{"id":53854,"date":"2019-12-12T00:00:00","date_gmt":"2019-12-11T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/vvedenie-v-ssd-chast-2-interfejsnaya"},"modified":"2020-02-18T14:01:47","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:47","slug":"vvedenie-v-ssd-chast-2-interfejsnaya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-2-interfejsnaya","title":{"rendered":"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/37fa13397c0b8ea7af2be17b51c7ed83.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nIn <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/selectel\/blog\/475304\/\">parte precedente<\/a><\/noindex> Nel ciclo \u00abIntroduzione agli SSD\u00bb abbiamo parlato della storia della comparsa dei dischi. La seconda parte tratta delle interfacce di interazione con i dispositivi di memorizzazione.<\/p>\n<p>La comunicazione tra il processore e i dispositivi periferici avviene in base a convenzioni predefinite, chiamate interfacce. Queste convenzioni regolano il livello fisico e il livello software dell'interazione.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<blockquote><p><b>L'interfaccia \u00e8 un insieme di strumenti, metodi e regole per l'interazione tra gli elementi di un sistema.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nL'implementazione fisica dell'interfaccia influisce sui seguenti parametri:<\/p>\n<ul>\n<li>larghezza di banda del canale di comunicazione;<\/li>\n<li>numero massimo di dispositivi connessi contemporaneamente;<\/li>\n<li>numero di errori che si verificano.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nLe interfacce dei dischi si basano su <b>porte di input-output<\/b>, che \u00e8 l'opposto dell'input-output attraverso la memoria e non occupa spazio nello spazio di indirizzamento del processore.<\/p>\n<h2>Porte parallele e seriali<\/h2>\n<p>\nIn base al metodo di scambio dati, le porte di input-output si dividono in due tipi:<\/p>\n<ul>\n<li>parallele;<\/li>\n<li>serie.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nCome suggerisce il nome, la porta parallela invia in una volta una parola macchina composta da diversi bit. La porta parallela \u00e8 il modo pi\u00f9 semplice per scambiare dati, poich\u00e9 non richiede soluzioni circuitali complesse. Nel caso pi\u00f9 semplice, ogni bit della parola macchina viene inviato attraverso la propria linea di segnale, e per il feedback vengono utilizzate due linee di segnale di servizio: <b>Dati pronti<\/b> e <b>Dati ricevuti<\/b>.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.cabledepot.com\/05DTSERPAR.html\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/7521e01508ceb9a7ab6c346fd55edb0e.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nLe porte parallele, a prima vista, sembrano scalare bene: pi\u00f9 linee di segnale ci sono, pi\u00f9 bit vengono trasmessi in una volta e, di conseguenza, maggiore \u00e8 la larghezza di banda. Tuttavia, a causa dell'aumento del numero di linee di segnale, si verifica un'interazione di interferenza tra di esse, portando a una distorsione dei messaggi trasmessi.<\/p>\n<p>Le porte seriali sono l'opposto delle porte parallele. L'invio dei dati avviene bit per bit, il che riduce il numero totale di linee di segnale, ma complica il controllore di input-output. Il controllore del trasmettitore riceve in una volta la parola macchina e deve trasmettere bit per bit, mentre il controllore del ricevitore deve ricevere i bit e conservarli nell'ordine corretto.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.cabledepot.com\/05DTSERPAR.html\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/1a264c6efc7d854fbf4513aec347f954.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nIl ridotto numero di linee di segnale consente di aumentare senza problemi la frequenza di trasmissione del messaggio.<\/p>\n<h2>SCSI<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/922b430a5fda8ae5e46db82db9573719.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nL'Interfaccia dei Sistemi di Computer di Piccole Dimensioni (SCSI) \u00e8 stata introdotta nel lontano 1978 ed era originariamente progettata per unire dispositivi di vari profili in un unico sistema. La specifica SCSI-1 prevedeva il collegamento di fino a 8 dispositivi (compreso il controllore), come ad esempio:<\/p>\n<ul>\n<li>scanner;<\/li>\n<li>unit\u00e0 a nastro (streamer);<\/li>\n<li>unit\u00e0 ottiche;<\/li>\n<li>dischi rigidi e altri dispositivi.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<blockquote><p><b>Inizialmente, SCSI era chiamato Shugart Associates System Interface (SASI), ma il comitato di standardizzazione non avrebbe approvato un nome in onore della societ\u00e0 e dopo una sessione di brainstorming \u00e8 emerso il nome Interfaccia dei Sistemi di Computer di Piccole Dimensioni (SCSI). Il 'padre' di SCSI, Larry Boucher, intendeva che l'acronimo fosse pronunciato come \"sexy\", ma <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.endl.com\/ida.htm\">Dal Allan<\/a><\/noindex> ha letto \"s\u0441uzzy\" (\"scuzzy\"). Successivamente, la pronuncia \"scuzzy\" si \u00e8 consolidata per questo standard.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nNella terminologia SCSI, i dispositivi collegati sono suddivisi in due categorie:<\/p>\n<ul>\n<li>iniziali;<\/li>\n<li>dispositivi target.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nL'iniziatore invia un comando al dispositivo target, che quindi invia una risposta all'iniziatore. Gli iniziatori e i dispositivi target sono collegati a un bus SCSI comune, la cui larghezza di banda nel standard SCSI-1 \u00e8 di 5 MB\/s.<\/p>\n<p>La topologia utilizzata \"bus condiviso\" impone una serie di limitazioni:<\/p>\n<ul>\n<li>alla fine del bus sono necessari dispositivi speciali \u2014 terminatori;<\/li>\n<li>la larghezza di banda del bus \u00e8 condivisa tra tutti i dispositivi;<\/li>\n<li>il numero massimo di dispositivi collegati contemporaneamente \u00e8 limitato.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.cablesdirect.com\/store\/p\/2877.aspx\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/caecf6cf48e6f0c219080f93e1224206.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>I dispositivi sul bus sono identificati da un numero unico, chiamato <b>SCSI Target ID<\/b>. Ogni unit\u00e0 SCSI nel sistema \u00e8 rappresentata da almeno un'unit\u00e0 logica, il cui indirizzamento avviene tramite un numero unico all'interno del dispositivo fisico <b>Logical Unit Number<\/b> (LUN).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/f85b1a966dbb47dea78320e27c9cbaac.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nI comandi in SCSI sono inviati sotto forma di <b>blocchi di descrizione del comando<\/b> (Command Descriptor Block, CDB), composti da un codice di operazione e dai parametri del comando. Nel standard sono descritti oltre 200 comandi, suddivisi in quattro categorie:<\/p>\n<ul>\n<li><b>Obbligatori<\/b> \u2014 devono essere supportati dal dispositivo;<\/li>\n<li><b>Facoltativi<\/b> \u2014 possono essere implementati;<\/li>\n<li><b>Specifici del fornitore<\/b> \u2014 utilizzati da un produttore specifico;<\/li>\n<li><b>Obsoleti<\/b> \u2014 comandi obsoleti.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nTra i numerosi comandi, solo tre di essi sono obbligatori per i dispositivi:<\/p>\n<ul>\n<li><b>TEST UNIT READY<\/b> \u2014 verifica della prontezza del dispositivo;<\/li>\n<li><b>REQUEST SENSE<\/b> \u2014 richiede il codice di errore del comando precedente;<\/li>\n<li><b>RICHIESTA<\/b> \u2014 richiesta delle caratteristiche principali del dispositivo.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDopo aver ricevuto ed eseguito il comando, il dispositivo target invia all'iniziatore un codice di stato che descrive il risultato dell'esecuzione.<\/p>\n<p>Il successivo perfezionamento dello SCSI (specifiche SCSI-2 e Ultra SCSI) ha ampliato l'elenco dei comandi utilizzabili e ha aumentato il numero di dispositivi collegabili fino a 16, con una velocit\u00e0 di trasferimento dati sulla bus fino a 640 MB\/c. Poich\u00e9 SCSI \u00e8 un'interfaccia parallela, l'aumento della frequenza di trasferimento dati era associato a una riduzione della lunghezza massima del cavo, rendendo l'uso scomodo.<\/p>\n<p>A partire dallo standard Ultra-3 SCSI \u00e8 stato introdotto il supporto per il \u00abcollegamento a caldo\u00bb \u2014 la possibilit\u00e0 di connettere dispositivi mentre l'alimentazione \u00e8 attiva.<\/p>\n<p>Il primo SSD noto con interfaccia SCSI pu\u00f2 essere considerato l'M-Systems FFD-350, rilasciato nel 1995. Il disco aveva un costo elevato e non era ampiamente diffuso.<\/p>\n<p>Attualmente, lo SCSI parallelo non \u00e8 un'interfaccia popolare per collegare dischi, ma il set di comandi \u00e8 ancora utilizzato attivamente nelle interfacce USB e SAS.<\/p>\n<h2>ATA \/ PATA<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0f152c456d01911a4e64b565741cb8cd.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nDocument <b>ATA<\/b> (Advanced Technology Attachment), noto anche come <b>PATA<\/b> (Parallel ATA) \u00e8 stato sviluppato dalla Western Digital nel 1986. Il nome commerciale dello standard IDE (inglese: Integrated Drive Electronics \u2014 \u00abelettronica integrata nel drive\u00bb) sottolineava una novit\u00e0 importante: il controller del drive era integrato nel drive stesso, invece di trovarsi su una scheda d'espansione separata.<\/p>\n<p>La decisione di posizionare il controller all'interno del drive ha risolto subito diversi problemi. Innanzitutto, la distanza dal dispositivo di archiviazione al controller si \u00e8 ridotta, con effetti positivi sulle prestazioni del dispositivo. In secondo luogo, il controller integrato era \u00abottimizzato\u00bb solo per un determinato tipo di drive e, di conseguenza, risultava pi\u00f9 economico.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/de2944768a139aeccef20e1688ed7baf.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nATA, come SCSI, utilizza un metodo di input-output parallelo, il che influisce sui cavi utilizzati. Per collegare i dischi utilizzando l'interfaccia IDE sono necessari cavi a 40 fili, noti anche come floppy. Nelle specifiche pi\u00f9 recenti si usano i floppy a 80 fili: pi\u00f9 della met\u00e0 di essi \u00e8 utilizzata come messa a terra per ridurre le interferenze ad alte frequenze.<\/p>\n<p>Nel cavo ATA sono presenti da due a quattro connettori, uno dei quali si collega alla scheda madre e gli altri ai dischi. Quando si collegano due dispositivi con un cavo, uno di essi deve essere configurato come <b>Master<\/b>, e l'altro come <b>Slave<\/b>. Il terzo dispositivo pu\u00f2 essere connesso esclusivamente in modalit\u00e0 'sola lettura'.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.informit.com\/articles\/article.aspx?p=2028834&amp;seqNum=3\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/91490f1a349198d18c6e4947fc53476d.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nLa posizione del jumper determina il ruolo di un dispositivo specifico. I termini Master e Slave relativamente ai dispositivi non sono del tutto corretti, poich\u00e9 rispetto al controller tutti i dispositivi collegati sono Slave.<\/p>\n<p>Una delle novit\u00e0 pi\u00f9 importanti dell'ATA-3 \u00e8 l'introduzione della <b>Self-Monitoring<\/b>, <b>Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.)<\/b>. Cinque aziende (IBM, Seagate, Quantum, Conner e Western Digital) hanno unito le forze e standardizzato la tecnologia di valutazione dello stato dei dischi.<\/p>\n<p>Il supporto per gli SSD \u00e8 arrivato con la quarta versione dello standard, rilasciata nel 1998. Questa versione dello standard garantiva una velocit\u00e0 di trasferimento dati fino a 33,3 MB\/s.<\/p>\n<p>Lo standard impone requisiti rigorosi ai cavi ATA:<\/p>\n<ul>\n<li>il cavo deve essere necessariamente piatto;<\/li>\n<li>la lunghezza massima del cavo \u00e8 di 18 pollici (45,7 centimetri).<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nUn cavo corto e largo era scomodo e ostacolava il raffreddamento. Aumentare la frequenza di trasferimento con ogni nuova versione dello standard \u00e8 diventato sempre pi\u00f9 complesso, e l'ATA-7 ha risolto radicalmente il problema: l'interfaccia parallela \u00e8 stata sostituita con una sequenziale. Da quel momento, ATA ha acquisito il termine Parallel ed \u00e8 diventato conosciuto come PATA, mentre la settima versione dello standard ha assunto una nuova denominazione: Serial ATA. La numerazione delle versioni SATA \u00e8 iniziata da uno.<\/p>\n<h2>SATA<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/62bbd54846d285ac7545fd019935f4a4.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nLo standard Serial ATA (SATA) \u00e8 stato presentato il 7 gennaio 2003 e ha affrontato i problemi del suo predecessore attraverso le seguenti modifiche:<\/p>\n<ul>\n<li>la porta parallela \u00e8 stata sostituita da una sequenziale;<\/li>\n<li>il cavo ampio a 80 fili \u00e8 stato sostituito da uno a 7 fili;<\/li>\n<li>la topologia 'bus condiviso' \u00e8 stata sostituita dal collegamento 'point-to-point'.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nNonostante lo standard SATA 1.0 (SATA\/150, 150 MB\/s) fosse leggermente pi\u00f9 veloce dell'ATA-6 (UltraDMA\/130, 130 MB\/s), il passaggio a un metodo di scambio dati sequenziale era la 'preparazione del terreno' per aumentare le velocit\u00e0.<\/p>\n<p>Sedici linee di segnale per la trasmissione dei dati in ATA sono state sostituite da due coppie intrecciate: una per la trasmissione, l'altra per la ricezione. I connettori SATA sono progettati per una maggiore resistenza a ripetuti scollegamenti, e la specifica SATA 1.0 ha reso possibile il 'collegamento a caldo' (Hot Plug).<\/p>\n<blockquote><p><b>Alcuni pin sui dischi sono pi\u00f9 corti di tutti gli altri. Questo \u00e8 stato fatto per supportare la \u00absostituzione a caldo\u00bb (Hot Swap). Durante la sostituzione, il dispositivo \u00abperde\u00bb e \u00abritrova\u00bb le linee in un ordine predefinito.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nPoco pi\u00f9 di un anno dopo, ad aprile 2004, \u00e8 stata rilasciata la seconda versione delle specifiche SATA. Oltre ad aumentare la velocit\u00e0 fino a 3 Gbit\/s, la SATA 2.0 ha introdotto la tecnologia <b>Native Command Queuing<\/b> (NCQ). I dispositivi che supportano NCQ sono in grado di organizzare autonomamente l'ordine di esecuzione dei comandi ricevuti per ottenere le migliori prestazioni.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.newegg.com\/red-rocstor-6-data-transfer-cable\/p\/0ZF-00S7-00004\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/5a10fbfb30d403d9700136018a0d94eb.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nNei successivi tre anni, il SATA Working Group ha lavorato per migliorare le specifiche esistenti e nella versione 2.6 sono apparsi connettori compatti Slimline e micro SATA (uSATA). Questi connettori sono una versione ridotta del connettore SATA originale e sono stati progettati per unit\u00e0 ottiche e piccoli dischi nei laptop.<\/p>\n<p>Nonostante la larghezza di banda di seconda generazione SATA fosse sufficiente per i dischi rigidi, le unit\u00e0 a stato solido richiedevano di pi\u00f9. Nel maggio 2009 \u00e8 stata rilasciata la terza versione delle specifiche SATA con una larghezza di banda aumentata a 6 Gbit\/s.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/windowstips.ru\/chto-takoe-msata-ssd-i-chem-on-mozhet-byt-polezen-osobenno-esli-vy-ne-udovletvoreny-obshhej-skorostyu-vashego-noutbuka\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0a72172e33304d39dc8fcebc24aaca71.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nUn'attenzione particolare alle unit\u00e0 a stato solido \u00e8 stata data nella revisione SATA 3.1. \u00c8 stato introdotto un connettore Mini-SATA (mSATA), progettato per collegare unit\u00e0 a stato solido nei laptop. A differenza dei connettori Slimline e uSATA, il nuovo connettore somigliava a un PCIe Mini, anche se non era elettricamente compatibile con PCIe. Oltre al nuovo connettore, la SATA 3.1 poteva vantare la possibilit\u00e0 di mettere in coda i comandi TRIM insieme ai comandi di lettura e scrittura.<\/p>\n<blockquote><p><b>Il comando TRIM informa l'unit\u00e0 a stato solido riguardo ai blocchi di dati che non trasportano utile. Fino alla SATA 3.1, l'esecuzione di questo comando portava alla cancellazione delle cache e alla sospensione delle operazioni di input-output con successiva esecuzione del comando TRIM. Questo approccio deteriorava le prestazioni del disco durante le operazioni di cancellazione.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nLe specifiche SATA non riuscivano a tenere il passo con la rapida crescita della velocit\u00e0 di accesso alle unit\u00e0 a stato solido, portando all'emergere nel 2013 di un compromesso chiamato SATA Express nello standard SATA 3.2. Invece di raddoppiare nuovamente la larghezza di banda della SATA, gli sviluppatori hanno sfruttato il bus PCIe ampiamente diffuso, la cui velocit\u00e0 supera i 6 Gbit\/s. I dischi che supportano SATA Express hanno acquisito un format proprietario chiamato M.2.<\/p>\n<h2>SAS<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b962c09d48c8aca6a19381d6d8866558.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nIl standard SCSI \u00abcompetitivo\u00bb con ATA non \u00e8 rimasto fermo e, solo un anno dopo l\u2019apparizione del Serial ATA, nel 2004, si \u00e8 trasformato in un'interfaccia seriale. Il nuovo nome per questa interfaccia \u00e8 <b>Serial Attached SCSI<\/b> (SAS).<\/p>\n<p>Nonostante il SAS abbia ereditato il set di comandi SCSI, le modifiche sono state significative:<\/p>\n<ul>\n<li>interfaccia seriale;<\/li>\n<li>cavo da 29 pin con alimentazione;<\/li>\n<li>connessione punto-punto<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nLa terminologia SCSI \u00e8 stata anch\u2019essa ereditata. Il controller \u00e8 ancora chiamato iniziatore, mentre i dispositivi collegati sono chiamati target. Tutti i dispositivi target e l'iniziatore formano un dominio SAS. In SAS, la larghezza di banda della connessione non dipende dal numero di dispositivi nel dominio, poich\u00e9 ogni dispositivo utilizza il proprio canale dedicato.<\/p>\n<p>Il numero massimo di dispositivi connessi contemporaneamente in un dominio SAS, secondo le specifiche, supera le 16.000 unit\u00e0, e invece dell'ID SCSI per l'indirizzamento si utilizza l'identificatore <b>World-Wide Name<\/b> (WWN).<\/p>\n<blockquote><p><b>Il WWN \u00e8 un identificatore unico lungo 16 byte, simile all'indirizzo MAC per i dispositivi SAS.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Serial_Attached_SCSI\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0659809e755f33639caaf83606dce40d.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nNonostante la somiglianza tra i connettori SAS e SATA, questi standard non sono completamente compatibili. Tuttavia, un disco SATA pu\u00f2 essere collegato a un connettore SAS, ma non viceversa. La compatibilit\u00e0 tra dischi SATA e il dominio SAS \u00e8 garantita tramite il protocollo SATA Tunneling Protocol (STP).<\/p>\n<p>La prima versione dello standard SAS-1 ha una larghezza di banda di 3 Gbit\/s, mentre l'ultima, SAS-4, ha migliorato questo valore di 7 volte: 22,5 Gbit\/s.<\/p>\n<h2>PCIe<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/05251167ad57703662c9be5df62ca85f.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nPeripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) \u00e8 un'interfaccia seriale per la trasmissione di dati, apparsa nel 2002. Lo sviluppo \u00e8 stato avviato da Intel e successivamente affidato a un'organizzazione specifica: PCI Special Interest Group.<\/p>\n<p>L'interfaccia seriale PCIe non \u00e8 stata un'eccezione ed \u00e8 diventata una continuazione logica del PCI parallelo, destinato al collegamento di schede di espansione.<\/p>\n<p>Il PCI Express \u00e8 significativamente diverso da SATA e SAS. L'interfaccia PCIe ha un numero variabile di linee. Il numero di linee \u00e8 una potenza di due e varia da 1 a 16.<\/p>\n<p>Il termine \u00ablinea\u00bb in PCIe non indica una singola linea di segnale, ma un canale di comunicazione full duplex separato, composto dalle seguenti linee di segnale:<\/p>\n<ul>\n<li>ricezione+ e ricezione-;<\/li>\n<li>trasmissione+ e trasmissione-;<\/li>\n<li>quattro conduttori di messa a terra.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nIl numero di linee PCIe influisce direttamente sulla larghezza di banda massima della connessione. Lo standard moderno PCI Express 4.0 consente di raggiungere 1,9 GB\/s per linea e 31,5 GB\/s utilizzando 16 linee.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/e3c4ec567c596348ebba75ff1c88c933.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nLe \"appetiti\" degli SSD stanno crescendo molto rapidamente. Sia SATA che SAS non riescono ad aumentare la loro larghezza di banda per \"stare al passo\" con gli SSD, il che ha portato alla creazione di SSD con connessione PCIe.<\/p>\n<blockquote><p><b>Sebbene le schede PCIe Add-In siano fissate con delle viti, PCIe supporta la \"sostituzione a caldo\". I brevi pin PRSNT (inglese present - presente) consentono di verificare che la scheda sia completamente inserita nello slot.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nGli SSD collegati tramite PCIe sono regolamentati da uno standard separato <b>Specifiche dell'interfaccia Host Controller per memoria non volatile<\/b> ed esistono in molteplici fattori di forma, di cui parleremo nella prossima parte.<\/p>\n<h2>Unit\u00e0 di archiviazione remote<\/h2>\n<p>\nCon la creazione di grandi archivi di dati \u00e8 emersa la necessit\u00e0 di protocolli che consentano di collegare unit\u00e0 situate al di fuori del server. La prima soluzione in questo campo \u00e8 stata <b>Internet SCSI<\/b> (iSCSI), sviluppato da IBM e Cisco nel 1998.<\/p>\n<p>L'idea del protocollo iSCSI \u00e8 semplice: i comandi SCSI vengono \"incapsulati\" in pacchetti TCP\/IP e inviati attraverso la rete. Nonostante la connessione remota, si crea per i client l'illusione che l'unit\u00e0 sia collegata localmente. Una rete di archiviazione (Storage Area Network, SAN) basata su iSCSI pu\u00f2 essere costruita su un'infrastruttura di rete esistente. L'uso di iSCSI riduce significativamente i costi per la creazione della SAN.<\/p>\n<p>Esiste una variante \"premium\" di iSCSI - <b>Fibre Channel Protocol<\/b> (FCP). La SAN che utilizza FCP \u00e8 costruita su linee di comunicazione ottiche dedicate. Questo approccio richiede attrezzature di rete ottiche aggiuntive, ma \u00e8 caratterizzato da stabilit\u00e0 e alta larghezza di banda.<\/p>\n<blockquote><p><b>Esistono molti protocolli per inviare comandi SCSI attraverso le reti informatiche. Tuttavia, esiste solo uno standard che risolve l'opposto problema e consente di inviare pacchetti IP attraverso il bus SCSI - <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.rfc-editor.org\/rfc\/rfc2143.txt\">IP-over-SCSI<\/a><\/noindex>.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nLa maggior parte dei protocolli per la creazione di SAN utilizza un set di comandi SCSI per gestire le unit\u00e0, ma ci sono anche eccezioni, come la semplice <b>ATA over Ethernet<\/b> (AoE). Il protocollo AoE invia comandi ATA in pacchetti Ethernet, ma nel sistema le unit\u00e0 sono visualizzate come SCSI.<\/p>\n<p>Con l'arrivo degli storage NVM Express, i protocolli iSCSI e FCP non soddisfano pi\u00f9 le crescenti richieste degli hard disk a stato solido. Sono emerse due soluzioni:<\/p>\n<ul>\n<li>l'uscita del bus PCI Express al di fuori del server;<\/li>\n<li>la creazione del protocollo NVMe over Fabrics.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nL'uscita del bus PCIe comporta la creazione di hardware di commutazione complesso, ma non modifica il protocollo.<\/p>\n<p>Il protocollo NVMe over Fabrics \u00e8 diventato una buona alternativa a iSCSI e FCP. In NVMe-oF si utilizzano linee di comunicazione in fibra ottica e il set di comandi NVM Express.<\/p>\n<h2>DDR-T<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introduzione agli SSD. Parte 2. Interfaccia\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/3fe9daef1cc011973e9cfc48e9ffe8d2.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nGli standard iSCSI e NVMe-oF risolvono il problema della connessione di dischi remoti come locali, mentre Intel ha intrapreso un'altra strada avvicinando maggiormente il disco locale al processore. \u00c8 stata scelta una connessione tramite slot DIMM, nei quali viene collegata la memoria RAM. La larghezza di banda massima del canale DDR4 \u00e8 di 25 GB\/s, superando di gran lunga la velocit\u00e0 del bus PCIe. \u00c8 cos\u00ec nato l'unit\u00e0 a stato solido Intel\u00ae Optane\u2122 DC Persistent Memory.<\/p>\n<p>Per collegare lo storage agli slot DIMM \u00e8 stato inventato un protocollo <b>DDR-T<\/b>, fisicamente ed elettricamente compatibile con DDR4, ma che richiede un controller speciale in grado di riconoscere la differenza tra il modulo di memoria e l'unit\u00e0 di storage. La velocit\u00e0 di accesso all'unit\u00e0 \u00e8 inferiore a quella della RAM, ma superiore a quella di NVMe.<\/p>\n<p>Il protocollo DDR-T \u00e8 disponibile solo con i processori Intel\u00ae di generazione Cascade Lake o successivi.<\/p>\n<h2>Conclusione<\/h2>\n<p>\nQuasi tutte le interfacce hanno fatto un lungo viaggio evolutivo, passando dal metodo di trasmissione seriale a quello parallelo. Le velocit\u00e0 degli hard disk a stato solido stanno crescendo rapidamente; solo ieri gli SSD erano una novit\u00e0, mentre oggi NVMe non sorprende pi\u00f9.<\/p>\n<blockquote><p><b>Nel nostro laboratorio <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/selectel.ru\/lab\/\">Selectel Lab<\/a><\/noindex> puoi testare autonomamente SSD e dischi NVMe.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p class=\"for_users_only_msg\">Solo gli utenti registrati possono partecipare al sondaggio. <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/auth\/login\/\">Accedi<\/a><\/noindex>, per favore.<\/p>\n<h2 class=\"default-block__polling-title\">Gli NVMe sostituiranno gli SSD classici nel prossimo futuro?<\/h2>\n<ul class=\"poll-result\">\n<li class=\"poll-result__item\">\n<p>                <strong class=\"poll-result__data-percent  poll-result__data-percent_winner\">55.5%<\/strong>S\u00ec100<\/p>\n<\/li>\n<li class=\"poll-result__item\">\n<p>                <strong class=\"poll-result__data-percent\">44.4%<\/strong>No80<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>    Hanno votato 180 utenti. Si sono astenuti 28 utenti.<br \/>\n<br \/>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/selectel\/blog\/478684\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412 \u043f\u0440\u043e\u0448\u043b\u043e\u0439 \u0447\u0430\u0441\u0442\u0438 \u0446\u0438\u043a\u043b\u0430 \u00ab\u0412\u0432\u0435\u0434\u0435\u043d\u0438\u0435 \u0432 SSD\u00bb \u043c\u044b \u0440\u0430\u0441\u0441\u043a\u0430\u0437\u0430\u043b\u0438 \u043f\u0440\u043e \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u044e \u043f\u043e\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u0438\u0441\u043a\u043e\u0432. \u0412\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u0447\u0430\u0441\u0442\u044c \u0440\u0430\u0441\u0441\u043a\u0430\u0436\u0435\u0442 \u043f\u0440\u043e \u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u0444\u0435\u0439\u0441\u044b \u0432\u0437\u0430\u0438\u043c\u043e\u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0438\u044f \u0441 \u043d\u0430\u043a\u043e\u043f\u0438\u0442\u0435\u043b\u044f\u043c\u0438. \u041e\u0431\u0449\u0435\u043d\u0438\u0435 \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u043f\u0440\u043e\u0446\u0435\u0441\u0441\u043e\u0440\u043e\u043c \u0438 \u043f\u0435\u0440\u0438\u0444\u0435\u0440\u0438\u0439\u043d\u044b\u043c\u0438 \u0443\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432\u0430\u043c\u0438 \u043f\u0440\u043e\u0438\u0441\u0445\u043e\u0434\u0438\u0442 \u0432 \u0441\u043e\u043e\u0442\u0432\u0435\u0442\u0441\u0442\u0432\u0438\u0438 \u0441 \u0437\u0430\u0440\u0430\u043d\u0435\u0435 \u043e\u043f\u0440\u0435\u0434\u0435\u043b\u0435\u043d\u043d\u044b\u043c\u0438 \u0441\u043e\u0433\u043b\u0430\u0448\u0435\u043d\u0438\u044f\u043c\u0438, \u043d\u0430\u0437\u044b\u0432\u0430\u0435\u043c\u044b\u043c\u0438 \u0438\u043d\u0442\u0435\u0440\u0444\u0435\u0439\u0441\u0430\u043c\u0438. \u042d\u0442\u0438 \u0441\u043e\u0433\u043b\u0430\u0448\u0435\u043d\u0438\u044f \u0440\u0435\u0433\u043b\u0430\u043c\u0435\u043d\u0442\u0438\u0440\u0443\u044e\u0442 \u0444\u0438\u0437\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0438\u0439 \u0438 \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u043d\u044b\u0439 \u0443\u0440\u043e\u0432\u0435\u043d\u044c \u0432\u0437\u0430\u0438\u043c\u043e\u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0438\u044f. \u0418\u043d\u0442\u0435\u0440\u0444\u0435\u0439\u0441 \u2014 \u0441\u043e\u0432\u043e\u043a\u0443\u043f\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0441\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0432, \u043c\u0435\u0442\u043e\u0434\u043e\u0432 \u0438 \u043f\u0440\u0430\u0432\u0438\u043b \u0432\u0437\u0430\u0438\u043c\u043e\u0434\u0435\u0439\u0441\u0442\u0432\u0438\u044f \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u044d\u043b\u0435\u043c\u0435\u043d\u0442\u0430\u043c\u0438 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b. 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