В tsingerin'ny "Fampidirana ny SSD" dia niresaka momba ny tantaran'ny fisehon'ny kapila. Ny tapany faharoa dia hilaza momba ny interface tsara hifaneraserana amin'ny kapila.
Ny fifandraisana eo amin'ny processeur sy ny periferika dia mitranga araka ny fifanarahana efa voafaritra mialoha antsoina hoe interface. Ireo fifanarahana ireo dia mandrindra ny haavon'ny fifandraisana ara-batana sy rindrambaiko.
Interface - napetraka ny fomba, fomba sy ny fitsipiky ny fifandraisana eo amin`ny singa ny rafitra.
Ny fampiharana ara-batana ny interface dia misy fiantraikany amin'ireto mason-tsivana manaraka ireto:
- throughput ny fantsona fifandraisana;
- ny isa ambony indrindra amin'ny fitaovana mifandray miaraka;
- ny isan'ny fahadisoana mitranga.
Ny interface tsara kapila dia miorina amin'ny Ports I/O, izay mifanohitra amin'ny fahatsiarovana I/O ary tsy maka toerana ao amin'ny adiresin'ny processeur.
Port parallèle sy serial
Araka ny fomba fifanakalozana data, ny seranan-tsambo I / O dia mizara roa:
- mifanindran-dàlana;
- tsy miovaova.
Araka ny hevitr'ilay anarana, ny port parallèle dia mandefa teny milina amin'ny fotoana iray, misy bits maromaro. Ny seranana parallèle no fomba mora indrindra ahafahana mifanakalo angona, satria tsy mitaky vahaolana amin'ny circuitry sarotra. Amin'ny tranga tsotra indrindra, ny sombin-teny tsirairay amin'ny teny milina dia alefa amin'ny tsipika famantarana azy manokana, ary tsipika famantarana serivisy roa no ampiasaina ho fanehoan-kevitra: Data vonona и Ekena ny angona.
Ny seranana parallèle, raha vao jerena, dia mirefy tsara: tsipika famantarana maromaro kokoa - bits maro no alefa amin'ny fotoana iray ary, noho izany, ny fivoahana ambony kokoa. Na izany aza, noho ny fitomboan'ny isan'ny tsipika famantarana dia misy ny fitsabahana eo amin'izy ireo, izay mitarika ho amin'ny fanodinkodinana ny hafatra alefa.
Ny seranan-tsambo serial dia mifanohitra amin'ny parallèle. Ny angon-drakitra dia alefa amin'ny fotoana iray, izay mampihena ny totalin'ny tsipika famantarana, fa manasarotra ny fanaraha-maso I/O. Ny mpandrindra mpandefa dia mandray ny teny milina amin'ny fotoana iray ary tsy maintsy mamindra kely amin'ny fotoana iray, ary ny mpanara-maso ny mpandray dia tsy maintsy mandray ireo bits ary mitahiry azy ireo amin'ny filaharana mitovy.
Ny tsipika famantarana vitsivitsy dia ahafahanao mampitombo ny fatran'ny fampitana hafatra tsy misy fanelingelenana.
SCSI
Ny Small Computer Systems Interface (SCSI) dia niseho tamin'ny 1978 ary natao voalohany mba hanambatra ireo fitaovana amin'ny mombamomba samihafa ho rafitra tokana. Ny famaritana SCSI-1 dia nomena ho an'ny fifandraisana hatramin'ny fitaovana 8 (miaraka amin'ny controller), toy ny:
- scanner;
- kasety (streamers);
- Optical drives;
- kapila kapila sy fitaovana hafa.
Ny SCSI dia nantsoina hoe Shugart Associates System Interface (SASI) tany am-boalohany, saingy tsy nankasitraka ny anaran'ny orinasa ny komity manara-penitra, ary taorian'ny andro nandinihana ny atidoha dia teraka ny anarana Small Computer Systems Interface (SCSI). Ny "Rain'ny" SCSI, Larry Boucher, dia nikasa ny hanononana ny fanafohezana hoe "sexy", saingy vakio ny "sсuzzy" ("lazao"). Taorian'izay, ny fanononana ny "milaza" dia niorina mafy tamin'ity fenitra ity.
Amin'ny teny SCSI, ny fitaovana mifandray dia mizara ho karazany roa:
- initiators;
- fitaovana kendrena.
Mandefa baiko mankany amin'ny fitaovana kendrena ny mpikatroka, ary avy eo dia mandefa valiny any amin'ny mpitory. Ireo mpanentana sy tanjona dia mifandray amin'ny fiara fitateram-bahoaka SCSI mahazatra, izay manana bandwidth 1 MB / s amin'ny fenitra SCSI-5.
Ny topologie "bus mahazatra" ampiasaina dia mametraka fameperana maromaro:
- amin'ny faran'ny fiara fitateram-bahoaka dia ilaina ny fitaovana manokana - terminator;
- zaraina amin'ny fitaovana rehetra ny bandwidth bus;
- Voafetra ny isa ambony indrindra amin'ireo fitaovana mifandray miaraka.
Ny fitaovana ao anaty fiara fitateram-bahoaka dia fantatra amin'ny isa tokana antsoina hoe SCSI Target ID. Ny vondrona SCSI tsirairay ao amin'ny rafitra dia aseho amin'ny fitaovana lojika iray farafahakeliny, izay resahina amin'ny isa tokana ao anatin'ny fitaovana ara-batana. Laharana tarika lojika (LUN).
Ny baiko ao amin'ny SCSI dia alefa amin'ny endrika fanakanana famaritana baiko (Command Descriptor Block, CDB), ahitana fehezan-dalàna fandidiana sy masontsivana baiko. Ny fenitra dia mamaritra baiko mihoatra ny 200, mizara ho sokajy efatra:
- maintsy - tsy maintsy tohanan'ny fitaovana;
- tsy voatery - azo ampiharina;
- Miankina amin'ny mpivarotra - ampiasain'ny mpanamboatra manokana;
- lany andro - baiko lany andro.
Amin'ireo baiko maro, telo amin'izy ireo ihany no tsy maintsy atao amin'ny fitaovana:
- VONONA NY TOETRA - manamarina ny fahavononan'ny fitaovana;
- MANGATAKA SENSE - mangataka ny kaody diso amin'ny baiko teo aloha;
- Enquiry - angataho ny toetra fototry ny fitaovana.
Aorian'ny fandraisana sy fanodinana ny baiko, ny fitaovana kendrena dia mandefa fehezan-dalàna ho an'ny mpanatontosa, izay mamaritra ny vokatry ny famonoana.
Ny fanatsarana bebe kokoa amin'ny SCSI (SCSI-2 sy Ultra SCSI specifications) dia nanitatra ny lisitry ny baiko ampiasaina ary nampitombo ny isan'ny fitaovana mifandray hatramin'ny 16, ary ny tahan'ny fifanakalozana amin'ny fiara fitateram-bahoaka hatramin'ny 640 MB/s. Satria ny SCSI dia interface tsara, ny fampitomboana ny fatran'ny fifanakalozana angona dia nampifandraisina tamin'ny fihenan'ny halavan'ny telegrama ambony indrindra ary niteraka fahasahiranana amin'ny fampiasana.
Nanomboka tamin'ny fenitra Ultra-3 SCSI dia niseho ny fanohanana ny "pluging mafana" - fitaovana mampifandray rehefa mandeha ny herinaratra.
Ny SCSI SSD voalohany fantatra dia ny M-Systems FFD-350, navoaka tamin'ny 1995. Lafo be ny kapila ary tsy nampiasaina betsaka.
Amin'izao fotoana izao, SCSI parallel dia tsy interface tsara kapila malaza, fa ny baiko napetraka dia mbola ampiasaina amin'ny USB sy SAS interface tsara.
ATA/PATA
interface tsara Ata (Advanced Technology Attachment), fantatra ihany koa amin'ny hoe tanan'ny (Parallel ATA) dia novolavolain'ny Western Digital tamin'ny 1986. Ny anaran'ny varotra ho an'ny fenitra IDE (Eng. Integrated Drive Electronics - "elektronika naorina ao anaty fiara") dia nanantitrantitra ny fanavaozana lehibe iray: nampidirina tao anaty fiara ny mpanara-maso ny fiara, fa tsy tamin'ny birao fanitarana misaraka.
Namaha olana maro indray mandeha ny fanapahan-kevitra hametraka ny controller ao anatin'ilay fiara. Voalohany, nihena ny halaviran'ny fiara mankany amin'ny mpanara-maso, izay nisy fiantraikany tsara tamin'ny fahombiazan'ny fiara. Faharoa, ny naorina-in controller dia "voarara" ihany ho an'ny karazana fiara ary, araka izany, dia mora kokoa.
ATA, toa an'i SCSI, dia mampiasa fomba I/O mifanitsy, izay hita taratra amin'ny tariby ampiasaina. Ny fampifandraisana ireo fiara mampiasa ny interface IDE dia mitaky tariby 40-core, antsoina koa hoe tariby fisaka. Mampiasa tsatokazo 80-tariby ny famaritana farany, ary ny antsasany mahery dia tadivavarana tany mba hampihenana ny fitsabahana amin'ny onjam-peo avo.
Misy connecteur roa na efatra amin'ny tariby ATA, ny iray mifandray amin'ny reny, ary ny ambiny amin'ny fiara. Rehefa mampifandray fitaovana roa amin'ny loop iray, ny iray amin'izy ireo dia tsy maintsy amboarina ho Master, ary ny faharoa toy Slave. Ny fitaovana fahatelo dia tsy azo ampifandraisina amin'ny fomba vakiana fotsiny.
Ny toeran'ny jumper dia mamaritra ny andraikitry ny fitaovana iray manokana. Ny teny hoe Mpitarika sy Andevo mifandraika amin'ny fitaovana dia tsy marina tanteraka, satria mifandraika amin'ny mpanara-maso, ny fitaovana mifandray rehetra dia Andevo.
Ny fanavaozana manokana amin'ny ATA-3 dia ny fisehoana Fanaraha-maso ny tena, Teknolojia fanadihadiana sy tatitra (SMART). Orinasa dimy (IBM, Seagate, Quantum, Conner, ary Western Digital) no nanatevin-daharana sy nanara-penitra ny teknolojia fanombanana ara-pahasalamana.
Ny fanohanana ny fiara mafy orina dia efa nisy hatramin'ny version 1998 an'ny fenitra, navoaka tamin'ny 33.3. Ity dikan-teny mahazatra ity dia nanome ny tahan'ny famindrana angon-drakitra hatramin'ny XNUMX MB/s.
Ny fenitra dia mametraka fepetra hentitra ho an'ny tariby ATA:
- tokony ho fisaka ny volony;
- Ny halavan'ny lamasinina ambony indrindra dia 18 santimetatra (45.7 santimetatra).
Ny lamasinina fohy sy midadasika dia tsy nety ary nanelingelina ny hatsiaka. Nanjary sarotra kokoa ny mampitombo ny fatran'ny fampitana isaky ny dikan-teny manaraka, ary ny ATA-7 dia namaha ny olana ifotony: ny interface parallèle dia nosoloina serial iray. Taorian'izany, nahazo ny teny hoe Parallel ny ATA ary nanjary fantatra amin'ny anarana hoe PATA, ary ny dikan-teny fahafito amin'ny fenitra dia nahazo anarana hafa - Serial ATA. Ny laharan'ny version SATA dia nanomboka tamin'ny iray.
Sata
Ny fenitra Serial ATA (SATA) dia nampidirina tamin'ny 7 Janoary 2003 ary namaha ny olan'ny teo alohany miaraka amin'ireto fanovana manaraka ireto:
- port parallèle nosoloina serial;
- tariby 80-tariby malalaka nosoloina 7-tariby;
- ny topologie "common bus" dia nosoloina fifandraisana "point-to-point".
Na dia somary haingana kokoa noho ny ATA-1.0 (UltraDMA/150, 150 MB/s) aza ny SATA 6 (SATA/130, 130 MB/s) dia "nametraka ny tany" ho an'ny hafainganam-pandeha ny fifindrana mankany amin'ny serasera serial.
Ny tsipika famantarana enina ambin'ny folo ho an'ny fampitana angon-drakitra ao amin'ny ATA dia nosoloina tsiroaroa roa miolakolaka: ny iray ho an'ny fampitana, ny faharoa ho an'ny fandraisana. Ny connecteur SATA dia natao hahatohitra kokoa ny fampifandraisana maro, ary ny fanondroana SATA 1.0 dia nahatonga ny fametahana mafana.
Ny pin sasany amin'ny kapila dia fohy kokoa noho ny hafa rehetra. Izany dia atao mba hanohanana ny "fanakalozana mafana" (Hot Swap). Nandritra ny dingan'ny fanoloana dia "very" ny fitaovana ary "hitana" ny tsipika amin'ny filaharana efa voafaritra.
Herintaona mahery kely taty aoriana, tamin'ny Aprily 2004, navoaka ny dikan-teny faharoa amin'ny famaritana SATA. Ho fanampin'ny fanafainganana hatramin'ny 3 Gb / s, SATA 2.0 dia nampiditra teknolojia Filaharana baikon'ny teratany (NCQ). Ny fitaovana miaraka amin'ny fanohanan'ny NCQ dia afaka mandamina tsy miankina ny filaharan'ny fanatanterahana ny baiko ho avy mba hahazoana fahombiazana ambony indrindra.
Ny telo taona manaraka, ny SATA Working Group dia niasa mba hanatsarana ny fepetra efa misy, ary ny version 2.6 dia nampiditra connecteur compact Slimline sy micro SATA (uSATA). Ireo connecteurs ireo dia dikan-teny kely kokoa amin'ny connecteur SATA tany am-boalohany ary natao ho an'ny fiara optika sy fiara kely amin'ny solosaina finday.
Raha nanana bandwidth ampy ho an'ny HDD ny SATA andiany faharoa, dia nitaky bebe kokoa ny SSD. Tamin'ny May 2009, navoaka ny dikan-teny fahatelo amin'ny famaritana SATA miaraka amin'ny fampitomboana ny bandwidth ho 6 Gb / s.
Nojerena manokana ny fiara mafy orina ao amin'ny fanontana SATA 3.1. Nipoitra ny mpampitohy Mini-SATA (mSATA), natao hampifandraisana ireo fiara matanjaka amin'ny solosaina finday. Tsy toa an'i Slimline sy uSATA, ny connecteur vaovao dia toa ny PCIe Mini, na dia tsy mifanaraka amin'ny PCIe aza. Ho fanampin'ny mpampitohy vaovao, ny SATA 3.1 dia nirehareha ny fahafahana milahatra ny baiko TRIM miaraka amin'ny baiko mamaky sy manoratra.
Ny baiko TRIM dia mampahafantatra ny SSD amin'ny sakana data izay tsy mitondra entana. Talohan'ny SATA 3.1, ity baiko ity dia hanala ny cache ary hampiato ny fiasan'ny I/O, arahin'ny baiko TRIM. Ity fomba fiasa ity dia nanimba ny fahombiazan'ny kapila nandritra ny famafana.
Ny fanondroana SATA dia tsy naharaka ny fitomboana haingana amin'ny hafainganam-pandehan'ny fidirana ho an'ny SSD, izay nitarika ny marimaritra iraisana tamin'ny 2013 antsoina hoe SATA Express amin'ny fenitra SATA 3.2. Raha tokony hampitombo avo roa heny ny bandwidth an'ny SATA, ny mpamorona dia nampiasa bus PCIe be mpampiasa, izay mihoatra ny 6 Gb / s ny hafainganam-pandehany. Ny fiara miaraka amin'ny fanohanan'ny SATA Express dia nahazo ny endriny manokana antsoina hoe M.2.
SAS
Ny fenitra SCSI, "mifaninana" amin'ny ATA, dia tsy nijanona ihany koa ary herintaona taorian'ny fisehoan'ny Serial ATA, tamin'ny 2004, dia nateraka indray ho serial interface. Ny anaran'ny interface vaovao dia Serial Attached SCSI (SEDGE).
Na dia nandova ny baikon'ny SCSI aza ny SAS, dia nanan-danja ny fiovana:
- serial interface tsara;
- 29-tariby misy famatsiana herinaratra;
- fifandraisana point-to-point
Ny voambolana SCSI dia nolovaina ihany koa. Ny mpanara-maso dia mbola antsoina hoe initiator, ary ireo fitaovana mifandray dia antsoina hoe lasibatra. Ny fitaovana kendrena rehetra sy ny mpanentana dia mamorona sehatra SAS. Ao amin'ny SAS, ny bandwidth fifandraisana dia tsy miankina amin'ny isan'ny fitaovana ao amin'ny sehatra, satria ny fitaovana tsirairay dia mampiasa ny fantsona manokana.
Ny isa ambony indrindra amin'ny fitaovana mifandray amin'ny fotoana iray ao amin'ny sehatra SAS, araka ny famaritana, dia mihoatra ny 16 arivo, ary raha tokony ho SCSI ID dia misy identifier ampiasaina amin'ny adiresy. Anarana maneran-tany (WWN).
WWN dia famantarana tokana 16 bytes ny halavany, mitovy amin'ny adiresy MAC ho an'ny fitaovana SAS.
Na dia eo aza ny fitoviana misy eo amin'ny mpampitohy SAS sy SATA, dia tsy mifanaraka tanteraka ireo fenitra ireo. Na izany aza, ny fiara SATA dia azo ampifandraisina amin'ny mpampitohy SAS, fa tsy ny mifamadika amin'izany. Ny fifanarahana eo amin'ny fiara SATA sy ny sehatra SAS dia azo antoka amin'ny fampiasana ny SATA Tunneling Protocol (STP).
Ny dikan-teny voalohany amin'ny fenitra SAS-1 dia manana bandwidth 3 Gb / s, ary ny maoderina indrindra, SAS-4, dia nanatsara io tarehimarika io in-7: 22,5 Gb / s.
PCIe
Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) dia serie interface tsara ho an'ny famindrana angona, izay niseho tamin'ny 2002. Ny fampandrosoana dia natomboka tamin'ny Intel, ary nafindra tany amin'ny fikambanana manokana - ny PCI Special Interest Group.
Ny interface PCIe serial dia tsy naningana ary lasa fitohizan'ny lojika PCI parallèle, izay natao hampifandraisana karatra fanitarana.
Ny PCI Express dia tsy mitovy amin'ny SATA sy SAS. Ny interface PCIe dia manana lalana miovaova. Ny isan'ny andalana dia mitovy amin'ny herin'ny roa ary eo anelanelan'ny 1 ka hatramin'ny 16.
Ny teny hoe "lalana" ao amin'ny PCIe dia tsy manondro lalan'ny famantarana manokana, fa amin'ny rohy fifandraisana feno duplex misaraka ahitana ireto lalana famantarana manaraka ireto:
- mandray + ary mandray-;
- fampitana+ sy fifindra-;
- tariby tany efatra.
Ny isan'ny lalana PCIe dia misy fiantraikany mivantana amin'ny bandwidth ambony indrindra amin'ny fifandraisana. Ny fenitra PCI Express 4.0 amin'izao fotoana izao dia ahafahanao mahatratra 1.9 GB / s amin'ny andalana tokana, ary 31.5 GB / s rehefa mampiasa tsipika 16.
Mihamitombo haingana dia haingana ny "fanaintainana" amin'ny fiara mafy orina. Samy tsy afaka nampitombo ny bandwidth ny SATA sy ny SAS mba hifanaraka amin'ny SSD, izay nitarika ny fampidirana SSD mifandray amin'ny PCIe.
Na dia mihodinkodina aza ny karatra PCIe Add-In, dia mafana ny PCIe. Pins fohy PRSNT (anglisy ankehitriny - ankehitriny) ho azo antoka fa ny karatra dia napetraka tanteraka ao amin'ny slot.
Ny fiara mafy orina mifandray amin'ny PCIe dia fehezin'ny fenitra manokana Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification ary hita ao anatin'ny endrika isan-karazany, fa hiresaka momba azy ireo isika ao amin'ny fizarana manaraka.
Remote Drives
Rehefa mamorona trano fanatobiana data lehibe dia ilaina ny protocols izay ahafahanao mampifandray ireo fiara any ivelan'ny server. Ny vahaolana voalohany amin'ity faritra ity dia Internet SCSI (iSCSI), novolavolain'ny IBM sy Cisco tamin'ny 1998.
Tsotra ny hevitra ao ambadiky ny protocol iSCSI: "voafono" ao anaty fonosana TCP/IP ny baiko SCSI ary alefa any amin'ny tambajotra. Na dia eo aza ny fifandraisana lavitra, dia manome ny illusion ho an'ny mpanjifa fa ny fiara dia mifandray eo an-toerana. Storage Area Network (SAN), miorina amin'ny iSCSI, dia azo aorina amin'ny fotodrafitrasa misy tambajotra. Ny fampiasana iSCSI dia mampihena be ny fandaniana amin'ny fikarakarana SAN.
iSCSI dia manana safidy "premium" - Fibre Channel Protocol (FCP). Ny SAN mampiasa FCP dia naorina amin'ny tsipika fifandraisana fibre optique natokana. Ity fomba fiasa ity dia mitaky fitaovana tambajotra optika fanampiny, saingy azo antoka sy avo lenta.
Betsaka ny protocole handefasana baiko SCSI amin'ny tamba-jotra solosaina. Na izany aza, tsy misy afa-tsy fenitra iray ihany no mamaha ny olana mifanohitra amin'izany ary mamela anao handefa fonosana IP amin'ny bus SCSI - .
Ny ankamaroan'ny protocols SAN dia mampiasa ny baiko SCSI hitantana ny fiara, saingy misy ny maningana, toy ny tsotra ATA amin'ny Ethernet (AOE). Ny protocol AoE dia mandefa baiko ATA amin'ny fonosana Ethernet, fa ny fiara dia miseho ho SCSI ao amin'ny rafitra.
Miaraka amin'ny fahatongavan'ny fiara NVM Express, ny protocols iSCSI sy FCP dia tsy mahafeno ny fepetra takian'ny SSD mitombo haingana. Vahaolana roa no nipoitra:
- fanesorana ny fiara fitateram-bahoaka PCI Express ivelan'ny mpizara;
- famoronana ny NVMe over Fabrics protocol.
Ny fanesorana ny fiara fitateram-bahoaka PCIe dia mamorona fitaovana fanodinana sarotra nefa tsy manova ny protocol.
Ny protocol NVMe over Fabrics dia lasa safidy tsara amin'ny iSCSI sy FCP. Ny NVMe-oF dia mampiasa rohy fibre optic sy ny baiko NVM Express napetraka.
DDR-T
Ny fenitra iSCSI sy NVMe-oF dia mamaha ny olan'ny fampifandraisana ireo fiara lavitra toy ny eo an-toerana, raha i Intel kosa dia nandeha tamin'ny lalana hafa ary nitondra ny fiara teo an-toerana ho akaiky araka izay azo atao amin'ny processeur. Ny safidy dia nianjera tamin'ny slot DIMM izay mampifandray ny RAM. Ny bandwidth DDR4 ambony indrindra dia 25 GB/s, izay haingana kokoa noho ny bus PCIe. Izany no nahaterahan'ny Intel® Optane™ DC Persistent Memory SSD.
Noforonina ny protocol iray hampifandraisana fiara amin'ny slot DIMM DDR-T, mifanentana ara-batana sy elektrika amin'ny DDR4, saingy mila mpanara-maso manokana izay mahita ny fahasamihafana misy eo amin'ny bara fitadidiana sy ny fiara. Ny hafainganam-pandehan'ny fidirana amin'ny fiara dia kely noho ny RAM, fa mihoatra noho ny NVMe.
DDR-T dia tsy misy afa-tsy amin'ny Intel® Cascade Lake processeur na aoriana.
famaranana
Saika ny interface rehetra dia tonga lavitra avy amin'ny serial mankany parallèle fifindran'ny angona. Miakatra ny hafainganam-pandeha SSD, ny SSD omaly dia nahaliana, ary ankehitriny ny NVMe dia tsy mahagaga intsony.
Ao amin'ny laboratoara azonao atao ny manandrana SSD sy NVMe mitondra fiara.
Ireo mpampiasa voasoratra anarana ihany no afaka mandray anjara amin'ny fanadihadiana. Please.
Hanolo ny SSD mahazatra ve ny drive NVMe ato ho ato?
-
55.5%Eny100
-
44.4%No80
Mpampiasa 180 no nifidy. Mpampiasa 28 no nifady.
Source: www.habr.com