SSD کا تعارف۔ حصہ 2۔ انٹرفیس

В آخری حصہ سائیکل "ایس ایس ڈی کا تعارف" ہم نے ڈسک کی ظاہری شکل کی تاریخ کے بارے میں بات کی۔ دوسرا حصہ ڈرائیوز کے ساتھ بات چیت کے لیے انٹرفیس کے بارے میں بتائے گا۔

پروسیسر اور پیری فیرلز کے درمیان مواصلت پہلے سے طے شدہ کنونشنز کے مطابق ہوتی ہے جسے انٹرفیس کہتے ہیں۔ یہ معاہدے جسمانی اور سافٹ ویئر کی سطح کے تعامل کو منظم کرتے ہیں۔

انٹرفیس - ذرائع، طریقوں اور نظام کے عناصر کے درمیان تعامل کے قواعد کا ایک مجموعہ۔

انٹرفیس کا جسمانی نفاذ درج ذیل پیرامیٹرز کو متاثر کرتا ہے۔

• مواصلاتی چینل کے ذریعے
• بیک وقت منسلک آلات کی زیادہ سے زیادہ تعداد؛
• ہونے والی غلطیوں کی تعداد۔

ڈسک انٹرفیس بنائے گئے ہیں۔ I/O پورٹسجو کہ میموری I/O کے برعکس ہے اور پروسیسر کے ایڈریس اسپیس میں جگہ نہیں لیتا ہے۔

متوازی اور سیریل پورٹس

ڈیٹا ایکسچینج کے طریقہ کار کے مطابق I/O پورٹس کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے۔

• متوازی؛
• متواتر.

جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے، متوازی بندرگاہ ایک وقت میں ایک مشینی لفظ بھیجتی ہے، جس میں کئی بٹس ہوتے ہیں۔ ایک متوازی بندرگاہ ڈیٹا کے تبادلے کا سب سے آسان طریقہ ہے، کیونکہ اسے پیچیدہ سرکٹری حل کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ سب سے آسان صورت میں، مشین کے لفظ کا ہر ایک بٹ اس کی اپنی سگنل لائن پر بھیجا جاتا ہے، اور دو سروس سگنل لائنیں آراء کے لیے استعمال کی جاتی ہیں: ڈیٹا تیار ہے۔ и ڈیٹا قبول کر لیا گیا۔.

متوازی بندرگاہیں، پہلی نظر میں، اچھی طرح پیمانہ کریں: زیادہ سگنل لائنز - ایک وقت میں زیادہ بٹس منتقل ہوتے ہیں اور اس لیے، زیادہ تھرو پٹ۔ تاہم، سگنل لائنوں کی تعداد میں اضافے کی وجہ سے، ان کے درمیان مداخلت ہوتی ہے، جس سے منتقل ہونے والے پیغامات مسخ ہو جاتے ہیں۔

سیریل پورٹس متوازی کے مخالف ہیں۔ ڈیٹا ایک وقت میں تھوڑا سا بھیجا جاتا ہے، جو سگنل لائنوں کی کل تعداد کو کم کرتا ہے، لیکن I/O کنٹرولر کو پیچیدہ بناتا ہے۔ ٹرانسمیٹر کنٹرولر ایک وقت میں مشین کا لفظ وصول کرتا ہے اور اسے ایک وقت میں ایک بٹ منتقل کرنا چاہیے، اور وصول کنندہ کنٹرولر کو بدلے میں بٹس وصول کرنا چاہیے اور انہیں اسی ترتیب میں ذخیرہ کرنا چاہیے۔

سگنل لائنوں کی ایک چھوٹی سی تعداد آپ کو بغیر مداخلت کے پیغام کی ترسیل کی فریکوئنسی بڑھانے کی اجازت دیتی ہے۔

SCSI

سمال کمپیوٹر سسٹمز انٹرفیس (SCSI) 1978 میں دوبارہ ظاہر ہوا اور اصل میں مختلف پروفائلز کے آلات کو ایک ہی سسٹم میں جوڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ SCSI-1 تصریح 8 آلات تک کے کنکشن کے لیے فراہم کی گئی ہے (کنٹرولر کے ساتھ)، جیسے:

• سکینر
• ٹیپ ڈرائیوز (سٹریمرز)؛
• آپٹیکل ڈرائیوز؛
• ڈسک ڈرائیوز اور دیگر آلات۔

SCSI کا اصل نام Shugart Associates System Interface (SASI) تھا، لیکن اسٹینڈرڈز کمیٹی کمپنی کے بعد کسی نام کی منظوری نہیں دے گی، اور ایک دن کے ذہن سازی کے بعد، Small Computer Systems Interface (SCSI) نام پیدا ہوا۔ ایس سی ایس آئی کے "فادر"، لیری باؤچر نے مخفف کو "سیکسی" قرار دینے کا ارادہ کیا، لیکن دال ایلن "sсuzzy" ("بتائیں") پڑھیں۔ اس کے بعد، "بتاؤ" کا تلفظ اس معیار میں مضبوطی سے شامل ہو گیا۔

SCSI اصطلاحات میں، منسلک آلات کو دو اقسام میں تقسیم کیا گیا ہے:

• شروع کرنے والے
• ہدف کے آلات.

انیشی ایٹر ٹارگٹ ڈیوائس کو کمانڈ بھیجتا ہے، جو پھر انیشیٹر کو جواب بھیجتا ہے۔ شروع کرنے والے اور اہداف ایک عام SCSI بس سے جڑے ہوئے ہیں، جس کی بینڈوتھ SCSI-1 معیار میں 5 MB/s ہے۔

استعمال شدہ "کامن بس" ٹوپولوجی متعدد پابندیاں عائد کرتی ہے:

• بس کے اختتام پر، خصوصی آلات کی ضرورت ہے - ٹرمینیٹر؛
• بس بینڈوڈتھ تمام آلات کے درمیان مشترک ہے۔
• بیک وقت منسلک آلات کی زیادہ سے زیادہ تعداد محدود ہے۔

بس میں موجود آلات کی شناخت ایک منفرد نمبر سے ہوتی ہے جسے کہا جاتا ہے۔ SCSI ہدف ID. سسٹم میں ہر SCSI یونٹ کی نمائندگی کم از کم ایک منطقی ڈیوائس کے ذریعے کی جاتی ہے، جسے فزیکل ڈیوائس کے اندر ایک منفرد نمبر سے مخاطب کیا جاتا ہے۔ منطقی یونٹ نمبر (LUN)۔

SCSI میں کمانڈ فارم میں بھیجے جاتے ہیں۔ کمانڈ تفصیل بلاکس (کمانڈ ڈسکرپٹر بلاک، سی ڈی بی)، جس میں آپریشن کوڈ اور کمانڈ پیرامیٹرز ہوتے ہیں۔ معیار 200 سے زیادہ کمانڈز کی وضاحت کرتا ہے، جنہیں چار زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے:

• لازمی - آلہ کے ذریعہ تعاون یافتہ ہونا ضروری ہے۔
• اختیاری - لاگو کیا جا سکتا ہے؛
• وینڈر کے لیے مخصوص - ایک مخصوص صنعت کار کی طرف سے استعمال کیا جاتا ہے؛
• غیر متوقع - متروک احکامات۔

بہت سے حکموں میں سے، ان میں سے صرف تین آلات کے لیے لازمی ہیں:

• ٹیسٹ یونٹ تیار ہے۔ - ڈیوائس کی تیاری کی جانچ کرنا؛
• درخواست کا احساس - پچھلی کمانڈ کے ایرر کوڈ کی درخواست کرتا ہے۔
• انکوائری - ڈیوائس کی اہم خصوصیات کی درخواست کریں۔

کمانڈ حاصل کرنے اور اس پر کارروائی کرنے کے بعد، ٹارگٹ ڈیوائس انیشیٹر کو اسٹیٹس کوڈ بھیجتا ہے، جو عمل درآمد کے نتیجے کو بیان کرتا ہے۔

SCSI (SCSI-2 اور Ultra SCSI وضاحتیں) کی مزید بہتری نے استعمال شدہ کمانڈز کی فہرست کو بڑھایا اور منسلک آلات کی تعداد کو 16 تک بڑھا دیا، اور بس پر ڈیٹا ایکسچینج کی شرح 640 MB/s تک ہو گئی۔ چونکہ SCSI ایک متوازی انٹرفیس ہے، ڈیٹا ایکسچینج کی فریکوئنسی میں اضافہ زیادہ سے زیادہ کیبل کی لمبائی میں کمی کے ساتھ منسلک تھا اور استعمال میں تکلیف کا باعث بنتا ہے۔

الٹرا-3 SCSI معیار کے ساتھ شروع کرتے ہوئے، "ہاٹ پلگنگ" کے لیے سپورٹ ظاہر ہوا ہے - جب پاور آن ہو تو کنیکٹنگ ڈیوائسز۔

پہلا جانا جاتا SCSI SSD M-Systems FFD-350 تھا، جو 1995 میں جاری کیا گیا تھا۔ ڈسک کی قیمت زیادہ تھی اور اس کا وسیع پیمانے پر استعمال نہیں کیا جاتا تھا۔

فی الحال، متوازی SCSI ایک مقبول ڈسک انٹرفیس نہیں ہے، لیکن کمانڈ سیٹ اب بھی USB اور SAS انٹرفیس میں فعال طور پر استعمال ہوتا ہے۔

ATA/PATA

انٹرفیس عطاء (ایڈوانسڈ ٹیکنالوجی اٹیچمنٹ) کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ پاٹا (متوازی اے ٹی اے) کو ویسٹرن ڈیجیٹل نے 1986 میں تیار کیا تھا۔ IDE معیار کے لیے مارکیٹنگ کا نام (Eng. Integrated Drive Electronics - "Electronics build in the drive") نے ایک اہم اختراع پر زور دیا: ڈرائیو کنٹرولر کو ڈرائیو میں ضم کیا گیا تھا، نہ کہ علیحدہ توسیعی بورڈ پر۔

کنٹرولر کو ڈرائیو کے اندر رکھنے کے فیصلے نے بیک وقت کئی مسائل حل کر دیے۔ سب سے پہلے، ڈرائیو سے کنٹرولر کا فاصلہ کم ہوا ہے، جس نے ڈرائیو کی کارکردگی کو مثبت طور پر متاثر کیا ہے۔ دوم، بلٹ ان کنٹرولر کو صرف ایک خاص قسم کی ڈرائیو کے لیے "تیز" کیا گیا تھا اور اس کے مطابق، سستا تھا۔

ATA، SCSI کی طرح، ایک متوازی I/O طریقہ استعمال کرتا ہے، جو استعمال شدہ کیبلز میں ظاہر ہوتا ہے۔ IDE انٹرفیس کا استعمال کرتے ہوئے ڈرائیوز کو جوڑنے کے لیے 40 کور کیبلز کی ضرورت ہوتی ہے، جسے فلیٹ کیبلز بھی کہا جاتا ہے۔ مزید حالیہ تصریحات 80 وائر اسٹبس کا استعمال کرتی ہیں، جن میں سے آدھے سے زیادہ گراؤنڈ لوپس ہیں تاکہ اعلی تعدد پر مداخلت کو کم کیا جاسکے۔

اے ٹی اے کیبل پر دو سے چار کنیکٹر ہیں، جن میں سے ایک مدر بورڈ سے منسلک ہے، اور باقی ڈرائیوز سے۔ دو آلات کو ایک لوپ میں جوڑتے وقت، ان میں سے ایک کو بطور کنفیگر کیا جانا چاہیے۔ ماسٹر، اور دوسرا بطور غلام۔. تیسرا آلہ صرف پڑھنے کے موڈ میں جڑا جا سکتا ہے۔

جمپر کی پوزیشن کسی خاص ڈیوائس کے کردار کا تعین کرتی ہے۔ آلات کے سلسلے میں ماسٹر اور غلام کی اصطلاحات مکمل طور پر درست نہیں ہیں، کیونکہ کنٹرولر کے سلسلے میں، تمام منسلک آلات غلام ہیں۔

ATA-3 میں ایک خاص جدت ظاہری شکل ہے۔ خود نگرانی, تجزیہ اور رپورٹنگ ٹیکنالوجی (SMART). پانچ کمپنیوں (IBM، Seagate، Quantum، Conner، اور Western Digital) نے فورسز میں شمولیت اختیار کی ہے اور ڈرائیو ہیلتھ اسسمنٹ ٹیکنالوجی کو معیاری بنایا ہے۔

سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز کے لیے سپورٹ اسٹینڈرڈ کے ورژن 1998 کے بعد سے ہے، جو 33.3 میں جاری کیا گیا تھا۔ معیاری کا یہ ورژن XNUMX MB/s تک ڈیٹا کی منتقلی کی شرح فراہم کرتا ہے۔

معیار ATA کیبلز کے لیے سخت تقاضے پیش کرتا ہے:

• پلم فلیٹ ہونا ضروری ہے؛
• ٹرین کی زیادہ سے زیادہ لمبائی 18 انچ (45.7 سینٹی میٹر)۔

مختصر اور چوڑی ٹرین تکلیف دہ تھی اور ٹھنڈک میں مداخلت کرتی تھی۔ معیاری کے ہر بعد کے ورژن کے ساتھ ٹرانسمیشن فریکوئنسی میں اضافہ کرنا مشکل تر ہوتا چلا گیا، اور ATA-7 نے اس مسئلے کو یکسر حل کر دیا: متوازی انٹرفیس کو سیریل سے تبدیل کر دیا گیا۔ اس کے بعد، اے ٹی اے نے متوازی لفظ حاصل کیا اور PATA کے نام سے جانا جانے لگا، اور معیار کے ساتویں ورژن کو ایک مختلف نام ملا - سیریل اے ٹی اے۔ SATA ورژن نمبر ایک سے شروع ہوا۔

SATA

سیریل اے ٹی اے (SATA) کا معیار 7 جنوری 2003 کو متعارف کرایا گیا تھا اور اس نے اپنے پیشرو کے مسائل کو درج ذیل تبدیلیوں کے ساتھ حل کیا تھا۔

• متوازی بندرگاہ سیریل کی طرف سے تبدیل؛
• چوڑی 80-تار کیبل 7-تار سے بدلی گئی۔
• "کامن بس" ٹوپولوجی کو "پوائنٹ ٹو پوائنٹ" کنکشن سے بدل دیا گیا ہے۔

اگرچہ SATA 1.0 (SATA/150, 150 MB/s) ATA-6 (UltraDMA/130, 130 MB/s) سے معمولی طور پر تیز تھا، لیکن سیریل کمیونیکیشن کی طرف جانا رفتار کے لیے "زمین کی ترتیب" تھا۔

اے ٹی اے میں ڈیٹا ٹرانسمیشن کے لیے سولہ سگنل لائنوں کو دو بٹے ہوئے جوڑوں سے تبدیل کیا گیا: ایک ٹرانسمیشن کے لیے، دوسری ریسیپشن کے لیے۔ SATA کنیکٹرز کو ایک سے زیادہ دوبارہ کنکشنز کے لیے زیادہ مزاحم ہونے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، اور SATA 1.0 تفصیلات نے گرم پلگنگ کو ممکن بنایا ہے۔

ڈرائیوز پر کچھ پن باقی سب سے چھوٹے ہوتے ہیں۔ یہ "ہاٹ سویپ" (ہاٹ سویپ) کو سپورٹ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ تبدیلی کے عمل کے دوران، آلہ پہلے سے طے شدہ ترتیب میں لائنوں کو "کھو دیتا ہے" اور "تلاش" کرتا ہے۔

ایک سال سے کچھ زیادہ عرصہ بعد، اپریل 2004 میں، SATA تفصیلات کا دوسرا ورژن جاری کیا گیا۔ 3 Gb/s تک تیز کرنے کے علاوہ، SATA 2.0 نے ٹیکنالوجی متعارف کرائی آبائی کمانڈ کیوئنگ (NCQ)۔ NCQ سپورٹ کے ساتھ ڈیوائسز زیادہ سے زیادہ کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے آنے والی کمانڈز پر عمل درآمد کے آرڈر کو آزادانہ طور پر ترتیب دینے کے قابل ہیں۔

اگلے تین سالوں میں، SATA ورکنگ گروپ نے موجودہ تفصیلات کو بہتر بنانے کے لیے کام کیا، اور ورژن 2.6 نے کمپیکٹ سلم لائن اور مائیکرو سیٹا (یو ایس اے ٹی اے) کنیکٹر متعارف کرائے ہیں۔ یہ کنیکٹر اصل SATA کنیکٹر کا چھوٹا ورژن ہیں اور لیپ ٹاپ میں آپٹیکل ڈرائیوز اور چھوٹی ڈرائیوز کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔

جبکہ دوسری نسل کے SATA کے پاس HDDs کے لیے کافی بینڈوتھ تھی، SSDs نے مزید مطالبہ کیا۔ مئی 2009 میں، SATA تفصیلات کا تیسرا ورژن 6 Gb/s تک بڑھی ہوئی بینڈوتھ کے ساتھ جاری کیا گیا۔

SATA 3.1 ایڈیشن میں سالڈ سٹیٹ ڈرائیوز پر خاص توجہ دی گئی۔ ایک Mini-SATA (mSATA) کنیکٹر ظاہر ہوا ہے، جو لیپ ٹاپ میں سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز کو جوڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ سلم لائن اور یو ایس اے ٹی اے کے برعکس، نیا کنیکٹر PCIe Mini کی طرح نظر آتا تھا، حالانکہ یہ PCIe کے ساتھ برقی طور پر مطابقت نہیں رکھتا تھا۔ نئے کنیکٹر کے علاوہ، SATA 3.1 نے پڑھنے اور لکھنے کے کمانڈز کے ساتھ TRIM کمانڈز کو قطار میں لگانے کی صلاحیت پر فخر کیا۔

TRIM کمانڈ ایس ایس ڈی کو ڈیٹا بلاکس کے بارے میں مطلع کرتی ہے جو پے لوڈ نہیں رکھتے ہیں۔ SATA 3.1 سے پہلے، یہ کمانڈ کیچز کو فلش کرے گا اور I/O آپریشنز کو معطل کرے گا، اس کے بعد TRIM کمانڈ ہوگی۔ اس نقطہ نظر نے ڈیلیٹ آپریشنز کے دوران ڈسک کی کارکردگی کو کم کیا۔

SATA تصریح نے SSDs کے لیے رسائی کی رفتار میں تیز رفتار ترقی کو برقرار نہیں رکھا ہے، جس کی وجہ سے 2013 میں SATA 3.2 معیار میں SATA ایکسپریس نامی سمجھوتہ ہوا۔ SATA کی بینڈوتھ کو دوبارہ دوگنا کرنے کے بجائے، ڈویلپرز نے وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی PCIe بس کا استعمال کیا ہے، جس کی رفتار 6 Gb/s سے زیادہ ہے۔ SATA ایکسپریس سپورٹ والی ڈرائیوز نے M.2 نامی اپنا فارم فیکٹر حاصل کر لیا ہے۔

SAS

SCSI معیار، ATA کے ساتھ "مقابلہ" بھی نہیں ٹھہرا اور سیریل ATA کے ظاہر ہونے کے صرف ایک سال بعد، 2004 میں، یہ ایک سیریل انٹرفیس میں دوبارہ پیدا ہوا۔ نئے انٹرفیس کا نام ہے۔ سیریل منسلک SCSI (ایس اے ایس)۔

اگرچہ SAS کو SCSI کمانڈ سیٹ وراثت میں ملا، تبدیلیاں اہم تھیں:

• سیریل انٹرفیس؛
• بجلی کی فراہمی کے ساتھ 29 تار کیبل؛
• پوائنٹ ٹو پوائنٹ کنکشن

SCSI اصطلاحات بھی وراثت میں ملی ہیں۔ کنٹرولر کو اب بھی ابتدائی کہا جاتا ہے، اور منسلک آلات کو ہدف کہا جاتا ہے۔ تمام ٹارگٹ ڈیوائسز اور انیشیٹر ایک SAS ڈومین بناتے ہیں۔ SAS میں، کنکشن بینڈوڈتھ ڈومین میں موجود آلات کی تعداد پر منحصر نہیں ہے، کیونکہ ہر آلہ اپنا مخصوص چینل استعمال کرتا ہے۔

SAS ڈومین میں بیک وقت منسلک آلات کی زیادہ سے زیادہ تعداد، تفصیلات کے مطابق، 16 ہزار سے زیادہ ہے، اور SCSI ID کے بجائے، ایڈریسنگ کے لیے ایک شناخت کنندہ استعمال کیا جاتا ہے۔ ورلڈ وائڈ نام (WWN)۔

WWN ایک منفرد شناخت کنندہ ہے جو 16 بائٹس لمبا ہے، جو SAS آلات کے لیے MAC ایڈریس کی طرح ہے۔

SAS اور SATA کنیکٹرز کے درمیان مماثلت کے باوجود، یہ معیارات پوری طرح مطابقت نہیں رکھتے۔ تاہم، ایک SATA ڈرائیو کو SAS کنیکٹر سے منسلک کیا جا سکتا ہے، لیکن اس کے برعکس نہیں۔ SATA ڈرائیوز اور SAS ڈومین کے درمیان مطابقت کو SATA ٹنلنگ پروٹوکول (STP) کا استعمال کرتے ہوئے یقینی بنایا جاتا ہے۔

SAS-1 معیار کے پہلے ورژن کی بینڈوتھ 3 Gb/s ہے، اور جدید ترین SAS-4 نے اس اعداد و شمار کو 7 گنا بہتر کیا ہے: 22,5 Gb/s۔

پی سی آئی

Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) ڈیٹا کی منتقلی کے لیے ایک سیریل انٹرفیس ہے، جو 2002 میں ظاہر ہوا۔ ترقی انٹیل کے ذریعہ شروع کی گئی تھی، اور بعد میں اسے ایک خصوصی تنظیم - PCI اسپیشل انٹرسٹ گروپ میں منتقل کیا گیا تھا۔

سیریل PCIe انٹرفیس بھی اس سے مستثنیٰ نہیں تھا اور متوازی PCI کا ایک منطقی تسلسل بن گیا، جسے توسیعی کارڈز کو جوڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

PCI ایکسپریس SATA اور SAS سے نمایاں طور پر مختلف ہے۔ PCIe انٹرفیس میں لین کی متغیر تعداد ہے۔ لائنوں کی تعداد دو کی طاقتوں کے برابر ہے اور 1 سے 16 تک ہوتی ہے۔

PCIe میں اصطلاح "لین" کسی مخصوص سگنل لین کا حوالہ نہیں دیتی، بلکہ ایک علیحدہ مکمل ڈوپلیکس کمیونیکیشن لنک کی طرف اشارہ کرتی ہے جو درج ذیل سگنل لین پر مشتمل ہے:

• وصول کریں اور وصول کریں-؛
• ٹرانسمیشن + اور ٹرانسمیشن-؛
• چار زمینی تاریں

PCIe لین کی تعداد براہ راست کنکشن کی زیادہ سے زیادہ بینڈوتھ کو متاثر کرتی ہے۔ موجودہ PCI ایکسپریس 4.0 معیار آپ کو ایک لائن پر 1.9 GB/s اور 31.5 لائنوں کا استعمال کرتے وقت 16 GB/s حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

سالڈ اسٹیٹ ڈرائیوز کی "بھوک" بہت تیزی سے بڑھ رہی ہے۔ SATA اور SAS دونوں SSDs کے ساتھ رفتار برقرار رکھنے کے لیے اپنی بینڈوتھ میں اضافہ نہیں کر سکے ہیں، جس کی وجہ سے PCIe سے منسلک SSDs متعارف کرائے گئے ہیں۔

اگرچہ PCIe Add-In کارڈز کو خراب کر دیا گیا ہے، PCIe گرم بدلنے کے قابل ہے۔ مختصر پن PRSNT (انگریزی موجودہ - موجودہ) یقینی بنائیں کہ کارڈ سلاٹ میں مکمل طور پر انسٹال ہے۔

PCIe کے ذریعے جڑی ہوئی سالڈ سٹیٹ ڈرائیوز کو ایک الگ معیار کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ غیر مستحکم میموری ہوسٹ کنٹرولر انٹرفیس کی تفصیلات اور مختلف شکل کے عوامل میں مجسم ہیں، لیکن ہم ان کے بارے میں اگلے حصے میں بات کریں گے۔

ریموٹ ڈرائیوز

بڑے ڈیٹا گودام بناتے وقت، ایسے پروٹوکول کی ضرورت تھی جو آپ کو سرور سے باہر موجود ڈرائیوز کو جوڑنے کی اجازت دیتے ہیں۔ اس علاقے میں پہلا حل تھا انٹرنیٹ SCSI (iSCSI)، جسے IBM اور Cisco نے 1998 میں تیار کیا تھا۔

iSCSI پروٹوکول کے پیچھے آئیڈیا آسان ہے: SCSI کمانڈز کو TCP/IP پیکٹوں میں لپیٹ کر نیٹ ورک کو بھیج دیا جاتا ہے۔ ریموٹ کنکشن کے باوجود، یہ گاہکوں کو یہ وہم فراہم کرتا ہے کہ ڈرائیو مقامی طور پر منسلک ہے۔ iSCSI پر مبنی سٹوریج ایریا نیٹ ورک (SAN) موجودہ نیٹ ورک انفراسٹرکچر پر بنایا جا سکتا ہے۔ iSCSI کا استعمال SAN کو منظم کرنے کی لاگت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔

iSCSI کے پاس "پریمیم" آپشن ہے - فائبر چینل پروٹوکول (FCP)۔ FCP کا استعمال کرتے ہوئے SAN کو وقف شدہ فائبر آپٹک کمیونیکیشن لائنوں پر بنایا گیا ہے۔ یہ نقطہ نظر اضافی آپٹیکل نیٹ ورک کے سامان کی ضرورت ہے، لیکن مستحکم اور اعلی تھرو پٹ ہے.

کمپیوٹر نیٹ ورکس پر SCSI کمانڈ بھیجنے کے لیے بہت سے پروٹوکول ہیں۔ تاہم، صرف ایک معیار ہے جو مخالف مسئلے کو حل کرتا ہے اور آپ کو SCSI بس پر آئی پی پیکٹ بھیجنے کی اجازت دیتا ہے۔ SCSI پر IP.

زیادہ تر SAN پروٹوکول ڈرائیوز کو منظم کرنے کے لیے SCSI کمانڈ سیٹ کا استعمال کرتے ہیں، لیکن اس میں مستثنیات ہیں، جیسے کہ سادہ ایتھرنیٹ پر اے ٹی اے (AOE)۔ AoE پروٹوکول ایتھرنیٹ پیکٹوں میں ATA کمانڈ بھیجتا ہے، لیکن ڈرائیوز سسٹم میں SCSI کے طور پر ظاہر ہوتی ہیں۔

NVM ایکسپریس ڈرائیوز کی آمد کے ساتھ، iSCSI اور FCP پروٹوکول اب SSDs کی تیزی سے بڑھتی ہوئی ضروریات کو پورا نہیں کرتے ہیں۔ دو حل سامنے آئے:

• سرور سے باہر PCI ایکسپریس بس کو ہٹانا؛
• فیبرکس پروٹوکول پر NVMe کی تخلیق۔

PCIe بس کو ہٹانے سے پیچیدہ سوئچنگ ہارڈویئر بنتا ہے لیکن پروٹوکول تبدیل نہیں ہوتا ہے۔

NVMe over Fabrics پروٹوکول iSCSI اور FCP کا ایک اچھا متبادل بن گیا ہے۔ NVMe-oF فائبر آپٹک لنک اور NVM ایکسپریس کمانڈ سیٹ استعمال کرتا ہے۔

DDR-T

iSCSI اور NVMe-oF معیارات ریموٹ ڈرائیوز کو مقامی کے طور پر جوڑنے کے مسئلے کو حل کرتے ہیں، جب کہ انٹیل نے دوسری راہ اختیار کی اور مقامی ڈرائیو کو پروسیسر کے جتنا ممکن ہوسکے قریب لایا۔ انتخاب DIMM سلاٹس پر پڑا جس میں RAM منسلک ہے۔ زیادہ سے زیادہ DDR4 بینڈوتھ 25 GB/s ہے، جو PCIe بس سے زیادہ تیز ہے۔ اس طرح Intel® Optane™ DC Persistent Memory SSD پیدا ہوا۔

ڈرائیو کو DIMM سلاٹس سے جوڑنے کے لیے ایک پروٹوکول ایجاد کیا گیا تھا۔ DDR-T, جسمانی طور پر اور برقی طور پر DDR4 کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، لیکن ایک خاص کنٹرولر کی ضرورت ہوتی ہے جو میموری بار اور ڈرائیو کے درمیان فرق کو دیکھتا ہے۔ ڈرائیو تک رسائی کی رفتار RAM سے کم ہے، لیکن NVMe سے زیادہ ہے۔

DDR-T صرف Intel® Cascade Lake جنریشن پروسیسرز یا بعد میں دستیاب ہے۔

حاصل يہ ہوا

تقریباً تمام انٹرفیس سیریل سے متوازی ڈیٹا ٹرانسمیشن تک ایک طویل فاصلہ طے کر چکے ہیں۔ SSD کی رفتار آسمان کو چھو رہی ہے، کل SSDs ایک تجسس تھا، اور آج NVMe اب کوئی تعجب کی بات نہیں ہے۔

ہماری لیبارٹری میں سلیکٹیل لیب آپ خود SSD اور NVMe ڈرائیوز کی جانچ کر سکتے ہیں۔

سروے میں صرف رجسٹرڈ صارفین ہی حصہ لے سکتے ہیں۔ سائن ان، برائے مہربانی.

کیا مستقبل قریب میں NVMe ڈرائیوز کلاسک SSDs کی جگہ لیں گی؟

• 55.5٪ہاں 100

• 44.4٪نمبر 80

180 صارفین نے ووٹ دیا۔ 28 صارفین غیر حاضر رہے۔

ماخذ: www.habr.com