{"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\/pt\/blog\/administrirovanie\/vvedenie-v-ssd-chast-2-interfejsnaya","title":{"rendered":"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/37fa13397c0b8ea7af2be17b51c7ed83.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nEm <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/selectel\/blog\/475304\/\">parte anterior<\/a><\/noindex> No ciclo \"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD\", falamos sobre a hist\u00f3ria do surgimento dos discos. A segunda parte abordar\u00e1 as interfaces de intera\u00e7\u00e3o com os armazenadores.<\/p>\n<p>A comunica\u00e7\u00e3o entre o processador e os dispositivos perif\u00e9ricos ocorre de acordo com conven\u00e7\u00f5es previamente definidas, chamadas de interfaces. Essas conven\u00e7\u00f5es regulam o n\u00edvel f\u00edsico e o n\u00edvel de programa\u00e7\u00e3o da intera\u00e7\u00e3o.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<blockquote><p><b>Interface \u00e9 o conjunto de meios, m\u00e9todos e regras de intera\u00e7\u00e3o entre os elementos do sistema.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nA implementa\u00e7\u00e3o f\u00edsica da interface influencia os seguintes par\u00e2metros:<\/p>\n<ul>\n<li>a largura de banda do canal de comunica\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>o n\u00famero m\u00e1ximo de dispositivos conectados simultaneamente;<\/li>\n<li>o n\u00famero de erros que ocorrem.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nAs interfaces de disco s\u00e3o constru\u00eddas sobre <b>portas de entrada e sa\u00edda<\/b>, que \u00e9 a oposi\u00e7\u00e3o \u00e0 entrada e sa\u00edda atrav\u00e9s da mem\u00f3ria e n\u00e3o ocupa espa\u00e7o no espa\u00e7o de endere\u00e7amento do processador.<\/p>\n<h2>Portas paralelas e seriais<\/h2>\n<p>\nDe acordo com o m\u00e9todo de troca de dados, as portas de entrada e sa\u00edda s\u00e3o divididas em dois tipos:<\/p>\n<ul>\n<li>paralelas;<\/li>\n<li>seriais.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nComo o nome sugere, a porta paralela envia de uma vez uma palavra de m\u00e1quina composta por v\u00e1rios bits. A porta paralela \u00e9 a forma mais simples de troca de dados, pois n\u00e3o requer esquemas t\u00e9cnicos complicados. No caso mais simples, cada bit da palavra de m\u00e1quina \u00e9 enviado por sua pr\u00f3pria linha de sinal, e para a comunica\u00e7\u00e3o de retorno, duas linhas de sinal de controle s\u00e3o usadas: <b>Dados prontos<\/b> e <b>Dados recebidos<\/b>.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.cabledepot.com\/05DTSERPAR.html\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/7521e01508ceb9a7ab6c346fd55edb0e.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nAs portas paralelas, \u00e0 primeira vista, escalam muito bem: mais linhas de sinal resultam em mais bits transmitidos de uma vez e, portanto, maior largura de banda. No entanto, devido ao aumento do n\u00famero de linhas de sinal, ocorrem intera\u00e7\u00f5es de interfer\u00eancia entre elas, levando \u00e0 distor\u00e7\u00e3o das mensagens transmitidas.<\/p>\n<p>As portas seriais s\u00e3o o oposto das portas paralelas. O envio de dados ocorre um bit de cada vez, o que reduz o n\u00famero total de linhas de sinal, mas complica o controlador de entrada e sa\u00edda. O controlador do transmissor recebe uma palavra de m\u00e1quina de cada vez e deve transmitir um bit por vez, enquanto o controlador do receptor deve receber os bits e armazen\u00e1-los na mesma ordem.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.cabledepot.com\/05DTSERPAR.html\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/1a264c6efc7d854fbf4513aec347f954.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nUm pequeno n\u00famero de linhas de sinal permite aumentar sem interfer\u00eancias a frequ\u00eancia de transmiss\u00e3o da mensagem.<\/p>\n<h2>SCSI<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/922b430a5fda8ae5e46db82db9573719.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nA Interface de Sistemas de Computadores Pequenos (SCSI) surgiu em 1978 e foi originalmente desenvolvida para integrar dispositivos de diferentes tipos em um \u00fanico sistema. A especifica\u00e7\u00e3o SCSI-1 previa a conex\u00e3o de at\u00e9 8 dispositivos (incluindo o controlador), como:<\/p>\n<ul>\n<li>scanners;<\/li>\n<li>unidades de fita (streamers);<\/li>\n<li>unidades \u00f3pticas;<\/li>\n<li>discos r\u00edgidos e outros dispositivos.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<blockquote><p><b>Originalmente, o SCSI era chamado de Interface de Sistema da Shugart Associates (SASI), mas o comit\u00ea de padroniza\u00e7\u00e3o n\u00e3o aceitaria um nome em homenagem \u00e0 empresa, e ap\u00f3s um dia de brainstorming, nasceu o nome Interface de Sistemas de Computadores Pequenos (SCSI). O 'pai' do SCSI, Larry Boucher, pretendia que a sigla fosse pronunciada como 'sexy', mas <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.endl.com\/ida.htm\">Dal Allan<\/a><\/noindex> leu como 's\u0441uzzy'. Com o tempo, a pron\u00fancia 's\u0441uzzy' ficou firmemente ligada a esse padr\u00e3o.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nNa terminologia SCSI, os dispositivos conect\u00e1veis s\u00e3o divididos em dois tipos:<\/p>\n<ul>\n<li>iniciadores;<\/li>\n<li>dispositivos alvo.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nO iniciador envia um comando ao dispositivo alvo, que ent\u00e3o envia uma resposta de volta ao iniciador. Iniciadores e dispositivos alvo est\u00e3o conectados a um barramento SCSI comum, cuja largura de banda no padr\u00e3o SCSI-1 \u00e9 de 5 MB\/s.<\/p>\n<p>A topologia 'barramento comum' imp\u00f5e uma s\u00e9rie de restri\u00e7\u00f5es:<\/p>\n<ul>\n<li>dispositivos terminadores especiais s\u00e3o necess\u00e1rios nas extremidades do barramento;<\/li>\n<li>a largura de banda do barramento \u00e9 compartilhada entre todos os dispositivos;<\/li>\n<li>o n\u00famero m\u00e1ximo de dispositivos conectados simultaneamente \u00e9 limitado.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/www.cablesdirect.com\/store\/p\/2877.aspx\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/caecf6cf48e6f0c219080f93e1224206.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Os dispositivos no barramento s\u00e3o identificados por um n\u00famero \u00fanico, chamado <b>SCSI Target ID<\/b>. Cada unidade SCSI no sistema \u00e9 representada por pelo menos uma unidade l\u00f3gica, cuja endere\u00e7amento \u00e9 feito por um n\u00famero exclusivo dentro do dispositivo f\u00edsico chamado <b>Logical Unit Number<\/b> (LUN).<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/f85b1a966dbb47dea78320e27c9cbaac.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nOs comandos em SCSI s\u00e3o enviados na forma de <b>blocos de descri\u00e7\u00e3o de comando<\/b> (Command Descriptor Block, CDB), consistindo em um c\u00f3digo de opera\u00e7\u00e3o e par\u00e2metros do comando. O padr\u00e3o descreve mais de 200 comandos, divididos em quatro categorias:<\/p>\n<ul>\n<li><b>Mandatory<\/b> \u2014 devem ser suportados pelo dispositivo;<\/li>\n<li><b>Optional<\/b> \u2014 podem ser implementados;<\/li>\n<li><b>Vendor-specific<\/b> \u2014 usados por um fabricante espec\u00edfico;<\/li>\n<li><b>Obsolete<\/b> \u2014 comandos obsoletos.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nEntre os muitos comandos, apenas tr\u00eas s\u00e3o obrigat\u00f3rios para os dispositivos:<\/p>\n<ul>\n<li><b>TEST UNIT READY<\/b> \u2014 verifica a prontid\u00e3o do dispositivo;<\/li>\n<li><b>REQUEST SENSE<\/b> \u2014 solicita o c\u00f3digo de erro do comando anterior;<\/li>\n<li><b>INQUIRY<\/b> \u2014 solicita as caracter\u00edsticas principais do dispositivo.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nAp\u00f3s receber e processar o comando, o dispositivo de destino envia ao iniciador um c\u00f3digo de status que descreve o resultado da execu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>O posterior aprimoramento do SCSI (especifica\u00e7\u00f5es SCSI-2 e Ultra SCSI) ampliou a lista de comandos utilizados e aumentou o n\u00famero de dispositivos conectados para 16, al\u00e9m de elevar a velocidade de troca de dados na bus para 640 MB\/s. Como o SCSI \u00e9 uma interface paralela, o aumento da frequ\u00eancia de troca de dados foi acompanhado pela redu\u00e7\u00e3o do comprimento m\u00e1ximo do cabo, o que gerava inconvenientes na utiliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>A partir do padr\u00e3o Ultra-3 SCSI, foi introduzido o suporte para 'conex\u00e3o ao vivo' \u2014 a conex\u00e3o de dispositivos com a alimenta\u00e7\u00e3o ligada.<\/p>\n<p>O primeiro SSD conhecido com interface SCSI \u00e9 considerado o M-Systems FFD-350, lan\u00e7ado em 1995. O disco tinha um alto custo e n\u00e3o se popularizou amplamente.<\/p>\n<p>Atualmente, o SCSI paralelo n\u00e3o \u00e9 uma interface popular para a conex\u00e3o de discos, mas o conjunto de comandos ainda \u00e9 ativamente utilizado em interfaces USB e SAS.<\/p>\n<h2>ATA \/ PATA<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0f152c456d01911a4e64b565741cb8cd.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nInterface <b>ATA<\/b> (Advanced Technology Attachment), tamb\u00e9m conhecido como <b>PATA<\/b> (Parallel ATA) foi desenvolvido pela Western Digital em 1986. O nome de marketing do padr\u00e3o IDE (em ingl\u00eas Integrated Drive Electronics - 'eletr\u00f4nica integrada ao drive') ressaltou uma importante inova\u00e7\u00e3o: o controlador do drive foi incorporado ao pr\u00f3prio drive, em vez de estar em uma placa de expans\u00e3o separada.<\/p>\n<p>A decis\u00e3o de colocar o controlador dentro do drive resolveu v\u00e1rios problemas de uma s\u00f3 vez. Primeiro, reduziu a dist\u00e2ncia entre o armazenamento e o controlador, o que teve um efeito positivo nas caracter\u00edsticas do armazenamento. Em segundo lugar, o controlador embutido foi 'otimizado' apenas para um tipo espec\u00edfico de drive e, portanto, custou menos.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/de2944768a139aeccef20e1688ed7baf.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nATA, assim como SCSI, utiliza um m\u00e9todo paralelo de entrada e sa\u00edda, o que se reflete nos cabos utilizados. Para conectar discos com a interface IDE, s\u00e3o necess\u00e1rios cabos de 40 fios, tamb\u00e9m conhecidos como fitas. Nas especifica\u00e7\u00f5es mais recentes, s\u00e3o utilizados cabos de 80 fios: mais da metade dos quais s\u00e3o aterramentos para reduzir a interfer\u00eancia em altas frequ\u00eancias.<\/p>\n<p>Na fita ATA, h\u00e1 de dois a quatro conectores, um dos quais \u00e9 conectado \u00e0 placa-m\u00e3e e os outros aos dispositivos de armazenamento. Ao conectar dois dispositivos com uma \u00fanica fita, um deles deve ser configurado como <b>Master<\/b>, e o outro como <b>Slave<\/b>. O terceiro dispositivo pode ser conectado apenas no modo de \"somente leitura\".<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.informit.com\/articles\/article.aspx?p=2028834&amp;seqNum=3\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/91490f1a349198d18c6e4947fc53476d.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nA posi\u00e7\u00e3o do jumper determina a fun\u00e7\u00e3o de cada dispositivo. Os termos Master e Slave em rela\u00e7\u00e3o aos dispositivos n\u00e3o s\u00e3o totalmente precisos, pois, em rela\u00e7\u00e3o ao controlador, todos os dispositivos conectados s\u00e3o Slaves.<\/p>\n<p>Uma inova\u00e7\u00e3o importante no ATA-3 \u00e9 a introdu\u00e7\u00e3o do <b>Self-Monitoring<\/b>, <b>Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.)<\/b>. Cinco empresas (IBM, Seagate, Quantum, Conner e Western Digital) uniram esfor\u00e7os e padronizaram a tecnologia de avalia\u00e7\u00e3o da condi\u00e7\u00e3o dos dispositivos.<\/p>\n<p>O suporte para unidades de estado s\u00f3lido foi introduzido com a quarta vers\u00e3o do padr\u00e3o, lan\u00e7ada em 1998. Esta vers\u00e3o do padr\u00e3o proporcionava uma taxa de transfer\u00eancia de dados de at\u00e9 33,3 MB\/s.<\/p>\n<p>O padr\u00e3o estabelece requisitos rigorosos para os cabos ATA:<\/p>\n<ul>\n<li>o cabo deve ser necessariamente plano;<\/li>\n<li>o comprimento m\u00e1ximo do cabo \u00e9 de 18 polegadas (45,7 cent\u00edmetros).<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nUm cabo curto e largo era inconveniente e dificultava a refrigera\u00e7\u00e3o. Aumentar a frequ\u00eancia de transfer\u00eancia com cada nova vers\u00e3o do padr\u00e3o tornou-se cada vez mais dif\u00edcil, e o ATA-7 resolveu o problema de forma radical: a interface paralela foi substitu\u00edda por uma sequencial. Ap\u00f3s isso, o ATA ganhou a palavra Parallel e passou a ser chamado de PATA, e a s\u00e9tima vers\u00e3o do padr\u00e3o recebeu um novo nome \u2014 Serial ATA. A numera\u00e7\u00e3o das vers\u00f5es SATA come\u00e7ou a partir da vers\u00e3o um.<\/p>\n<h2>SATA<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/62bbd54846d285ac7545fd019935f4a4.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nO padr\u00e3o Serial ATA (SATA) foi apresentado em 7 de janeiro de 2003 e abordou os problemas de seu predecessor com as seguintes mudan\u00e7as:<\/p>\n<ul>\n<li>a porta paralela foi substitu\u00edda por uma sequencial;<\/li>\n<li>o cabo largo de 80 fios foi substitu\u00eddo por um de 7 fios;<\/li>\n<li>a topologia de \"barramento compartilhado\" foi substitu\u00edda pela conex\u00e3o \"ponto a ponto\".<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nEmbora o padr\u00e3o SATA 1.0 (SATA\/150, 150 MB\/s) tenha sido apenas ligeiramente mais r\u00e1pido que o ATA-6 (UltraDMA\/130, 130 MB\/s), a transi\u00e7\u00e3o para um m\u00e9todo de transfer\u00eancia de dados sequencial foi um \"preparativo para\" velocidades superiores.<\/p>\n<p>Dezesseis linhas de sinal para transfer\u00eancia de dados no ATA foram substitu\u00eddas por dois pares tran\u00e7ados: um para transmiss\u00e3o e o outro para recep\u00e7\u00e3o. Os conectores SATA foram projetados para maior resist\u00eancia a m\u00faltiplas reconex\u00f5es, e a especifica\u00e7\u00e3o SATA 1.0 possibilitou a \"conex\u00e3o a quente\" (Hot Plug).<\/p>\n<blockquote><p><b>Alguns pinos nos discos s\u00e3o mais curtos que os demais. Isso foi feito para suportar a \"substitui\u00e7\u00e3o a quente\" (Hot Swap). Durante o processo de troca, o dispositivo \"perde\" e \"encontra\" as linhas em uma ordem pr\u00e9-definida.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nPouco mais de um ano depois, em abril de 2004, foi lan\u00e7ada a segunda vers\u00e3o da especifica\u00e7\u00e3o SATA. Al\u00e9m de proporcionar uma taxa de transfer\u00eancia de at\u00e9 3 Gbit\/s, o SATA 2.0 introduziu a tecnologia <b>Native Command Queuing<\/b> (NCQ). Dispositivos com suporte a NCQ conseguem organizar de forma aut\u00f4noma a ordem de execu\u00e7\u00e3o dos comandos recebidos para alcan\u00e7ar o m\u00e1ximo desempenho.<\/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=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/5a10fbfb30d403d9700136018a0d94eb.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nNos tr\u00eas anos seguintes, o SATA Working Group trabalhou para melhorar a especifica\u00e7\u00e3o existente e, na vers\u00e3o 2.6, surgiram conectores compactos Slimline e micro SATA (uSATA). Esses conectores s\u00e3o uma vers\u00e3o reduzida do conector original SATA e foram desenvolvidos para unidades \u00f3pticas e discos pequenos em notebooks.<\/p>\n<p>Apesar de a largura de banda da segunda gera\u00e7\u00e3o do SATA ser suficiente para discos r\u00edgidos, os drives de estado s\u00f3lido exigiam mais. Em maio de 2009, foi lan\u00e7ada a terceira vers\u00e3o da especifica\u00e7\u00e3o SATA com largura de banda aumentada para 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=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0a72172e33304d39dc8fcebc24aaca71.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nUma aten\u00e7\u00e3o especial aos drives de estado s\u00f3lido foi dada na vers\u00e3o SATA 3.1. Foi introduzido o conector Mini-SATA (mSATA), destinado a conectar drives de estado s\u00f3lido em notebooks. Diferentemente do Slimline e do uSATA, o novo conector era semelhante ao PCIe Mini, embora n\u00e3o fosse eletricamente compat\u00edvel com o PCIe. Al\u00e9m do novo conector, o SATA 3.1 tamb\u00e9m se destacou pela capacidade de enfileirar comandos TRIM junto com comandos de leitura e grava\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<blockquote><p><b>O comando TRIM informa o drive de estado s\u00f3lido sobre blocos de dados que n\u00e3o t\u00eam carga \u00fatil. Antes do SATA 3.1, a execu\u00e7\u00e3o desse comando resultava na limpeza de caches e na suspens\u00e3o de opera\u00e7\u00f5es de entrada\/sa\u00edda para, em seguida, executar o comando TRIM. Essa abordagem prejudicava o desempenho do disco durante opera\u00e7\u00f5es de exclus\u00e3o.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nA especifica\u00e7\u00e3o SATA n\u00e3o acompanhava o r\u00e1pido aumento da velocidade dos drives de estado s\u00f3lido, o que levou ao surgimento, em 2013, de um compromisso chamado SATA Express no padr\u00e3o SATA 3.2. Em vez de dobrar mais uma vez a largura de banda do SATA, os desenvolvedores utilizaram o barramento PCIe amplamente dispon\u00edvel, cuja velocidade excede 6 Gbit\/s. Os drives com suporte a SATA Express adquiriram seu pr\u00f3prio formato chamado M.2.<\/p>\n<h2>SAS<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/b962c09d48c8aca6a19381d6d8866558.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nO padr\u00e3o SCSI, que concorria com o ATA, tamb\u00e9m n\u00e3o ficou parado e apenas um ano ap\u00f3s o surgimento do Serial ATA, em 2004, se reestruturou como uma interface serial. O novo nome para essa interface \u00e9 <b>Serial Attached SCSI<\/b> (SAS).<\/p>\n<p>Apesar de o SAS ter herdado o conjunto de comandos SCSI, as mudan\u00e7as foram significativas:<\/p>\n<ul>\n<li>interface serial;<\/li>\n<li>cabo de 29 fios com alimenta\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>conex\u00e3o ponto a ponto<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nA terminologia SCSI tamb\u00e9m foi herdada. O controlador ainda \u00e9 chamado de iniciador e os dispositivos conectados s\u00e3o chamados de alvos. Todos os dispositivos alvo e o iniciador formam um dom\u00ednio SAS. Na SAS, a largura de banda da conex\u00e3o n\u00e3o depende do n\u00famero de dispositivos no dom\u00ednio, pois cada dispositivo usa seu pr\u00f3prio canal dedicado.<\/p>\n<p>O n\u00famero m\u00e1ximo de dispositivos conectados simultaneamente em um dom\u00ednio SAS, segundo a especifica\u00e7\u00e3o, ultrapassa 16 mil, e ao inv\u00e9s do ID SCSI, \u00e9 utilizado um identificador <b>World-Wide Name<\/b> (WWN).<\/p>\n<blockquote><p><b>WWN \u00e9 um identificador \u00fanico de 16 bytes, semelhante ao endere\u00e7o MAC para dispositivos SAS.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/ru.wikipedia.org\/wiki\/Serial_Attached_SCSI\"><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/0659809e755f33639caaf83606dce40d.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\nApesar da semelhan\u00e7a entre os conectores SAS e SATA, esses padr\u00f5es n\u00e3o s\u00e3o totalmente compat\u00edveis. No entanto, um disco SATA pode ser conectado a um conector SAS, mas n\u00e3o o contr\u00e1rio. A compatibilidade entre discos SATA e o dom\u00ednio SAS \u00e9 garantida pelo protocolo SATA Tunneling Protocol (STP).<\/p>\n<p>A primeira vers\u00e3o do padr\u00e3o SAS-1 tem uma largura de banda de 3 Gbit\/s, enquanto a vers\u00e3o mais recente, SAS-4, melhorou esse n\u00famero em 7 vezes: 22,5 Gbit\/s.<\/p>\n<h2>PCIe<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/05251167ad57703662c9be5df62ca85f.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nPeripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) \u00e9 uma interface serial para transmiss\u00e3o de dados, surgida em 2002. O desenvolvimento foi iniciado pela Intel e posteriormente transferido para a PCI Special Interest Group.<\/p>\n<p>A interface serial PCIe n\u00e3o foi uma exce\u00e7\u00e3o e tornou-se a continua\u00e7\u00e3o l\u00f3gica do PCI paralelo, projetado para conectar placas de expans\u00e3o.<\/p>\n<p>O PCI Express difere significativamente do SATA e SAS. A interface PCIe tem um n\u00famero vari\u00e1vel de linhas. O n\u00famero de linhas \u00e9 igual a pot\u00eancias de dois e varia de 1 a 16.<\/p>\n<p>O termo \"linha\" no PCIe refere-se n\u00e3o a uma linha de sinal espec\u00edfica, mas a um canal de comunica\u00e7\u00e3o de duplex total, composto pelas seguintes linhas de sinal:<\/p>\n<ul>\n<li>recep\u00e7\u00e3o+ e recep\u00e7\u00e3o-;<\/li>\n<li>transmiss\u00e3o+ e transmiss\u00e3o-;<\/li>\n<li>quatro fios de aterramento.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nO n\u00famero de linhas PCIe afeta diretamente a largura de banda m\u00e1xima da conex\u00e3o. O padr\u00e3o moderno PCI Express 4.0 permite alcan\u00e7ar 1,9 GB\/s por linha, e 31,5 GB\/s ao usar 16 linhas.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/e3c4ec567c596348ebba75ff1c88c933.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nOs \"apetites\" dos drives de estado s\u00f3lido est\u00e3o crescendo muito rapidamente. Tanto SATA quanto SAS n\u00e3o conseguem aumentar sua largura de banda para \"acompanhar\" os SSDs, resultando no surgimento de SSDs que utilizam conex\u00e3o PCIe.<\/p>\n<blockquote><p><b>Embora os cart\u00f5es PCIe Add-In sejam fixados com parafusos, o PCIe suporta \"substitui\u00e7\u00e3o a quente\". Pinos curtos PRSNT (do ingl\u00eas present - presente) garantem que o cart\u00e3o esteja completamente instalado no slot.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p>\nOs drives de estado s\u00f3lido conectados via PCIe s\u00e3o regulamentados por um padr\u00e3o separado. <b>Especifica\u00e7\u00e3o da Interface do Controlador de Mem\u00f3ria N\u00e3o Vol\u00e1til.<\/b> e s\u00e3o dispon\u00edveis em v\u00e1rias formas, mas falaremos sobre isso na pr\u00f3xima parte.<\/p>\n<h2>Drives remotos.<\/h2>\n<p>\nCom a cria\u00e7\u00e3o de grandes reposit\u00f3rios de dados, surgiu a necessidade de protocolos que permitissem conectar drives localizados fora do servidor. A primeira solu\u00e7\u00e3o nessa \u00e1rea foi o <b>Internet SCSI<\/b> (iSCSI), desenvolvido pelas empresas IBM e Cisco em 1998.<\/p>\n<p>A ideia do protocolo iSCSI \u00e9 simples: comandos SCSI s\u00e3o \"encapsulados\" em pacotes TCP\/IP e transmitidos pela rede. Apesar da conex\u00e3o remota, os clientes t\u00eam a ilus\u00e3o de que o drive est\u00e1 conectado localmente. Uma Rede de Armazenamento (Storage Area Network, SAN) baseada em iSCSI pode ser constru\u00edda sobre a infraestrutura de rede existente. O uso de iSCSI reduz significativamente os custos de implementa\u00e7\u00e3o de uma SAN.<\/p>\n<p>O iSCSI possui uma vers\u00e3o \"premium\" - <b>Fibre Channel Protocol<\/b> (FCP). A SAN que utiliza FCP \u00e9 constru\u00edda em linhas dedicadas de fibra \u00f3ptica. Essa abordagem exige equipamentos de rede \u00f3ptica adicionais, mas \u00e9 mais est\u00e1vel e tem alta largura de banda.<\/p>\n<blockquote><p><b>Existem muitos protocolos para enviar comandos SCSI por redes de computadores. No entanto, h\u00e1 apenas um padr\u00e3o que resolve o problema oposto e permite enviar pacotes IP pela 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>\nA maioria dos protocolos para organiza\u00e7\u00e3o de SAN utiliza um conjunto de comandos SCSI para gerenciar drives, mas existem exce\u00e7\u00f5es, como o simples <b>ATA over Ethernet<\/b> (AoE). O protocolo AoE envia comandos ATA em pacotes Ethernet, mas no sistema, os drives aparecem como SCSI.<\/p>\n<p>Com o surgimento dos drives NVM Express, os protocolos iSCSI e FCP deixaram de atender \u00e0 demanda crescente dos drives de estado s\u00f3lido. Surgiram duas solu\u00e7\u00f5es:<\/p>\n<ul>\n<li>levar o barramento PCI Express para fora do servidor;<\/li>\n<li>criar um protocolo NVMe over Fabrics.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nA extra\u00e7\u00e3o do barramento PCIe est\u00e1 associada \u00e0 cria\u00e7\u00e3o de equipamentos de comuta\u00e7\u00e3o complexos, mas n\u00e3o altera o protocolo.<\/p>\n<p>O protocolo NVMe over Fabrics se tornou uma boa alternativa ao iSCSI e FCP. No NVMe-oF s\u00e3o utilizadas linhas de comunica\u00e7\u00e3o de fibra \u00f3ptica e um conjunto de comandos NVM Express.<\/p>\n<h2>DDR-T<\/h2>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Introdu\u00e7\u00e3o ao SSD. Parte 2. Interface\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/3fe9daef1cc011973e9cfc48e9ffe8d2.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\nOs padr\u00f5es iSCSI e NVMe-oF resolvem o problema de conectar discos remotos como se fossem locais, enquanto a Intel seguiu um caminho diferente, aproximando o disco local do processador. A escolha recaiu sobre os slots DIMM, onde a mem\u00f3ria RAM \u00e9 conectada. A largura de banda m\u00e1xima do canal DDR4 \u00e9 de 25 GB\/s, o que excede significativamente a velocidade do barramento PCIe. Assim, surgiu o Intel\u00ae Optane\u2122 DC Persistent Memory.<\/p>\n<p>Para conectar o dispositivo nos slots DIMM, foi inventado um protocolo <b>DDR-T<\/b>, fisicamente e eletricamente compat\u00edvel com DDR4, mas requer um controlador especial que perceba a diferen\u00e7a entre um m\u00f3dulo de mem\u00f3ria e um dispositivo de armazenamento. A velocidade de acesso ao dispositivo de armazenamento \u00e9 menor do que a da mem\u00f3ria RAM, mas maior do que a do NVMe.<\/p>\n<p>O protocolo DDR-T est\u00e1 dispon\u00edvel apenas com processadores Intel\u00ae da gera\u00e7\u00e3o Cascade Lake ou mais recente.<\/p>\n<h2>Conclus\u00e3o<\/h2>\n<p>\nQuase todas as interfaces passaram por um longo desenvolvimento, desde m\u00e9todos de transmiss\u00e3o de dados seriais at\u00e9 paralelos. As velocidades dos dispositivos de armazenamento em estado s\u00f3lido est\u00e3o aumentando rapidamente; ontem os SSDs eram uma raridade, e hoje o NVMe j\u00e1 n\u00e3o causa tanta surpresa.<\/p>\n<blockquote><p><b>Em nosso laborat\u00f3rio <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/selectel.ru\/lab\/\">Selectel Lab<\/a><\/noindex> voc\u00ea pode testar SSDs e discos NVMe por conta pr\u00f3pria.<\/b><\/p><\/blockquote>\n<p class=\"for_users_only_msg\">Apenas usu\u00e1rios registrados podem participar da pesquisa. <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/auth\/login\/\">Entre<\/a><\/noindex>, por favor.<\/p>\n<h2 class=\"default-block__polling-title\">Os discos NVMe substituir\u00e3o os SSDs cl\u00e1ssicos em um futuro pr\u00f3ximo?<\/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>Sim100<\/p>\n<\/li>\n<li class=\"poll-result__item\">\n<p>                <strong class=\"poll-result__data-percent\">44.4%<\/strong>N\u00e3o80<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>    Votaram 180 usu\u00e1rios. 28 usu\u00e1rios se abstiveram.<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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