Bagaimana Versi Diperbarui dari SATA Akan Meningkatkan Kecepatan PC
SATA atau Serial ATA telah sukses besar ketika datang ke penyimpanan komputer. Standarisasi pada antarmuka memungkinkan kemudahan instalasi dan kompatibilitas antara komputer dan perangkat penyimpanan. Masalahnya adalah bahwa desain komunikasi serial telah mencapai batasnya dengan banyak solid state drive yang dibatasi oleh kinerja antarmuka daripada drive. Karena itu, standar komunikasi baru antara komputer dan drive penyimpanan perlu dikembangkan. Di sinilah langkah SATA Express untuk mengisi celah kinerja.
Komunikasi SATA atau PCI-Express
Spesifikasi SATA 3.0 yang ada hanya terbatas pada bandwidth 6.0Gbps yang diterjemahkan menjadi sekitar 750MB / s. Sekarang dengan overhead untuk antarmuka dan semua, itu berarti bahwa kinerja efektif dibatasi hanya 600MB / s. Banyak generasi hard disk solid state saat ini pada dasarnya mencapai batas ini dan membutuhkan beberapa bentuk antarmuka yang lebih cepat. Spesifikasi SATA 3.2 yang digunakan SATA Expess adalah bagian dari memperkenalkan alat komunikasi baru antara komputer dan perangkat dengan memungkinkan perangkat untuk memilih apakah mereka ingin menggunakan metode SATA yang ada, memastikan kompatibilitas mundur dengan perangkat yang lebih lama, atau untuk menggunakan PCI yang lebih cepat - Bus Ekspres .
Bus PCI-Express secara tradisional telah digunakan untuk berkomunikasi antara CPU dan perangkat periferal seperti kartu grafis, antarmuka jaringan, port USB, dll. Di bawah standar PCI-Express 3.0 saat ini, jalur PCI-Express tunggal dapat menangani hingga 1GB / s membuatnya lebih cepat daripada antarmuka SATA saat ini. Itulah yang dapat dicapai jalur PCI-Ekspres tetapi perangkat dapat menggunakan beberapa jalur. Menurut spesifikasi SATA Express, drive dengan antarmuka baru dapat menggunakan dua jalur PCI-Express (sering dirujuk sebagai x2) untuk memiliki bandwidth potensial 2GB / s sehingga hampir tiga kali lipat kecepatan kecepatan SATA 3.0 sebelumnya.
Konektor SATA Express Baru
Sekarang antarmuka baru juga membutuhkan konektor baru. Mungkin terlihat agak mirip karena konektor sebenarnya menggabungkan dua konektor data SATA bersama dengan konektor ketiga yang lebih kecil yang berhubungan dengan komunikasi berbasis PCI-Express. Kedua konektor SATA sebenarnya berfungsi penuh port SATA 3.0. Ini berarti bahwa konektor SATA Express tunggal pada komputer dapat mendukung dua port SATA yang lebih lama. Masalahnya muncul ketika Anda ingin memasang drive berbasis SATA Express yang lebih baru ke dalam konektor. Semua konektor SATA Express akan menggunakan lebar penuh apakah drive didasarkan pada komunikasi SATA yang lebih lama atau PCI-Express yang lebih baru. Jadi, satu SATA Express dapat menangani dua drive SATA atau satu drive SATA Express.
Jadi mengapa tidak PCI Express Express drive SATA Express hanya menggunakan konektor ketiga daripada dua port SATA? Ini berkaitan dengan fakta bahwa drive berbasis SATA Express dapat menggunakan teknologi, sehingga perlu memiliki antarmuka dengan keduanya. Selain itu, banyak port SATA yang terhubung ke jalur PCI-Express untuk berkomunikasi dengan prosesor. Dengan menggunakan interkoneksi PCI-Express langsung dengan drive SATA Express, Anda secara efektif memotong komunikasi ke dua port SATA yang terhubung ke antarmuka tersebut.
Batasan Antarmuka Perintah
SATA secara efektif merupakan cara untuk mengkomunikasikan data antara perangkat dan CPU di komputer. Selain lapisan ini, ada lapisan perintah yang berjalan di atas ini untuk mengirim perintah pada apa yang harus ditulis dan dibaca dari drive penyimpanan. Selama bertahun-tahun, ini telah ditangani oleh AHCI (Advanced Host Controller Interface). Ini telah distandarisasikan sehingga pada dasarnya ditulis ke dalam setiap sistem operasi yang ada di pasaran. Ini secara efektif membuat plug and play SATA drive. Tidak diperlukan driver tambahan. Sementara teknologi bekerja dengan baik dengan teknologi lambat yang lebih tua seperti hard drive dan USB flash drive, itu benar-benar menahan SSD kembali lebih cepat. Masalahnya adalah bahwa sementara antrian perintah AHCI dapat menyimpan 32 perintah dalam antrian, ia masih hanya dapat memproses satu perintah pada satu waktu karena hanya ada satu antrian.
Di sinilah set perintah NVMe (Non-Volatile Memory Express) hadir. Ini fitur total 65.536 perintah antrian masing-masing dengan kemampuan untuk memegang 65.536 perintah per antrian. Secara efektif, ini memungkinkan pemrosesan paralel dari perintah penyimpanan ke drive. Ini tidak bermanfaat untuk hard drive karena masih efektif terbatas pada satu perintah karena drive head tetapi untuk solid state drive dengan chip memori ganda mereka dapat secara efektif meningkatkan bandwidth mereka dengan menulis beberapa perintah ke chip dan sel yang berbeda secara bersamaan. .
Ini mungkin terdengar bagus tapi ada sedikit masalah. Ini adalah teknologi baru dan sebagai hasilnya tidak dibangun ke sebagian besar sistem operasi yang ada di pasar. Bahkan, sebagian besar perlu menginstal driver tambahan ke dalamnya sehingga drive dapat menggunakan teknologi NVMe yang baru. Ini berarti penyebaran kinerja tercepat untuk hard disk SATA Express mungkin memerlukan beberapa waktu karena perangkat lunak harus matang mirip dengan pengenalan pertama AHCI. Untungnya, SATA Express memungkinkan drive untuk menggunakan salah satu dari dua metode tersebut sehingga Anda masih dapat menggunakan teknologi baru sekarang dengan driver AHCI dan berpotensi pindah ke standar NVMe yang lebih baru nantinya untuk meningkatkan kinerja, meskipun mungkin membutuhkan drive diformat ulang.
Beberapa Fitur Lain Ditambahkan Dengan SATA Express via SATA 3.2 Spesifikasi
Sekarang spesifikasi SATA baru menambahkan lebih dari sekedar metode dan konektor komunikasi baru. Sebagian besar ditargetkan untuk komputer bergerak tetapi mereka juga dapat bermanfaat bagi komputer non-seluler lainnya. Fitur penghemat daya yang paling menonjol adalah mode DevSleep baru. Ini pada dasarnya adalah mode daya baru yang memungkinkan sistem dalam penyimpanan hampir sepenuhnya mati sehingga mengurangi daya imbang ketika dalam mode tidur. Ini akan membantu meningkatkan waktu berjalan dari laptop khusus termasuk Ultrabook yang dirancang di sekitar SSD dan konsumsi daya yang rendah.
Pengguna SSHD (solid state hybrid drive) juga akan mendapat manfaat dari standar baru karena mereka telah memasukkan serangkaian optimasi baru. Dalam implementasi SATA saat ini, pengontrol drive akan menentukan item apa yang harus dan tidak boleh cache berdasarkan apa yang dilihatnya bawa diminta. Dengan struktur baru, sistem operasi pada dasarnya dapat memberi tahu pengontrol drive yang mana item harus disimpan dalam cache yang mengurangi jumlah overhead pada pengontrol drive dan meningkatkan kinerja.
Akhirnya, ada fungsi untuk penggunaan dengan pengaturan drive RAID . Salah satu tujuan RAID adalah untuk redundansi data. Jika terjadi kegagalan drive, drive dapat diganti dan kemudian data akan dibangun kembali dari data checksum. Pada intinya, mereka telah membangun proses baru dalam standar SATA 3.2 yang dapat membantu meningkatkan proses rekondisi dengan mengenali data mana yang rusak versus apa yang tidak.
Implementasi dan Mengapa Belum Terjadi
SATA Express telah menjadi standar resmi sejak akhir tahun 2013 tetapi belum mulai masuk ke sistem komputer hingga rilis chipset Intel H97 / Z97 pada musim semi 2014. Bahkan dengan motherboard sekarang menampilkan antarmuka baru, ada tidak ada drive pada saat peluncuran yang dapat menggunakan antarmuka baru. Ini mungkin karena masalah seputar dukungan sistem operasi untuk perintah baru antrian untuk memanfaatkan SATA Express sepenuhnya. Setidaknya implementasi saat ini memungkinkan konektor SATA Express digunakan dengan drive SATA yang ada. Ini akan membantu mempermudah implementasi bagi mereka yang kebetulan membeli teknologi sekarang setelah drive tersedia.
Alasan bahwa antarmuka tidak benar-benar tertangkap benar-benar terletak pada antarmuka M.2 . Ini digunakan secara eksklusif untuk solid state drive yang menggunakan faktor bentuk yang lebih kecil yang digunakan dalam komputer laptop tetapi juga dengan sistem desktop. Hard drive masih memiliki waktu yang sulit melebihi standar SATA. M.2 memiliki sedikit lebih banyak fleksibilitas karena tidak bergantung pada drive yang lebih besar tetapi juga dapat menggunakan empat jalur PCI-Express yang berarti drive lebih cepat daripada dua jalur SATA Express. Pada titik ini, konsumen mungkin tidak pernah melihat SATA Express yang pernah diadopsi.