ການແນະນໍາ SSD. ສ່ວນທີ 2. ການໂຕ້ຕອບ

В ສ່ວນສຸດທ້າຍ ວົງຈອນ "ການແນະນໍາ SSD" ພວກເຮົາໄດ້ເວົ້າກ່ຽວກັບປະຫວັດສາດຂອງຮູບລັກສະນະຂອງແຜ່ນ. ສ່ວນທີສອງຈະບອກກ່ຽວກັບການໂຕ້ຕອບສໍາລັບການພົວພັນກັບໄດ.

ການສື່ສານລະຫວ່າງໂປເຊດເຊີແລະອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງເກີດຂື້ນຕາມສົນທິສັນຍາທີ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້ກ່ອນທີ່ເອີ້ນວ່າການໂຕ້ຕອບ. ຂໍ້ຕົກລົງເຫຼົ່ານີ້ຄວບຄຸມລະດັບການໂຕ້ຕອບທາງກາຍະພາບ ແລະຊອບແວ.

Interface - ຊຸດຂອງວິທີການ, ວິທີການແລະກົດລະບຽບຂອງການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງອົງປະກອບຂອງລະບົບ.

ການປະຕິບັດທາງກາຍະພາບຂອງການໂຕ້ຕອບຜົນກະທົບຕໍ່ຕົວກໍານົດການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ຜ່ານຊ່ອງທາງການສື່ສານ;
• ຈໍານວນສູງສຸດຂອງອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ພ້ອມໆກັນ;
• ຈໍາ​ນວນ​ຂອງ​ຄວາມ​ຜິດ​ພາດ​ທີ່​ເກີດ​ຂຶ້ນ​.

ການໂຕ້ຕອບຂອງແຜ່ນແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນ ຜອດ I/O, ເຊິ່ງກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມຊົງຈໍາ I/O ແລະບໍ່ໃຊ້ພື້ນທີ່ຢູ່ໃນພື້ນທີ່ທີ່ຢູ່ຂອງໂປເຊດເຊີ.

ພອດຂະຫນານແລະ serial

ອີງຕາມວິທີການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ, ພອດ I/O ແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ:

• ຂະຫນານ;
• ສອດຄ່ອງ.

ດັ່ງທີ່ຊື່ຫມາຍເຖິງ, ພອດຂະຫນານຈະສົ່ງຄໍາສັບເຄື່ອງຈັກໃນເວລາ, ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍບິດ. ພອດຂະຫນານແມ່ນວິທີທີ່ງ່າຍທີ່ສຸດທີ່ຈະແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ, ຍ້ອນວ່າມັນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການແກ້ໄຂວົງຈອນທີ່ສັບສົນ. ໃນກໍລະນີງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ, ແຕ່ລະຄໍາຂອງເຄື່ອງຈັກແມ່ນຖືກສົ່ງໄປໃນສາຍສັນຍານຂອງຕົນເອງ, ແລະສອງສາຍສັນຍານການບໍລິການຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນ: ຂໍ້ມູນພ້ອມແລ້ວ и ຍອມຮັບຂໍ້ມູນ.

ພອດຂະຫນານ, ຢູ່ glance ທໍາອິດ, ຂະຫນາດໄດ້ດີ: ສາຍສັນຍານຫຼາຍ - bits ຫຼາຍຖືກສົ່ງຕໍ່ໃນເວລາຫນຶ່ງແລະ, ດັ່ງນັ້ນ, throughput ສູງຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂື້ນຂອງຈໍານວນສາຍສັນຍານ, ການແຊກແຊງເກີດຂື້ນລະຫວ່າງພວກມັນ, ນໍາໄປສູ່ການບິດເບືອນຂອງຂໍ້ຄວາມທີ່ສົ່ງຜ່ານ.

ພອດ Serial ແມ່ນກົງກັນຂ້າມຂອງຂະຫນານ. ຂໍ້ມູນຖືກສົ່ງເທື່ອລະເທື່ອ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຈໍານວນສາຍສັນຍານຫຼຸດລົງ, ແຕ່ເຮັດໃຫ້ຕົວຄວບຄຸມ I/O ສັບສົນ. ຕົວຄວບຄຸມເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານໄດ້ຮັບຄໍາສັບເຄື່ອງຈັກໃນເວລາຫນຶ່ງແລະຕ້ອງສົ່ງຫນຶ່ງບິດໃນເວລານັ້ນ, ແລະຕົວຄວບຄຸມການຮັບຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບບິດແລະເກັບຮັກສາໄວ້ໃນຄໍາສັ່ງດຽວກັນ.

ຈໍານວນສາຍສັນຍານຂະຫນາດນ້ອຍຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການສົ່ງຂໍ້ຄວາມໂດຍບໍ່ມີການແຊກແຊງ.

SCSI

ການໂຕ້ຕອບລະບົບຄອມພິວເຕີຂະໜາດນ້ອຍ (SCSI) ປະກົດຕົວໃນປີ 1978 ແລະ ໄດ້ຖືກອອກແບບໃນເບື້ອງຕົ້ນເພື່ອສົມທົບອຸປະກອນຕ່າງໆຂອງໂປຣໄຟລ໌ຕ່າງໆເຂົ້າໃນລະບົບດຽວ. ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ SCSI-1 ທີ່ສະໜອງໃຫ້ສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນສູງສຸດ 8 ອັນ (ຮ່ວມກັບຕົວຄວບຄຸມ), ເຊັ່ນ:

• ເຄື່ອງສະແກນ;
• tape drives (streamers);
• optical drives;
• disk drive ແລະອຸປະກອນອື່ນໆ.

SCSI ໃນເບື້ອງຕົ້ນມີຊື່ວ່າ Shugart Associates System Interface (SASI), ແຕ່ຄະນະກໍາມະການມາດຕະຖານຈະບໍ່ອະນຸມັດຊື່ບໍລິສັດ, ແລະຫຼັງຈາກມື້ຫນຶ່ງຂອງຄວາມຄິດສ້າງສັນ, ຊື່ Small Computer Systems Interface (SCSI) ໄດ້ເກີດມາ. "ພໍ່" ຂອງ SCSI, Larry Boucher, ມີຈຸດປະສົງຫຍໍ້ເພື່ອອອກສຽງວ່າ "sexy", ແຕ່. ດັລ ອາລັນ ອ່ານ "sсuzzy" ("ບອກ"). ຕໍ່ມາ, ການອອກສຽງຂອງ "ບອກ" ໄດ້ຖືກຍຶດຫມັ້ນຢູ່ໃນມາດຕະຖານນີ້.

ໃນຄໍາສັບຂອງ SCSI, ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ແບ່ງອອກເປັນສອງປະເພດ:

• ຜູ້ລິເລີ່ມ;
• ອຸ​ປະ​ກອນ​ເປົ້າ​ຫມາຍ​.

ຜູ້ລິເລີ່ມສົ່ງຄໍາສັ່ງໄປຫາອຸປະກອນເປົ້າຫມາຍ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະສົ່ງຄໍາຕອບໃຫ້ກັບຜູ້ລິເລີ່ມ. ຜູ້ລິເລີ່ມ ແລະເປົ້າໝາຍແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບລົດເມ SCSI ທົ່ວໄປ, ເຊິ່ງມີແບນວິດ 1 MB/s ໃນມາດຕະຖານ SCSI-5.

ການໃຊ້ topology "ລົດເມທົ່ວໄປ" ກໍານົດຂໍ້ຈໍາກັດຈໍານວນຫນຶ່ງ:

• ໃນຕອນທ້າຍຂອງລົດເມ, ອຸປະກອນພິເສດແມ່ນຈໍາເປັນ - terminators;
• ແບນວິດຂອງລົດເມຖືກແບ່ງປັນລະຫວ່າງອຸປະກອນທັງໝົດ;
• ຈໍານວນສູງສຸດຂອງອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ພ້ອມໆກັນແມ່ນຈໍາກັດ.

ອຸປະກອນໃນລົດເມແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຕົວເລກທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ເອີ້ນວ່າ ID ເປົ້າໝາຍ SCSI. ແຕ່ລະຫນ່ວຍ SCSI ໃນລະບົບແມ່ນສະແດງໂດຍຢ່າງຫນ້ອຍຫນຶ່ງອຸປະກອນທີ່ມີເຫດຜົນ, ເຊິ່ງຖືກແກ້ໄຂໂດຍຕົວເລກທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນພາຍໃນອຸປະກອນທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ເລກຫົວໜ່ວຍໂລຈິກ (ລູນ).

ຄໍາສັ່ງໃນ SCSI ຖືກສົ່ງໄປໃນຮູບແບບ ບລັອກຄໍາອະທິບາຍຄໍາສັ່ງ (Command Descriptor Block, CDB), ປະກອບດ້ວຍລະຫັດການດໍາເນີນງານແລະຕົວກໍານົດຄໍາສັ່ງ. ມາດຕະຖານອະທິບາຍຫຼາຍກວ່າ 200 ຄໍາສັ່ງ, ແບ່ງອອກເປັນສີ່ປະເພດ:

• ບັງຄັບ — ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສະ​ຫນັບ​ສະ​ຫນູນ​ໂດຍ​ອຸ​ປະ​ກອນ​;
• ຖ້າຕ້ອງການ - ສາມາດປະຕິບັດໄດ້;
• ສະເພາະຜູ້ຂາຍ - ໃຊ້ໂດຍຜູ້ຜະລິດສະເພາະ;
• ລ້າສະໄຫມ - ຄໍາ​ສັ່ງ​ລ້າ​ສະ​ໄຫມ​.

ໃນບັນດາຄໍາສັ່ງຈໍານວນຫຼາຍ, ພຽງແຕ່ສາມຂອງພວກເຂົາແມ່ນບັງຄັບສໍາລັບອຸປະກອນ:

• ໜ່ວຍທົດສອບພ້ອມແລ້ວ - ການ​ກວດ​ສອບ​ຄວາມ​ພ້ອມ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​;
• ຮ້ອງຂໍຄວາມຮູ້ສຶກ - ຮ້ອງຂໍລະຫັດຄວາມຜິດພາດຂອງຄໍາສັ່ງທີ່ຜ່ານມາ;
• ສອບຖາມຂໍ້ມູນ - ຮ້ອງ​ຂໍ​ຄຸນ​ລັກ​ສະ​ນະ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​.

ຫຼັງຈາກໄດ້ຮັບແລະດໍາເນີນການຄໍາສັ່ງ, ອຸປະກອນເປົ້າຫມາຍດັ່ງກ່າວສົ່ງລະຫັດສະຖານະໄປຫາຜູ້ລິເລີ່ມ, ເຊິ່ງອະທິບາຍຜົນຂອງການປະຕິບັດ.

ການປັບປຸງເພີ່ມເຕີມຂອງ SCSI (SCSI-2 ແລະ Ultra SCSI specifications) ໄດ້ຂະຫຍາຍບັນຊີລາຍຊື່ຂອງຄໍາສັ່ງທີ່ໃຊ້ແລ້ວແລະເພີ່ມຈໍານວນອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ເຖິງ 16, ແລະອັດຕາແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນໃນລົດເມສູງເຖິງ 640 MB / s. ເນື່ອງຈາກ SCSI ເປັນການໂຕ້ຕອບຂະຫນານ, ການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຍາວສາຍສູງສຸດແລະນໍາໄປສູ່ຄວາມບໍ່ສະດວກໃນການນໍາໃຊ້.

ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍມາດຕະຖານ Ultra-3 SCSI, ການສະຫນັບສະຫນູນ "ສຽບຮ້ອນ" ໄດ້ປາກົດ - ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ເມື່ອເປີດໄຟ.

SCSI SSD ທໍາອິດທີ່ຮູ້ຈັກແມ່ນ M-Systems FFD-350, ປ່ອຍອອກມາໃນປີ 1995. ແຜ່ນມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງແລະບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ຂະຫນານ SCSI ບໍ່ແມ່ນການໂຕ້ຕອບແຜ່ນທີ່ນິຍົມ, ແຕ່ຊຸດຄໍາສັ່ງຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງຫ້າວຫັນໃນການໂຕ້ຕອບ USB ແລະ SAS.

ATA/PATA

ການໂຕ້ຕອບ ATA (Advanced Technology Attachment), ເອີ້ນກັນວ່າ HOOF (Parallel ATA) ຖືກພັດທະນາໂດຍ Western Digital ໃນປີ 1986. ຊື່ການຕະຫຼາດສໍາລັບມາດຕະຖານ IDE (Eng. Integrated Drive Electronics - "ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນໄດ") ໄດ້ເນັ້ນຫນັກເຖິງການປະດິດສ້າງທີ່ສໍາຄັນ: ຕົວຄວບຄຸມໄດໄດ້ຖືກປະສົມປະສານເຂົ້າໃນໄດ, ແລະບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນກະດານຂະຫຍາຍແຍກຕ່າງຫາກ.

ການຕັດສິນໃຈທີ່ຈະວາງຕົວຄວບຄຸມພາຍໃນໄດໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫາຫຼາຍຢ່າງໃນເວລາດຽວກັນ. ຫນ້າທໍາອິດ, ໄລຍະຫ່າງຈາກໄດກັບຕົວຄວບຄຸມໄດ້ຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບທາງບວກຕໍ່ການປະຕິບັດການຂັບ. ອັນທີສອງ, ຕົວຄວບຄຸມທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນແມ່ນ "ແຫຼມ" ພຽງແຕ່ສໍາລັບປະເພດໃດນຶ່ງຂອງໄດແລະ, ຕາມຄວາມເຫມາະສົມ, ລາຄາຖືກກວ່າ.

ATA, ເຊັ່ນ SCSI, ໃຊ້ວິທີການ I/O ຂະໜານ, ເຊິ່ງສະທ້ອນຢູ່ໃນສາຍທີ່ໃຊ້. ການເຊື່ອມຕໍ່ໄດຣຟ໌ໂດຍໃຊ້ອິນເຕີເຟດ IDE ຕ້ອງການສາຍ 40-core, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າສາຍແບນ. ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະທີ່ຜ່ານມານໍາໃຊ້ 80-wire stubs, ຫຼາຍກວ່າເຄິ່ງຫນຶ່ງຂອງແມ່ນ loops ພື້ນດິນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງໃນຄວາມຖີ່ສູງ.

ມີສອງຫາສີ່ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນສາຍ ATA, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບເມນບອດ, ແລະສ່ວນທີ່ເຫຼືອກັບໄດ. ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ສອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ໃນ​ຫນຶ່ງ loop​, ຫນຶ່ງ​ໃນ​ນັ້ນ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຕັ້ງ​ຄ່າ​ເປັນ​ ຕົ້ນສະບັບ, ແລະທີສອງເປັນ Slave. ອຸປະກອນທີສາມສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ໃນໂໝດອ່ານເທົ່ານັ້ນ.

ຕໍາແຫນ່ງຂອງ jumper ກໍານົດບົດບາດຂອງອຸປະກອນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ. ຂໍ້ກໍານົດຂອງ Master ແລະ Slave ກ່ຽວກັບອຸປະກອນແມ່ນບໍ່ຖືກຕ້ອງທັງຫມົດ, ເນື່ອງຈາກວ່າໃນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄວບຄຸມ, ອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ທັງຫມົດແມ່ນ Slaves.

ນະວັດຕະກໍາພິເສດໃນ ATA-3 ແມ່ນຮູບລັກສະນະ ການຕິດຕາມຕົນເອງ, ເທັກໂນໂລຢີການວິເຄາະ ແລະລາຍງານ (SMART). ຫ້າບໍລິສັດ (IBM, Seagate, Quantum, Conner, ແລະ Western Digital) ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມກໍາລັງແລະເຕັກໂນໂລຊີການປະເມີນສຸຂະພາບໄດມາດຕະຖານ.

ການສະຫນັບສະຫນູນສໍາລັບ drives ຂອງລັດແຂງໄດ້ປະມານນັບຕັ້ງແຕ່ຮຸ່ນ 1998 ຂອງມາດຕະຖານ, ປ່ອຍອອກມາໃນປີ 33.3. ມາດຕະຖານສະບັບນີ້ໃຫ້ອັດຕາການໂອນຂໍ້ມູນເຖິງ XNUMX MB/s.

ມາດຕະຖານວາງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຄັ່ງຄັດສໍາລັບສາຍ ATA:

• plume ຈະຕ້ອງແປ;
• ຄວາມຍາວລົດໄຟສູງສຸດ 18 ນິ້ວ (45.7 ຊັງຕີແມັດ).

ລົດໄຟສັ້ນ ແລະກວ້າງບໍ່ສະດວກ ແລະຖືກລົບກວນຄວາມເຢັນ. ມັນໄດ້ກາຍເປັນຫຼາຍແລະມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍທີ່ຈະເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການສົ່ງຕໍ່ກັບແຕ່ລະສະບັບຕໍ່ໄປຂອງມາດຕະຖານ, ແລະ ATA-7 ແກ້ໄຂບັນຫາຢ່າງເຂັ້ມງວດ: ການໂຕ້ຕອບຂະຫນານໄດ້ຖືກທົດແທນໂດຍ serial ຫນຶ່ງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ATA ໄດ້ຮັບຄໍາວ່າ Parallel ແລະເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນ PATA, ແລະສະບັບທີເຈັດຂອງມາດຕະຖານໄດ້ຮັບຊື່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ - Serial ATA. ໝາຍເລກລຸ້ນ SATA ເລີ່ມຈາກອັນໜຶ່ງ.

SATA

ມາດຕະຖານ Serial ATA (SATA) ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃນວັນທີ 7 ມັງກອນ 2003 ແລະແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຜູ້ສືບທອດຂອງຕົນດ້ວຍການປ່ຽນແປງດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ພອດຂະຫນານຖືກທົດແທນໂດຍ serial;
• wide 80-wire cable ທົດແທນໂດຍ 7-wire;
• topology "ລົດເມທົ່ວໄປ" ໄດ້ຖືກທົດແທນດ້ວຍການເຊື່ອມຕໍ່ "ຈຸດຕໍ່ຈຸດ".

ເຖິງແມ່ນວ່າ SATA 1.0 (SATA/150, 150 MB/s) ແມ່ນໄວກວ່າ ATA-6 (UltraDMA/130, 130 MB/s), ການກ້າວໄປສູ່ການສື່ສານ serial ແມ່ນ "ຕັ້ງພື້ນ" ສໍາລັບຄວາມໄວ.

ສິບຫົກສາຍສັນຍານສໍາລັບການສົ່ງຂໍ້ມູນໃນ ATA ໄດ້ຖືກທົດແທນດ້ວຍສອງຄູ່ບິດ: ຫນຶ່ງສໍາລັບການສົ່ງ, ທີສອງສໍາລັບການຮັບ. ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SATA ຖືກອອກແບບໃຫ້ທົນທານຕໍ່ກັບການເຊື່ອມຕໍ່ຫຼາຍຄັ້ງ, ແລະຂໍ້ສະເພາະຂອງ SATA 1.0 ເຮັດໃຫ້ການສຽບໄຟຮ້ອນໄດ້.

ບາງ pins ໃນໄດແມ່ນສັ້ນກວ່າອື່ນໆທັງຫມົດ. ນີ້ແມ່ນເຮັດເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນ "ແລກປ່ຽນຮ້ອນ" (Hot Swap). ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການທົດແທນ, ອຸປະກອນ "ສູນເສຍ" ແລະ "ຊອກຫາ" ສາຍໃນຄໍາສັ່ງທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າ.

ຫຼາຍກວ່າຫນຶ່ງປີຕໍ່ມາ, ໃນເດືອນເມສາ 2004, ສະບັບທີສອງຂອງຂໍ້ກໍານົດ SATA ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ. ນອກເຫນືອຈາກການເລັ່ງເຖິງ 3 Gb / s, SATA 2.0 ແນະນໍາເຕັກໂນໂລຢີ ການຈັດແຖວຄໍາສັ່ງພື້ນເມືອງ (NCQ). ອຸປະກອນທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ NCQ ສາມາດຈັດລໍາດັບການປະຕິບັດຄໍາສັ່ງທີ່ເຂົ້າມາຢ່າງເປັນເອກະລາດເພື່ອບັນລຸການປະຕິບັດສູງສຸດ.

ໃນສາມປີຂ້າງຫນ້າ, ຄະນະປະຕິບັດງານ SATA ໄດ້ເຮັດວຽກເພື່ອປັບປຸງຂໍ້ກໍານົດທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ແລະຮຸ່ນ 2.6 ໄດ້ນໍາສະເຫນີຕົວເຊື່ອມຕໍ່ແບບຫນາແຫນ້ນຂອງ Slimline ແລະ micro SATA (uSATA). ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຮຸ່ນນ້ອຍກວ່າຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SATA ຕົ້ນສະບັບແລະຖືກອອກແບບມາສໍາລັບໄດ optical ແລະໄດຂະຫນາດນ້ອຍໃນແລັບທັອບ.

ໃນຂະນະທີ່ SATA ຮຸ່ນທີສອງມີແບນວິດພຽງພໍສໍາລັບ HDDs, SSDs ຕ້ອງການເພີ່ມເຕີມ. ໃນເດືອນພຶດສະພາ 2009, ສະບັບທີສາມຂອງ SATA specification ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາດ້ວຍການເພີ່ມແບນວິດເຖິງ 6 Gb / s.

ເອົາ​ໃຈ​ໃສ່​ໂດຍ​ສະ​ເພາະ​ແມ່ນ​ໄດ້​ຈ່າຍ​ໃຫ້​ກັບ​ການ​ຂັບ​ແຂງ​ຂອງ​ລັດ​ໃນ​ສະ​ບັບ SATA 3.1​. ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ Mini-SATA (mSATA) ໄດ້ປະກົດຂຶ້ນ, ອອກແບບມາເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຮາດດິດສະລັດໃນແລັບທັອບ. ບໍ່ເຫມືອນກັບ Slimline ແລະ uSATA, ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ໃຫມ່ເບິ່ງຄືວ່າ PCIe Mini, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນບໍ່ເຫມາະສົມກັບ PCIe. ນອກເຫນືອໄປຈາກຕົວເຊື່ອມຕໍ່ໃຫມ່, SATA 3.1 ໂອ້ອວດຄວາມສາມາດໃນການຈັດແຖວຄໍາສັ່ງ TRIM ດ້ວຍຄໍາສັ່ງອ່ານແລະຂຽນ.

ຄໍາສັ່ງ TRIM ແຈ້ງເຕືອນ SSD ຂອງບລັອກຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ມີ payload. ກ່ອນ SATA 3.1, ຄຳສັ່ງນີ້ຈະລ້າງແຄສ ແລະຢຸດການດຳເນີນການ I/O, ຕິດຕາມດ້ວຍຄຳສັ່ງ TRIM. ວິທີການນີ້ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງແຜ່ນຫຼຸດລົງໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນການລຶບ.

ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງ SATA ບໍ່ໄດ້ຮັກສາການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງຄວາມໄວໃນການເຂົ້າເຖິງສໍາລັບ SSDs, ນໍາໄປສູ່ການປະນີປະນອມໃນປີ 2013 ທີ່ເອີ້ນວ່າ SATA Express ໃນມາດຕະຖານ SATA 3.2. ແທນທີ່ຈະເປັນສອງເທົ່າຂອງແບນວິດຂອງ SATA ອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ຜູ້ພັດທະນາໄດ້ນໍາໃຊ້ລົດເມ PCIe ທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ຄວາມໄວຂອງມັນເກີນ 6 Gb / s. ໄດຣຟ໌ທີ່ມີການສະຫນັບສະຫນູນ SATA Express ໄດ້ຮັບປັດໄຈແບບຟອມຂອງຕົນເອງທີ່ເອີ້ນວ່າ M.2.

SAS

ມາດຕະຖານ SCSI, "ການແຂ່ງຂັນ" ກັບ ATA, ບໍ່ໄດ້ຢືນຢູ່ແລະພຽງແຕ່ຫນຶ່ງປີຫຼັງຈາກການປະກົດຕົວຂອງ Serial ATA, ໃນປີ 2004, ມັນໄດ້ເກີດໃຫມ່ໃນການໂຕ້ຕອບ serial. ຊື່ຂອງການໂຕ້ຕອບໃຫມ່ແມ່ນ Serial ຄັດຕິດ SCSI (SEDGE).

ເຖິງແມ່ນວ່າ SAS ສືບທອດຊຸດຄໍາສັ່ງ SCSI, ການປ່ຽນແປງແມ່ນສໍາຄັນ:

• ການໂຕ້ຕອບ serial;
• ສາຍ 29-wire ທີ່ມີການສະຫນອງພະລັງງານ;
• ການເຊື່ອມຕໍ່ຈຸດຫາຈຸດ

ຄໍາສັບ SCSI ຍັງໄດ້ຮັບການສືບທອດ. ຕົວຄວບຄຸມຍັງເອີ້ນວ່າຜູ້ລິເລີ່ມ, ແລະອຸປະກອນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແມ່ນເອີ້ນວ່າເປົ້າຫມາຍ. ອຸປະກອນເປົ້າຫມາຍທັງຫມົດແລະຜູ້ລິເລີ່ມປະກອບເປັນໂດເມນ SAS. ໃນ SAS, ແບນວິດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ບໍ່ຂຶ້ນກັບຈໍານວນຂອງອຸປະກອນໃນໂດເມນ, ເນື່ອງຈາກວ່າແຕ່ລະອຸປະກອນໃຊ້ຊ່ອງທາງການອຸທິດຂອງຕົນເອງ.

ຈໍາ​ນວນ​ສູງ​ສຸດ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ເຊື່ອມ​ຕໍ່​ພ້ອມ​ກັນ​ຢູ່​ໃນ​ໂດ​ເມນ SAS​, ຕາມ​ສະ​ເພາະ​, ມີ​ເກີນ 16 ພັນ​, ແລະ​ແທນ​ທີ່​ຈະ​ເປັນ SCSI ID​, ຕົວ​ລະ​ບຸ​ທີ່​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ແກ້​ໄຂ​. ຊື່ທົ່ວໂລກ (WWN).

WWN ເປັນຕົວລະບຸທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ມີຄວາມຍາວ 16 bytes, ຄ້າຍກັບທີ່ຢູ່ MAC ສໍາລັບອຸປະກອນ SAS.

ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນລະຫວ່າງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SAS ແລະ SATA, ມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໄດ SATA ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເຊື່ອມຕໍ່ SAS, ແຕ່ບໍ່ແມ່ນໃນທາງກັບກັນ. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ລະຫວ່າງ SATA drives ແລະໂດເມນ SAS ແມ່ນຮັບປະກັນໂດຍໃຊ້ SATA Tunneling Protocol (STP).

ຮຸ່ນທໍາອິດຂອງມາດຕະຖານ SAS-1 ມີແບນວິດຂອງ 3 Gb / s, ແລະທີ່ທັນສະໄຫມທີ່ສຸດ, SAS-4, ໄດ້ປັບປຸງຕົວເລກນີ້ 7 ເທົ່າ: 22,5 Gb / s.

PCIe

Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) ແມ່ນການໂຕ້ຕອບ serial ສໍາລັບການໂອນຂໍ້ມູນ, ເຊິ່ງປາກົດໃນປີ 2002. ການພັດທະນາໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໂດຍ Intel, ແລະຕໍ່ມາໄດ້ຖືກໂອນໄປຫາອົງການຈັດຕັ້ງພິເສດ - ກຸ່ມຄວາມສົນໃຈພິເສດ PCI.

ການໂຕ້ຕອບ PCIe serial ບໍ່ມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນແລະກາຍເປັນການສືບຕໍ່ຢ່າງມີເຫດຜົນຂອງ PCI ຂະຫນານ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ບັດຂະຫຍາຍ.

PCI Express ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກ SATA ແລະ SAS. ການໂຕ້ຕອບ PCIe ມີຈໍານວນເລນທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້. ຈໍານວນຂອງເສັ້ນແມ່ນເທົ່າກັບອໍານາດຂອງສອງແລະໄລຍະຈາກ 1 ຫາ 16.

ຄໍາວ່າ "ເລນ" ໃນ PCIe ບໍ່ໄດ້ຫມາຍເຖິງເສັ້ນທາງສັນຍານສະເພາະ, ແຕ່ກັບການເຊື່ອມຕໍ່ການສື່ສານແບບເຕັມທີ່ແຍກຕ່າງຫາກເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍຊ່ອງທາງສັນຍານຕໍ່ໄປນີ້:

• ຮັບ+ ແລະຮັບ-;
• transmission+ ແລະລະບົບສາຍສົ່ງ-;
• ສີ່ສາຍດິນ.

ຈໍານວນຂອງເສັ້ນທາງ PCIe ໂດຍກົງຜົນກະທົບຕໍ່ແບນວິດສູງສຸດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່. ມາດຕະຖານ PCI Express 4.0 ໃນປະຈຸບັນອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານບັນລຸ 1.9 GB / s ໃນເສັ້ນດຽວ, ແລະ 31.5 GB / s ເມື່ອໃຊ້ 16 ເສັ້ນ.

"ຄວາມຢາກອາຫານ" ຂອງ drives ລັດແຂງແມ່ນການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ. ທັງ SATA ແລະ SAS ບໍ່ສາມາດເພີ່ມແບນວິດຂອງເຂົາເຈົ້າເພື່ອຮັກສາຈັງຫວະກັບ SSDs, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການນໍາສະເຫນີຂອງ PCIe-connected SSDs.

ເຖິງແມ່ນວ່າບັດ PCIe Add-In ຖືກ screwed, PCIe ແມ່ນສາມາດແລກປ່ຽນໄດ້. pins ສັ້ນ PRSNT (ພາສາອັງກິດປະຈຸບັນ - ປະຈຸບັນ) ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າບັດໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢ່າງເຕັມສ່ວນໃນຊ່ອງສຽບ.

Solid state drives ເຊື່ອມຕໍ່ຜ່ານ PCIe ຖືກຄວບຄຸມໂດຍມາດຕະຖານແຍກຕ່າງຫາກ ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະຂອງການໂຕ້ຕອບແມ່ຂ່າຍຄວບຄຸມຄວາມຈໍາທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງ ແລະ embodied ໃນຫຼາຍໆຮູບແບບ, ແຕ່ພວກເຮົາຈະເວົ້າກ່ຽວກັບພວກມັນໃນພາກຕໍ່ໄປ.

ໄດຣຟ໌ໄລຍະໄກ

ເມື່ອສ້າງສາງຂໍ້ມູນຂະຫນາດໃຫຍ່, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງມີໂປໂຕຄອນທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ໄດທີ່ຢູ່ນອກເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ. ການແກ້ໄຂທໍາອິດໃນຂົງເຂດນີ້ແມ່ນ SCSI ອິນເຕີເນັດ (iSCSI), ພັດທະນາໂດຍ IBM ແລະ Cisco ໃນປີ 1998.

ແນວຄວາມຄິດທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫລັງຂອງໂປໂຕຄອນ iSCSI ແມ່ນງ່າຍດາຍ: ຄໍາສັ່ງ SCSI ຖືກ "ຫໍ່" ເຂົ້າໄປໃນຊຸດ TCP / IP ແລະຖືກສົ່ງໄປຫາເຄືອຂ່າຍ. ເຖິງວ່າຈະມີການເຊື່ອມຕໍ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກ, ມັນເຮັດໃຫ້ພາບລວງຕາກັບລູກຄ້າວ່າໄດແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນ. ເຄືອຂ່າຍພື້ນທີ່ເກັບຮັກສາທີ່ອີງໃສ່ iSCSI (SAN) ສາມາດສ້າງໄດ້ໃນໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ການນໍາໃຊ້ iSCSI ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຈັດຕັ້ງ SAN.

iSCSI ມີທາງເລືອກ "premium" - Fiber Channel Protocol (FCP). SAN ໂດຍໃຊ້ FCP ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນສາຍການສື່ສານໃຍແກ້ວນໍາແສງທີ່ອຸທິດຕົນ. ວິທີການນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ optical ເພີ່ມເຕີມ, ແຕ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຜ່ານສູງ.

ມີໂປໂຕຄອນຫຼາຍສໍາລັບການສົ່ງຄໍາສັ່ງ SCSI ຜ່ານເຄືອຂ່າຍຄອມພິວເຕີ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີພຽງແຕ່ຫນຶ່ງມາດຕະຖານທີ່ແກ້ໄຂບັນຫາກົງກັນຂ້າມແລະອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານສົ່ງຊຸດ IP ໃນໄລຍະລົດເມ SCSI - IP ຜ່ານ SCSI.

ໂປໂຕຄອນ SAN ສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ຄໍາສັ່ງ SCSI ທີ່ຕັ້ງໄວ້ເພື່ອຈັດການໄດ, ແຕ່ມີຂໍ້ຍົກເວັ້ນ, ເຊັ່ນ: ງ່າຍດາຍ. ATA ຜ່ານອີເທີເນັດ (AOE). ໂປຣໂຕຄໍ AoE ສົ່ງຄຳສັ່ງ ATA ໃນແພັກເກັດອີເທີເນັດ, ແຕ່ໄດຣຟ໌ຈະປາກົດເປັນ SCSI ໃນລະບົບ.

ດ້ວຍການມາເຖິງຂອງ NVM Express drives, iSCSI ແລະ FCP protocols ຈະບໍ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາຂອງ SSDs. ສອງ​ວິ​ທີ​ແກ້​ໄຂ​ໄດ້​ເກີດ​ຂຶ້ນ​:

• ການປົດຕໍາແຫນ່ງລົດເມ PCI Express ຢູ່ນອກເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍ;
• ການສ້າງໂປໂຕຄອນ NVMe over Fabrics.

ການຖອດລົດເມ PCIe ສ້າງຮາດແວການສະຫຼັບທີ່ຊັບຊ້ອນ ແຕ່ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນໂປຣໂຕຄໍ.

ອະນຸສັນຍາ NVMe over Fabrics ໄດ້ກາຍເປັນທາງເລືອກທີ່ດີກັບ iSCSI ແລະ FCP. NVMe-oF ໃຊ້ການເຊື່ອມຕໍ່ໃຍແກ້ວນໍາແສງແລະຊຸດຄໍາສັ່ງ NVM Express.

DDR-T

ມາດຕະຖານ iSCSI ແລະ NVMe-oF ແກ້ໄຂບັນຫາການເຊື່ອມຕໍ່ໄດຣຟ໌ຫ່າງໄກສອກຫຼີກເປັນທ້ອງຖິ່ນ, ໃນຂະນະທີ່ Intel ໄປໃນທາງອື່ນແລະນໍາໄດຣຟ໌ທ້ອງຖິ່ນຢູ່ໃກ້ກັບໂປເຊດເຊີ. ທາງເລືອກແມ່ນຕົກຢູ່ໃນຊ່ອງສຽບ DIMM ທີ່ RAM ເຊື່ອມຕໍ່. ແບນວິດ DDR4 ສູງສຸດແມ່ນ 25 GB/s, ເຊິ່ງໄວກວ່າລົດເມ PCIe ຫຼາຍ. ນີ້ແມ່ນວິທີທີ່ Intel® Optane™ DC Persistent Memory SSD ເກີດມາ.

ໂປຣໂຕຄໍຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ໄດກັບຊ່ອງສຽບ DIMM DDR-T, ທາງກາຍ ແລະທາງໄຟຟ້າເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ DDR4, ແຕ່ຕ້ອງການຕົວຄວບຄຸມພິເສດທີ່ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງແຖບໜ່ວຍຄວາມຈຳ ແລະ ໄດຣຟ໌. ຄວາມໄວໃນການເຂົ້າເຖິງໄດແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ RAM, ແຕ່ຫຼາຍກ່ວາກັບ NVMe.

DDR-T ສາມາດໃຊ້ໄດ້ກັບໂປເຊດເຊີ Intel® Cascade Lake ຫຼືຫຼັງຈາກນັ້ນ.

ສະຫລຸບ

ເກືອບທຸກການໂຕ້ຕອບໄດ້ມາເປັນວິທີທາງຍາວຈາກ serial ການສົ່ງຂໍ້ມູນຂະຫນານ. ຄວາມໄວ SSD ເພີ່ມຂຶ້ນສູງ, SSDs ໃນມື້ວານນີ້ເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຢາກເຫັນ, ແລະມື້ນີ້ NVMe ບໍ່ມີຄວາມແປກໃຈອີກຕໍ່ໄປ.

ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງພວກເຮົາ Selectel Lab ທ່ານສາມາດທົດສອບ SSD ແລະ NVMe ຂັບຕົວທ່ານເອງ.

ພຽງແຕ່ຜູ້ໃຊ້ລົງທະບຽນສາມາດເຂົ້າຮ່ວມໃນການສໍາຫຼວດ. ເຂົ້າ​ສູ່​ລະ​ບົບກະລຸນາ.

NVMe drives ຈະປ່ຽນແທນ SSD ຄລາສສິກໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້ບໍ?

• 55.5%ແມ່ນແລ້ວ100

• 44.4%ວັນທີ 80

180 ຜູ້ໃຊ້ລົງຄະແນນສຽງ. 28 ຜູ້ໃຊ້ງົດ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com