંખ્યા કનેક્શનની મહત્તમ બેન્ડવિડ્થને સીધી અસર કરે છે. વર્તમાન PCI એક્સપ્રેસ 4.0 સ્ટાન્ડર્ડ તમને એક લાઇન પર 1.9 GB/s અને 31.5 લાઇનનો ઉપયોગ કરતી વખતે 16 GB/s હાંસલ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

સોલિડ-સ્ટેટ ડ્રાઇવ્સની "ભૂખ" ખૂબ જ ઝડપથી વધી રહી છે. SATA અને SAS બંને SSDs સાથે ગતિ જાળવી રાખવા માટે તેમની બેન્ડવિડ્થ વધારવામાં સક્ષમ નથી, જેના કારણે PCIe-જોડાયેલ SSD ની રજૂઆત થઈ છે.

PCIe ઍડ-ઇન કાર્ડ્સ સ્ક્રૂ કરેલા હોવા છતાં, PCIe હૉટ સ્વેપ કરી શકાય તેવું છે. ટૂંકી પિન PRSNT (અંગ્રેજી વર્તમાન - વર્તમાન) ખાતરી કરો કે કાર્ડ સ્લોટમાં સંપૂર્ણ રીતે ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે.

PCIe દ્વારા જોડાયેલ સોલિડ સ્ટેટ ડ્રાઈવો એક અલગ ધોરણ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે નોન-વોલેટાઇલ મેમરી હોસ્ટ કંટ્રોલર ઇન્ટરફેસ સ્પષ્ટીકરણ અને તે વિવિધ સ્વરૂપના પરિબળોમાં મૂર્તિમંત છે, પરંતુ અમે તેના વિશે આગળના ભાગમાં વાત કરીશું.

દૂરસ્થ ડ્રાઈવો

મોટા ડેટા વેરહાઉસીસ બનાવતી વખતે, પ્રોટોકોલ્સની જરૂર હતી જે તમને સર્વરની બહાર સ્થિત ડ્રાઇવ્સને કનેક્ટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ વિસ્તારમાં પ્રથમ ઉકેલ હતો ઈન્ટરનેટ SCSI (iSCSI), IBM અને Cisco દ્વારા 1998માં વિકસાવવામાં આવી હતી.

iSCSI પ્રોટોકોલ પાછળનો વિચાર સરળ છે: SCSI આદેશો TCP/IP પેકેટોમાં "લપેટી" છે અને નેટવર્ક પર મોકલવામાં આવે છે. રિમોટ કનેક્શન હોવા છતાં, તે ક્લાયન્ટ્સને ભ્રમણા આપે છે કે ડ્રાઇવ સ્થાનિક રીતે જોડાયેલ છે. iSCSI પર આધારિત સ્ટોરેજ એરિયા નેટવર્ક (SAN), હાલના નેટવર્ક ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર બનાવી શકાય છે. iSCSI નો ઉપયોગ SAN ને ગોઠવવાના ખર્ચમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.

iSCSI પાસે "પ્રીમિયમ" વિકલ્પ છે - ફાઇબર ચેનલ પ્રોટોકોલ (FCP). FCP નો ઉપયોગ કરીને SAN સમર્પિત ફાઈબર-ઓપ્ટિક કોમ્યુનિકેશન લાઈનો પર બનેલ છે. આ અભિગમ માટે વધારાના ઓપ્ટિકલ નેટવર્ક સાધનોની જરૂર છે, પરંતુ તે સ્થિર અને ઉચ્ચ થ્રુપુટ છે.

કમ્પ્યુટર નેટવર્ક્સ પર SCSI આદેશો મોકલવા માટે ઘણા પ્રોટોકોલ છે. જો કે, ત્યાં માત્ર એક જ ધોરણ છે જે વિપરીત સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવે છે અને તમને SCSI બસ પર IP પેકેટો મોકલવાની મંજૂરી આપે છે - SCSI પર IP.

મોટા ભાગના SAN પ્રોટોકોલ ડ્રાઇવનું સંચાલન કરવા માટે SCSI આદેશ સેટનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ તેમાં અપવાદો છે, જેમ કે સરળ ઇથરનેટ પર ATA (AOE). AoE પ્રોટોકોલ એટીએ આદેશો ઈથરનેટ પેકેટોમાં મોકલે છે, પરંતુ ડ્રાઈવો સિસ્ટમમાં SCSI તરીકે દેખાય છે.

NVM એક્સપ્રેસ ડ્રાઇવના આગમન સાથે, iSCSI અને FCP પ્રોટોકોલ હવે SSD ની ઝડપથી વિકસતી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતા નથી. બે ઉકેલો બહાર આવ્યા:

• સર્વરની બહાર PCI એક્સપ્રેસ બસને દૂર કરવી;
• ફેબ્રિક્સ પ્રોટોકોલ પર NVMe ની રચના.

PCIe બસને દૂર કરવાથી જટિલ સ્વિચિંગ હાર્ડવેર બને છે પરંતુ પ્રોટોકોલ બદલાતું નથી.

NVMe over Fabrics પ્રોટોકોલ iSCSI અને FCP માટે સારો વિકલ્પ બની ગયો છે. NVMe-oF ફાઈબર ઓપ્ટિક લિંક અને NVM એક્સપ્રેસ કમાન્ડ સેટનો ઉપયોગ કરે છે.

ડીડીઆર-ટી

iSCSI અને NVMe-oF ધોરણો રિમોટ ડ્રાઇવને સ્થાનિક તરીકે કનેક્ટ કરવાની સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવે છે, જ્યારે ઇન્ટેલે બીજી રીતે જઈને લોકલ ડ્રાઇવને પ્રોસેસરની શક્ય તેટલી નજીક લાવી હતી. પસંદગી DIMM સ્લોટ્સ પર પડી જેમાં RAM જોડાયેલ છે. મહત્તમ DDR4 બેન્ડવિડ્થ 25 GB/s છે, જે PCIe બસ કરતાં ઘણી ઝડપી છે. આ રીતે Intel® Optane™ DC Persistent Memory SSD નો જન્મ થયો.

ડ્રાઇવને DIMM સ્લોટ્સ સાથે જોડવા માટે પ્રોટોકોલની શોધ કરવામાં આવી હતી ડીડીઆર-ટી, DDR4 સાથે શારીરિક અને વિદ્યુત રીતે સુસંગત છે, પરંતુ ખાસ નિયંત્રકની જરૂર છે જે મેમરી બાર અને ડ્રાઇવ વચ્ચેનો તફાવત જુએ છે. ડ્રાઇવની ઍક્સેસની ઝડપ RAM કરતાં ઓછી છે, પરંતુ NVMe કરતાં વધુ છે.

DDR-T માત્ર Intel® Cascade Lake જનરેશન પ્રોસેસર્સ અથવા પછીના સાથે ઉપલબ્ધ છે.

નિષ્કર્ષ

લગભગ તમામ ઈન્ટરફેસ સીરીયલથી સમાંતર ડેટા ટ્રાન્સમિશન સુધી ખૂબ આગળ આવ્યા છે. SSD ની ગતિ આસમાને છે, ગઈકાલે SSD એ એક ઉત્સુકતા હતી, અને આજે NVMe હવે આશ્ચર્યજનક નથી.

અમારી લેબોરેટરીમાં સિલેક્ટેલ લેબ તમે SSD અને NVMe ડ્રાઇવ્સ જાતે ચકાસી શકો છો.

ફક્ત નોંધાયેલા વપરાશકર્તાઓ જ સર્વેમાં ભાગ લઈ શકે છે. સાઇન ઇન કરો, મહેરબાની કરીને.

શું નજીકના ભવિષ્યમાં NVMe ડ્રાઇવ ક્લાસિક SSD ને બદલશે?

• 55.5%હા 100

• 44.4%નંબર 80

180 વપરાશકર્તાઓએ મતદાન કર્યું. 28 વપરાશકર્તાઓ દૂર રહ્યા.

સોર્સ: www.habr.com