Serial ATA përdoret për ruajtjen e kompjuterit. Ndërfaqja standarde lejon instalimin dhe pajtueshmërinë e lehtë midis kompjuterëve dhe pajisjeve të ruajtjes. Dizajni i komunikimit të serializuar ka arritur kufijtë e tij, me shumë disqe të gjendjes së ngurtë të kufizuar nga performanca e ndërfaqes dhe jo nga disku. Standardet e reja të komunikimit ndërmjet një kompjuteri dhe disqet e ruajtjes të quajtur SATA Express mbushin boshllëkun.
SATA ose PCI Express Communication
Specifikimet ekzistuese SATA 3.0 janë të kufizuara në gjerësinë e brezit 6.0 Gbps, që përkthehet në afërsisht 750 MB/s. Me shpenzimet e sipërme për ndërfaqen, performanca efektive është e kufizuar në 600 MB/s. Shumë gjenerata aktuale të disqeve në gjendje të ngurtë e kanë arritur këtë kufi dhe kanë nevojë për një formë ndërfaqeje më të shpejtë.
Specifikimi SATA 3.2, pjesë e të cilit është SATA Express, është një standard i ri komunikimi midis kompjuterit dhe pajisjeve. Ai i lejon pajisjet të zgjedhin metodën ekzistuese SATA, duke siguruar pajtueshmëri me pajisjet më të vjetra ose të përdorin autobusin më të shpejtë PCI Express.
Busi PCI Express përdoret zakonisht për të komunikuar ndërmjet CPU-së dhe pajisjeve periferike, të tilla si kartat grafike, ndërfaqet e rrjetit dhe portat USB. Sipas standardeve aktuale PCI Express 3.0, një korsi e vetme PCI Express trajton deri në 1 GB/s, duke e bërë atë më të shpejtë se ndërfaqja aktuale SATA.
Megjithatë, Pajisjet përdorin më shumë se një korsi. Sipas specifikimeve SATA Express, një makinë me ndërfaqen e re mund të përdorë dy korsi PCI Express (shpesh të referuara si x2) për të arritur një gjerësi bande të mundshme prej 2 GB/s. Kjo ndërfaqe e bën gjerësinë e brezit gati tre herë më të madhe se sa hardueri i mëparshëm SATA 3.0.
Lidhësi i ri SATA Express
Ndërfaqja e re kërkon një lidhës të ri. Ai kombinon dy lidhës të të dhënave SATA me një lidhës të tretë më të vogël, i cili merret me komunikimet e bazuara në PCI Express. Dy lidhësit SATA janë porta SATA 3.0 plotësisht funksionale. Një lidhës i vetëm SATA Express në një kompjuter mund të mbështesë dy porte më të vjetra SATA. Të gjithë lidhësit SATA Express përdorin gjerësinë e plotë, pavarësisht nëse disku bazohet në komunikimet e mëparshme SATA ose në PCI-Express më të ri. Pra, një SATA Express trajton ose dy disqe SATA ose një disk SATA Express.
Për shkak se një disk i bazuar në SATA Express mund të përdorë njërën nga teknologjitë, ai duhet të ndërlidhet me të dyja, kështu që përdor dy portat në vend të një të treti, alternativ, një. Gjithashtu, shumë porte SATA lidhen me një korsi PCI Express për të komunikuar me procesorin. Përdorimi i ndërfaqes PCI Express me një disk SATA Express çaktivizon komunikimin me dy portat SATA të lidhura me atë ndërfaqe.
Kufizimet e ndërfaqes së komandës
SATA komunikon të dhëna midis pajisjes dhe CPU-së. Përveç kësaj shtrese, një shtresë komanduese funksionon në krye. Shtresa e komandës dërgon komandat se çfarë duhet shkruar dhe lexuar nga disku i ruajtjes. Për vite me radhë, ky proces u trajtua nga Ndërfaqja e Avancuar e Kontrolluesit të Host. Është i shkruar në çdo sistem operativ aktualisht në treg, duke i bërë në mënyrë efektive disqet SATA të kyçen dhe të luajnë. Nuk nevojiten drejtues shtesë.
Ndërsa teknologjia funksionoi mirë me teknologjinë më të vjetër dhe më të ngad altë, si disqet e ngurtë dhe flash disqet USB, ajo mban prapa SSD-të më të shpejta. Ndërsa radha e komandave AHCI mund të mbajë 32 komanda, ajo mund të përpunojë vetëm një komandë në të njëjtën kohë, sepse ka vetëm një radhë të vetme.
Këtu hyn grupi i komandave Non-Volatile Memory Express. Ai përmban 65, 536 radhë komandash, secila me aftësinë për të mbajtur 65, 536 komanda për radhë. Kjo lejon përpunimin paralel të komandave të ruajtjes në diskun. Kjo nuk është e dobishme për një hard disk, pasi është i kufizuar në një komandë të vetme për shkak të kokave të diskut. Megjithatë, për disqet në gjendje të ngurtë me çipa të shumëfishtë memorie, mund të rrisë gjerësinë e brezit duke shkruar disa komanda në çipa dhe qeliza të ndryshme njëkohësisht.
Kjo është teknologji e re dhe nuk është e integruar në shumicën e sistemeve operative në treg. Shumë sisteme operative kanë nevojë për drejtues shtesë të instaluar në disqe në mënyrë që disqet të mund të përdorin teknologjinë e re NVMe. Vendosja e performancës më të shpejtë për disqet SATA Express mund të marrë pak kohë.
SATA Express mbështet njërën nga dy metodat. Mund të përdorësh teknologjinë e re me drejtuesit AHCI dhe mund të kalosh te standardet më të reja NVMe më vonë për performancë të përmirësuar, gjë që mund të kërkojë riformatimin e diskut.
Karakteristika të tjera në specifikat SATA 3.2
Specifikimet e reja SATA shtojnë më shumë se metodat dhe lidhësit e rinj të komunikimit. Shumica janë të synuara drejt kompjuterëve celularë, por mund të përfitojnë nga kompjuterë të tjerë jo të lëvizshëm.
Veçoria më e dukshme e kursimit të energjisë është modaliteti DevSleep. Është një modalitet i ri energjie që lejon sistemet në ruajtje të hibernojnë pothuajse. Ky modalitet redukton marrjen e energjisë kur është në modalitetin e fjetjes për të përmirësuar kohën e funksionimit të laptopëve të veçantë, duke përfshirë ultrabook-ët e krijuar rreth SSD-ve dhe konsumin e ulët të energjisë.
Disqet hibride në gjendje të ngurtë gjithashtu përfitojnë nga standardet e reja, pasi standardet shtuan një grup të ri optimizimesh. Në implementimet e tanishme SATA, kontrolluesi i diskut përcakton se cilat artikuj duhet dhe nuk duhet të ruhen në memorien specifike, bazuar në atë që ai sheh të sjellë të kërkuara. Me strukturën e re, sistemi operativ i tregon kontrolluesit të diskut se cilat artikuj duhet të mbajë në cache, gjë që redukton shpenzimet mbi kontrolluesin e diskut dhe përmirëson performancën.
Më në fund, ka një funksion për përdorim me konfigurimet e disqeve RAID. Një qëllim i RAID është teprica e të dhënave. Në rast të një dështimi të diskut, disku zëvendësohet dhe të dhënat rindërtohen nga shuma e kontrollit. Një proces i ri në standardet SATA 3.2 përmirëson procesin e rindërtimit duke njohur se cilat të dhëna janë dëmtuar kundrejt atyre që nuk janë dëmtuar.
Zbatimi dhe pse nuk u kap menjëherë
SATA Express ka qenë një standard zyrtar që nga fundi i 2013. Ajo nuk u fut në sistemet kompjuterike deri në lëshimin e çipave Intel H97/Z97 në pranverën e vitit 2014. Edhe pse motherboard-et shfaqën versionin e ri ndërfaqe, asnjë disqe në kohën e lëshimit nuk e përdori atë.
Arsyeja që ndërfaqja nuk u shfaq shpejt është ndërfaqja M.2. Përdoret ekskluzivisht për disqet në gjendje të ngurtë që përdorin një faktor më të vogël të formës. Disqet me pjatë magnetike e kanë të vështirë të tejkalojnë standardet SATA. M.2 ka më shumë fleksibilitet sepse nuk mbështetet në disqet më të mëdhenj. Mund të përdorë gjithashtu katër korsi PCI Express, që do të thotë lëvizje më të shpejta se dy korsitë e SATA Express.
AMD lëshoi mikroprocesorët e saj Ryzen në fillim të marsit 2017, duke sjellë mbështetje të integruar për SATA Express në platformën AMD Socket AM4.
