В รอบ "Introduction to SSD" เราได้พูดคุยเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของดิสก์ ส่วนที่สองจะบอกเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซสำหรับการโต้ตอบกับไดรฟ์
การสื่อสารระหว่างโปรเซสเซอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเกิดขึ้นตามข้อตกลงที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งเรียกว่าอินเทอร์เฟซ ข้อตกลงเหล่านี้ควบคุมระดับการโต้ตอบทางกายภาพและซอฟต์แวร์
ส่วนต่อประสาน - ชุดของวิธีการและกฎของการโต้ตอบระหว่างองค์ประกอบของระบบ
การใช้งานทางกายภาพของอินเทอร์เฟซจะส่งผลต่อพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
- ปริมาณงานของช่องทางการสื่อสาร
- จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อพร้อมกันสูงสุด
- จำนวนข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้น
อินเทอร์เฟซของดิสก์สร้างขึ้น พอร์ต I/Oซึ่งตรงข้ามกับหน่วยความจำ I/O และไม่ใช้พื้นที่ว่างในแอดเดรสสเปซของโปรเซสเซอร์
พอร์ตขนานและพอร์ตอนุกรม
ตามวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูล พอร์ต I / O แบ่งออกเป็นสองประเภท:
- แบบขนาน
- สม่ำเสมอ.
ตามชื่อที่แสดง พอร์ตขนานจะส่งคำของเครื่องในแต่ละครั้ง ซึ่งประกอบด้วยหลายบิต พอร์ตขนานเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการแลกเปลี่ยนข้อมูล เนื่องจากไม่ต้องใช้โซลูชันวงจรที่ซับซ้อน ในกรณีที่ง่ายที่สุด แต่ละบิตของคำเครื่องจะถูกส่งไปตามสายสัญญาณของมันเอง และใช้สายสัญญาณบริการสองเส้นสำหรับการป้อนกลับ: ข้อมูลพร้อม и ยอมรับข้อมูลแล้ว.
เมื่อมองแวบแรก พอร์ตขนานจะปรับขนาดได้ดี: สายสัญญาณมากขึ้น - บิตจำนวนมากถูกส่งต่อครั้ง ดังนั้นปริมาณงานที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำนวนสายสัญญาณที่เพิ่มขึ้น การรบกวนจึงเกิดขึ้นระหว่างสายสัญญาณ ซึ่งส่งผลให้ข้อความที่ส่งผิดเพี้ยนไป
พอร์ตอนุกรมนั้นตรงกันข้ามกับขนาน ข้อมูลถูกส่งทีละบิต ซึ่งลดจำนวนสายสัญญาณทั้งหมด แต่ทำให้คอนโทรลเลอร์ I/O ซับซ้อน ตัวควบคุมเครื่องส่งสัญญาณได้รับคำสั่งของเครื่องในแต่ละครั้งและต้องส่งทีละบิต และผู้ควบคุมเครื่องรับจะต้องรับบิตและจัดเก็บไว้ในลำดับเดียวกัน
สายสัญญาณจำนวนน้อยช่วยให้คุณเพิ่มความถี่ในการส่งข้อความได้โดยไม่มีสัญญาณรบกวน
SCSI
Small Computer Systems Interface (SCSI) ปรากฏขึ้นในปี 1978 และเดิมทีได้รับการออกแบบมาเพื่อรวมอุปกรณ์ที่มีโปรไฟล์ต่างๆ ไว้ในระบบเดียว ข้อกำหนด SCSI-1 มีไว้สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์สูงสุด 8 เครื่อง (พร้อมกับตัวควบคุม) เช่น:
- สแกนเนอร์;
- เทปไดรฟ์ (สตรีมเมอร์);
- ออปติคัลไดรฟ์
- ดิสก์ไดรฟ์และอุปกรณ์อื่นๆ
SCSI เดิมชื่อ Shugart Associates System Interface (SASI) แต่คณะกรรมการมาตรฐานจะไม่อนุมัติชื่อตามชื่อบริษัท และหลังจากการระดมความคิดหนึ่งวัน ชื่อ Small Computer Systems Interface (SCSI) ก็ถือกำเนิดขึ้น Larry Boucher "บิดา" ของ SCSI ตั้งใจให้ตัวย่อออกเสียงว่า "เซ็กซี่" แต่ อ่าน "sсuzzy" ("บอก") ต่อจากนั้น การออกเสียงของ "tell" ได้ถูกฝังแน่นในมาตรฐานนี้
ในคำศัพท์ SCSI อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- ผู้ริเริ่ม;
- อุปกรณ์เป้าหมาย
ตัวเริ่มต้นส่งคำสั่งไปยังอุปกรณ์เป้าหมาย จากนั้นจะส่งการตอบกลับไปยังตัวเริ่มต้น ตัวเริ่มต้นและเป้าหมายเชื่อมต่อกับบัส SCSI ทั่วไป ซึ่งมีแบนด์วิธ 1 MB/s ในมาตรฐาน SCSI-5
โทโพโลยี "คอมมอนบัส" ที่ใช้มีข้อจำกัดหลายประการ:
- ที่ส่วนท้ายของบัสจำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษ - เทอร์มิเนเตอร์
- แบนด์วิธของบัสถูกแชร์ระหว่างอุปกรณ์ทั้งหมด
- จำกัดจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อพร้อมกันสูงสุด
อุปกรณ์บนรถบัสจะถูกระบุด้วยหมายเลขเฉพาะที่เรียก รหัสเป้าหมาย SCSI. แต่ละยูนิต SCSI ในระบบจะแสดงด้วยอุปกรณ์โลจิคัลอย่างน้อยหนึ่งตัว ซึ่งระบุด้วยหมายเลขเฉพาะภายในอุปกรณ์จริง หมายเลขหน่วยลอจิก (ลุน).
คำสั่งใน SCSI จะถูกส่งในรูปแบบ บล็อกคำอธิบายคำสั่ง (Command Descriptor Block, CDB) ประกอบด้วยรหัสการดำเนินการและพารามิเตอร์คำสั่ง มาตรฐานอธิบายมากกว่า 200 คำสั่ง แบ่งออกเป็นสี่ประเภท:
- จำเป็น - อุปกรณ์ต้องรองรับ
- สามารถเลือกหรือไม่เลือกก็ได้ - สามารถดำเนินการได้
- ผู้จำหน่ายเฉพาะ - ใช้โดยผู้ผลิตเฉพาะราย
- ล้าสมัย - คำสั่งล้าสมัย
ในบรรดาคำสั่งมากมาย มีเพียงสามคำสั่งเท่านั้นที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์:
- หน่วยทดสอบพร้อม - ตรวจสอบความพร้อมของอุปกรณ์
- ขอความรู้สึก — ขอรหัสข้อผิดพลาดของคำสั่งก่อนหน้า
- สอบถาม — ขอคุณสมบัติหลักของอุปกรณ์
หลังจากได้รับและประมวลผลคำสั่งแล้ว อุปกรณ์เป้าหมายจะส่งรหัสสถานะไปยังตัวเริ่มต้น ซึ่งจะอธิบายถึงผลลัพธ์ของการดำเนินการ
การปรับปรุงเพิ่มเติมของ SCSI (ข้อมูลจำเพาะของ SCSI-2 และ Ultra SCSI) ขยายรายการคำสั่งที่ใช้และเพิ่มจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้ถึง 16 รายการ และอัตราการแลกเปลี่ยนข้อมูลบนบัสสูงสุด 640 MB/s เนื่องจาก SCSI เป็นอินเทอร์เฟซแบบขนาน การเพิ่มความถี่ของการแลกเปลี่ยนข้อมูลจึงสัมพันธ์กับความยาวสายเคเบิลสูงสุดที่ลดลง และนำไปสู่ความไม่สะดวกในการใช้งาน
เริ่มต้นด้วยมาตรฐาน Ultra-3 SCSI รองรับ "การเสียบปลั๊กร้อน" - เชื่อมต่ออุปกรณ์เมื่อเปิดเครื่อง
SCSI SSD ตัวแรกที่รู้จักคือ M-Systems FFD-350 ซึ่งเปิดตัวในปี 1995 แผ่นดิสก์มีราคาสูงและไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย
ปัจจุบัน SCSI แบบขนานไม่ใช่อินเทอร์เฟซดิสก์ที่ได้รับความนิยม แต่ชุดคำสั่งยังคงใช้งานอยู่ในอินเทอร์เฟซ USB และ SAS
เอทีเอ/พาต้า
อินเตอร์เฟซ ATA (เอกสารแนบเทคโนโลยีขั้นสูง) หรือที่เรียกว่า PATA (Parallel ATA) ได้รับการพัฒนาโดย Western Digital ในปี 1986 ชื่อทางการตลาดสำหรับมาตรฐาน IDE (ภาษาอังกฤษ Integrated Drive Electronics - "อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งในไดรฟ์") เน้นถึงนวัตกรรมที่สำคัญ: ตัวควบคุมไดรฟ์ถูกรวมเข้ากับไดรฟ์ ไม่ใช่บนบอร์ดขยายแยกต่างหาก
การตัดสินใจวางคอนโทรลเลอร์ไว้ในไดรฟ์ช่วยแก้ปัญหาหลายอย่างพร้อมกัน ประการแรก ระยะทางจากไดรฟ์ถึงตัวควบคุมลดลง ซึ่งส่งผลในเชิงบวกต่อประสิทธิภาพของไดรฟ์ ประการที่สองตัวควบคุมในตัวนั้น "ลับคม" สำหรับไดรฟ์บางประเภทเท่านั้นและดังนั้นจึงมีราคาถูกกว่า
ATA เช่นเดียวกับ SCSI ใช้วิธี I/O แบบขนาน ซึ่งสะท้อนให้เห็นในสายเคเบิลที่ใช้ การเชื่อมต่อไดรฟ์โดยใช้อินเทอร์เฟซ IDE ต้องใช้สายเคเบิล 40 คอร์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าสายเคเบิลแบบแบน ข้อมูลจำเพาะล่าสุดใช้ขั้วไฟฟ้า 80 เส้น ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งเป็นแบบกราวด์ลูปเพื่อลดสัญญาณรบกวนที่ความถี่สูง
มีตัวเชื่อมต่อสองถึงสี่ตัวบนสายเคเบิล ATA ซึ่งหนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับเมนบอร์ดและส่วนที่เหลือเชื่อมต่อกับไดรฟ์ เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์สองเครื่องในวงเดียว ต้องกำหนดค่าอุปกรณ์หนึ่งเป็น เจ้านายและอย่างที่สองคือ ทาส. อุปกรณ์ที่สามสามารถเชื่อมต่อในโหมดอ่านอย่างเดียวเท่านั้น
ตำแหน่งของจัมเปอร์กำหนดบทบาทของอุปกรณ์เฉพาะ คำว่า Master และ Slave ที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์นั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด เนื่องจากในส่วนที่เกี่ยวข้องกับคอนโทรลเลอร์ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมดเป็น Slaves
นวัตกรรมพิเศษใน ATA-3 คือรูปลักษณ์ภายนอก การตรวจสอบตนเอง, เทคโนโลยีการวิเคราะห์และการรายงาน (SMART). บริษัท XNUMX แห่ง (IBM, Seagate, Quantum, Conner และ Western Digital) ได้ผนึกกำลังกันและสร้างมาตรฐานในการขับเคลื่อนเทคโนโลยีการประเมินสุขภาพ
การสนับสนุนไดรฟ์โซลิดสเทตมีมาตั้งแต่เวอร์ชัน 1998 ของมาตรฐานซึ่งเปิดตัวในปี 33.3 มาตรฐานเวอร์ชันนี้ให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด XNUMX MB/s
มาตรฐานกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับสายเคเบิล ATA:
- ขนนกจะต้องแบน
- ความยาวรถไฟสูงสุด 18 นิ้ว (45.7 เซนติเมตร)
รถไฟที่สั้นและกว้างไม่สะดวกและขัดขวางการระบายความร้อน การเพิ่มความถี่ในการรับส่งข้อมูลด้วยมาตรฐานแต่ละเวอร์ชันที่ตามมานั้นยากขึ้นเรื่อย ๆ และ ATA-7 ก็แก้ปัญหาได้อย่างสิ้นเชิง: อินเทอร์เฟซแบบขนานถูกแทนที่ด้วยซีเรียล หลังจากนั้น ATA ได้รับคำว่า Parallel และกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ PATA และมาตรฐานรุ่นที่ XNUMX ได้รับชื่ออื่น - Serial ATA การกำหนดหมายเลขเวอร์ชัน SATA เริ่มจากหนึ่ง
SATA
มาตรฐาน Serial ATA (SATA) ถูกนำมาใช้เมื่อวันที่ 7 มกราคม พ.ศ. 2003 และแก้ไขปัญหาของรุ่นก่อนด้วยการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:
- พอร์ตขนานถูกแทนที่ด้วยอนุกรม
- สายเคเบิลกว้าง 80 สายถูกแทนที่ด้วย 7 สาย
- โทโพโลยี "คอมมอนบัส" ถูกแทนที่ด้วยการเชื่อมต่อแบบ "จุดต่อจุด"
แม้ว่า SATA 1.0 (SATA/150, 150 MB/s) จะเร็วกว่า ATA-6 (UltraDMA/130, 130 MB/s) เล็กน้อย แต่การย้ายไปใช้การสื่อสารแบบอนุกรมถือเป็น "การเริ่มต้น" สำหรับความเร็ว
สายสัญญาณสิบหกเส้นสำหรับการรับส่งข้อมูลใน ATA ถูกแทนที่ด้วยคู่บิดสองคู่: เส้นหนึ่งสำหรับการส่งและที่สองสำหรับการรับ ตัวเชื่อมต่อ SATA ได้รับการออกแบบมาให้มีความทนทานต่อการเชื่อมต่อซ้ำหลายครั้งมากขึ้น และข้อกำหนดของ SATA 1.0 ทำให้สามารถเสียบปลั๊กแบบร้อนได้
พินบางตัวบนไดรฟ์สั้นกว่าพินอื่นๆ ทั้งหมด สิ่งนี้ทำเพื่อรองรับ "การแลกเปลี่ยนความร้อน" (Hot Swap) ในระหว่างขั้นตอนการเปลี่ยน อุปกรณ์จะ "สูญเสีย" และ "ค้นหา" บรรทัดตามลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
หนึ่งปีต่อมาในเดือนเมษายน พ.ศ. 2004 ข้อมูลจำเพาะ SATA เวอร์ชันที่สองได้รับการเผยแพร่ นอกเหนือจากการเร่งความเร็วสูงสุด 3 Gb / s แล้ว SATA 2.0 ยังแนะนำเทคโนโลยี การจัดคิวคำสั่งดั้งเดิม (ป.ป.ช). อุปกรณ์ที่รองรับ NCQ สามารถจัดลำดับการดำเนินการของคำสั่งที่เข้ามาได้อย่างอิสระเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
สามปีต่อมา คณะทำงานของ SATA ทำงานเพื่อปรับปรุงข้อมูลจำเพาะที่มีอยู่ และเวอร์ชัน 2.6 ได้เปิดตัวตัวเชื่อมต่อ Slimline และ micro SATA (uSATA) ขนาดกะทัดรัด ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้เป็นตัวเชื่อมต่อ SATA รุ่นดั้งเดิมที่มีขนาดเล็กกว่าและออกแบบมาสำหรับไดรฟ์ออปติคัลและไดรฟ์ขนาดเล็กในแล็ปท็อป
ในขณะที่ SATA รุ่นที่สองมีแบนด์วิธเพียงพอสำหรับ HDD แต่ SSD นั้นต้องการมากกว่านั้น ในเดือนพฤษภาคม 2009 ข้อมูลจำเพาะ SATA รุ่นที่สามเปิดตัวพร้อมแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นเป็น 6 Gb / s
ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับไดรฟ์โซลิดสเตตในรุ่น SATA 3.1 มีขั้วต่อ Mini-SATA (mSATA) ซึ่งออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อไดรฟ์โซลิดสเทตในแล็ปท็อป ซึ่งแตกต่างจาก Slimline และ uSATA ตัวเชื่อมต่อใหม่ดูเหมือน PCIe Mini แม้ว่าจะไม่สามารถใช้งานร่วมกับ PCIe ทางไฟฟ้าได้ นอกจากตัวเชื่อมต่อใหม่แล้ว SATA 3.1 ยังมีความสามารถในการจัดคิวคำสั่ง TRIM ด้วยคำสั่งอ่านและเขียน
คำสั่ง TRIM แจ้งให้ SSD ทราบถึงบล็อกข้อมูลที่ไม่มีเพย์โหลด ก่อน SATA 3.1 คำสั่งนี้จะล้างแคชและระงับการทำงานของ I/O ตามด้วยคำสั่ง TRIM วิธีการนี้ทำให้ประสิทธิภาพของดิสก์ลดลงระหว่างการดำเนินการลบ
ข้อมูลจำเพาะของ SATA ไม่สอดคล้องกับการเติบโตอย่างรวดเร็วของความเร็วในการเข้าถึงสำหรับ SSD ซึ่งนำไปสู่การประนีประนอมในปี 2013 ที่เรียกว่า SATA Express ในมาตรฐาน SATA 3.2 แทนที่จะเพิ่มแบนด์วิดท์ของ SATA อีกครั้งนักพัฒนาได้ใช้บัส PCIe ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีความเร็วเกิน 6 Gb / s ไดรฟ์ที่รองรับ SATA Express ได้รับฟอร์มแฟคเตอร์ของตัวเองที่เรียกว่า M.2
SAS
มาตรฐาน SCSI ซึ่ง "แข่งขัน" กับ ATA ก็ไม่ได้หยุดนิ่งเช่นกัน และเพียงหนึ่งปีหลังจากการปรากฏตัวของ Serial ATA ในปี 2004 ก็ได้เกิดใหม่เป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม ชื่อของอินเทอร์เฟซใหม่คือ Serial Attached SCSI ที่เชื่อมต่อ (มศว).
แม้ว่า SAS จะสืบทอดชุดคำสั่ง SCSI แต่การเปลี่ยนแปลงก็มีนัยสำคัญ:
- อินเทอร์เฟซแบบอนุกรม
- สายไฟ 29 เส้นพร้อมแหล่งจ่ายไฟ
- การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด
คำศัพท์ SCSI ยังได้รับการสืบทอด ตัวควบคุมยังคงเรียกว่าตัวเริ่มต้น และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะเรียกว่าเป้าหมาย อุปกรณ์เป้าหมายและตัวเริ่มต้นทั้งหมดสร้างโดเมน SAS ใน SAS แบนด์วิธการเชื่อมต่อไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนอุปกรณ์ในโดเมน เนื่องจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องจะใช้ช่องสัญญาณเฉพาะของตนเอง
จำนวนสูงสุดของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อพร้อมกันในโดเมน SAS ตามข้อมูลจำเพาะ เกิน 16 และแทนที่จะใช้ SCSI ID จะใช้ตัวระบุสำหรับระบุที่อยู่ ชื่อก้องโลก (ม.ป.ป).
WWN เป็นตัวระบุเฉพาะที่มีความยาว 16 ไบต์ ซึ่งคล้ายกับที่อยู่ MAC สำหรับอุปกรณ์ SAS
แม้จะมีความคล้ายคลึงกันระหว่างตัวเชื่อมต่อ SAS และ SATA แต่มาตรฐานเหล่านี้ไม่สามารถเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ไดรฟ์ SATA สามารถเชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อ SAS ได้ แต่ไม่สามารถเชื่อมต่อได้ รับรองความเข้ากันได้ระหว่างไดรฟ์ SATA และโดเมน SAS โดยใช้ SATA Tunneling Protocol (STP)
เวอร์ชันแรกของมาตรฐาน SAS-1 มีแบนด์วิดท์ 3 Gb / s และ SAS-4 ที่ทันสมัยที่สุดได้ปรับปรุงตัวเลขนี้ถึง 7 เท่า: 22,5 Gb / s
PCIe
Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) เป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ซึ่งปรากฏในปี 2002 การพัฒนาเริ่มต้นโดย Intel และต่อมาได้โอนไปยังองค์กรพิเศษ - PCI Special Interest Group
อินเทอร์เฟซ PCIe แบบอนุกรมนั้นไม่มีข้อยกเว้น และกลายเป็นความต่อเนื่องทางตรรกะของ PCI แบบขนาน ซึ่งออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อการ์ดเอ็กซ์แพนชัน
PCI Express แตกต่างจาก SATA และ SAS อย่างมาก อินเทอร์เฟซ PCIe มีจำนวนเลนที่หลากหลาย จำนวนบรรทัดเท่ากับยกกำลังสองและมีค่าตั้งแต่ 1 ถึง 16
คำว่า "เลน" ใน PCIe ไม่ได้หมายถึงเลนสัญญาณเฉพาะ แต่หมายถึงลิงค์การสื่อสารฟูลดูเพล็กซ์ที่แยกต่างหากซึ่งประกอบด้วยเลนสัญญาณต่อไปนี้:
- รับ + และรับ -;
- เกียร์+ และ เกียร์-;
- สี่สายดิน
จำนวนเลน PCIe ส่งผลโดยตรงต่อแบนด์วิธสูงสุดของการเชื่อมต่อ มาตรฐาน PCI Express 4.0 ปัจจุบันช่วยให้คุณได้รับ 1.9 GB / s บนบรรทัดเดียวและ 31.5 GB / s เมื่อใช้ 16 บรรทัด
"ความอยากอาหาร" ของไดรฟ์โซลิดสเทตกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว ทั้ง SATA และ SAS ไม่สามารถเพิ่มแบนด์วิธให้ทันกับ SSD ได้ ซึ่งนำไปสู่การเปิดตัว SSD ที่เชื่อมต่อกับ PCIe
แม้ว่าการ์ด PCIe Add-In จะถูกขันเข้า แต่ PCIe ก็สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว หมุดสั้น PRSNT (ภาษาอังกฤษปัจจุบัน - ปัจจุบัน) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งการ์ดลงในช่องเสียบจนสุด
ไดรฟ์โซลิดสเทตที่เชื่อมต่อผ่าน PCIe ได้รับการควบคุมโดยมาตรฐานแยกต่างหาก ข้อมูลจำเพาะอินเทอร์เฟซคอนโทรลเลอร์โฮสต์หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน และรวมอยู่ในฟอร์มแฟคเตอร์ที่หลากหลาย แต่เราจะพูดถึงสิ่งเหล่านี้ในส่วนถัดไป
ไดรฟ์ระยะไกล
เมื่อสร้างคลังข้อมูลขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีโปรโตคอลที่อนุญาตให้คุณเชื่อมต่อไดรฟ์ที่อยู่นอกเซิร์ฟเวอร์ ทางออกแรกในพื้นที่นี้คือ อินเทอร์เน็ตSCSI (iSCSI) พัฒนาโดย IBM และ Cisco ในปี 1998
แนวคิดเบื้องหลังโปรโตคอล iSCSI นั้นเรียบง่าย: คำสั่ง SCSI จะถูก "ห่อ" ไว้ในแพ็กเก็ต TCP/IP และส่งไปยังเครือข่าย แม้จะมีการเชื่อมต่อระยะไกล แต่ก็สร้างภาพลวงตาให้กับลูกค้าว่าไดรฟ์เชื่อมต่ออยู่ในเครื่อง Storage Area Network (SAN) ที่ใช้ iSCSI สามารถสร้างขึ้นบนโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายที่มีอยู่ การใช้ iSCSI ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการจัดระเบียบ SAN ได้อย่างมาก
iSCSI มีตัวเลือก "พรีเมี่ยม" - โปรโตคอลไฟเบอร์แชนแนล (เอฟซีพี). SAN ที่ใช้ FCP สร้างขึ้นบนสายสื่อสารใยแก้วนำแสงโดยเฉพาะ วิธีการนี้ต้องการอุปกรณ์เครือข่ายออปติกเพิ่มเติม แต่มีความเสถียรและปริมาณงานสูง
มีโปรโตคอลมากมายสำหรับการส่งคำสั่ง SCSI ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม มีเพียงมาตรฐานเดียวที่แก้ปัญหาตรงกันข้ามและอนุญาตให้คุณส่งแพ็กเก็ต IP ผ่านบัส SCSI - .
โปรโตคอล SAN ส่วนใหญ่ใช้ชุดคำสั่ง SCSI เพื่อจัดการไดรฟ์ แต่มีข้อยกเว้น เช่น แบบธรรมดา ATA บนอีเธอร์เน็ต (อ.ย.). โปรโตคอล AoE ส่งคำสั่ง ATA ในแพ็กเก็ตอีเธอร์เน็ต แต่ไดรฟ์ปรากฏเป็น SCSI ในระบบ
ด้วยการกำเนิดของไดรฟ์ NVM Express โปรโตคอล iSCSI และ FCP ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ SSD อีกต่อไป ทางออกสองทางเกิดขึ้น:
- การถอดบัส PCI Express ออกจากเซิร์ฟเวอร์
- การสร้าง NVMe บนโปรโตคอล Fabrics
การถอดบัส PCIe จะสร้างฮาร์ดแวร์การสลับที่ซับซ้อน แต่จะไม่เปลี่ยนโปรโตคอล
โปรโตคอล NVMe over Fabrics กลายเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับ iSCSI และ FCP NVMe-oF ใช้ลิงก์ใยแก้วนำแสงและชุดคำสั่ง NVM Express
DDR-T
มาตรฐาน iSCSI และ NVMe-oF แก้ปัญหาการเชื่อมต่อไดรฟ์ระยะไกลเป็นแบบโลคัล ในขณะที่ Intel ใช้วิธีอื่นและทำให้ไดรฟ์ในเครื่องอยู่ใกล้โปรเซสเซอร์มากที่สุด ตัวเลือกตกลงบนสล็อต DIMM ที่ RAM เชื่อมต่ออยู่ แบนด์วิธ DDR4 สูงสุดคือ 25 GB/s ซึ่งเร็วกว่าบัส PCIe มาก นี่คือที่มาของ Intel® Optane™ DC Persistent Memory SSD
มีการคิดค้นโปรโตคอลเพื่อเชื่อมต่อไดรฟ์กับสล็อต DIMM DDR-Tเข้ากันได้กับ DDR4 ทั้งทางร่างกายและทางไฟฟ้า แต่ต้องใช้ตัวควบคุมพิเศษที่เห็นความแตกต่างระหว่างแถบหน่วยความจำและไดรฟ์ ความเร็วในการเข้าถึงไดรฟ์น้อยกว่า RAM แต่มากกว่า NVMe
DDR-T ใช้ได้กับโปรเซสเซอร์รุ่น Intel® Cascade Lake หรือใหม่กว่าเท่านั้น
ข้อสรุป
อินเทอร์เฟซเกือบทั้งหมดมาไกลตั้งแต่การส่งข้อมูลแบบอนุกรมไปจนถึงแบบขนาน ความเร็วของ SSD พุ่งสูงขึ้น เมื่อวาน SSD เป็นสิ่งที่อยากรู้อยากเห็น และวันนี้ NVMe ก็ไม่น่าแปลกใจอีกต่อไป
ในห้องปฏิบัติการของเรา คุณสามารถทดสอบไดรฟ์ SSD และ NVMe ได้ด้วยตัวเอง
เฉพาะผู้ใช้ที่ลงทะเบียนเท่านั้นที่สามารถเข้าร่วมในการสำรวจได้ , โปรด.
ไดรฟ์ NVMe จะมาแทนที่ SSD แบบคลาสสิกในอนาคตอันใกล้นี้หรือไม่
-
ลด 55.5%ใช่100
-
ลด 44.4%หมายเลข 80
ผู้ใช้ 180 คนโหวต ผู้ใช้ 28 รายงดออกเสียง
ที่มา: will.com