Seri ATA, bilgisayar depolaması için kullanılır. Standart arabirim, bilgisayarlar ve depolama aygıtları arasında kolay kurulum ve uyumluluk sağlar. Serileştirilmiş iletişim tasarımı, sürücü yerine arabirimin performansıyla sınırlanan birçok katı hal sürücüsü ile sınırlarına ulaştı. Bir bilgisayar ile SATA Express adı verilen depolama sürücüleri arasındaki yeni iletişim standartları bu boşluğu dolduruyor.
SATA veya PCI Express İletişimi
Mevcut SATA 3.0 özellikleri, kabaca 750 MB/sn anlamına gelen 6,0 Gbps bant genişliği ile sınırlıdır. Arayüz için ek yük ile etkin performans 600 MB/sn ile sınırlıdır. Mevcut birçok katı hal sürücüsü nesli bu sınıra ulaştı ve bir tür daha hızlı arayüze ihtiyaç duyuyor.
SATA Express'in bir parçası olduğu SATA 3.2 özelliği, bilgisayar ve aygıtlar arasında yeni bir iletişim standardıdır. Cihazların mevcut SATA yöntemini seçmesine, eski cihazlarla geriye dönük uyumluluk sağlamasına veya daha hızlı PCI Express veri yolunu kullanmasına olanak tanır.
PCI Express veri yolu, CPU ile grafik kartları, ağ arabirimleri ve USB bağlantı noktaları gibi çevresel aygıtlar arasında iletişim kurmak için yaygın olarak kullanılır. Mevcut PCI Express 3.0 standartları altında, tek bir PCI Express hattı 1 GB/sn'ye kadar işliyor, bu da onu mevcut SATA arayüzünden daha hızlı hale getiriyor.
Ancak cihazlar birden fazla şerit kullanır. SATA Express özelliklerine göre, yeni arabirime sahip bir sürücü, 2 GB/sn'lik potansiyel bir bant genişliği elde etmek için iki PCI Express hattını (genellikle x2 olarak anılır) kullanabilir. Bu arabirim, bant genişliğini önceki SATA 3.0 donanımının hızının neredeyse üç katı yapar.
Yeni SATA Express Bağlayıcı
Yeni arayüz, yeni bir bağlayıcı gerektirir. İki SATA veri konektörünü, PCI Express tabanlı iletişimlerle ilgilenen üçüncü bir daha küçük konektörle birleştirir. İki SATA konektörü, tamamen işlevsel SATA 3.0 bağlantı noktalarıdır. Bir bilgisayardaki tek bir SATA Express konektörü, iki eski SATA bağlantı noktasını destekleyebilir. Sürücü, ister önceki SATA iletişimlerine ister daha yeni PCI-Express'e dayalı olsun, tüm SATA Express konektörleri tam genişliği kullanır. Bu nedenle, bir SATA Express ya iki SATA sürücüsünü ya da bir SATA Express sürücüsünü yönetir.
SATA Express tabanlı bir sürücü her iki teknolojiyi de kullanabildiğinden, her ikisiyle de arabirim oluşturması gerekir, bu nedenle üçüncü, alternatif bir yerine iki bağlantı noktasını kullanır. Ayrıca, birçok SATA bağlantı noktası, işlemciyle iletişim kurmak için bir PCI Express hattına bağlanır. Bir SATA Express sürücüsü ile PCI Express arabiriminin kullanılması, bu arabirime bağlı iki SATA bağlantı noktasıyla iletişimi kapatır.
Komut Arayüzü Sınırlamaları
SATA, cihaz ve CPU arasında veri iletir. Bu katmana ek olarak, üstte bir komut katmanı çalışır. Komut katmanı, depolama sürücüsüne ne yazılacağına ve nelerin okunacağına ilişkin komutları gönderir. Yıllarca bu süreç Advanced Host Controller Interface tarafından yürütüldü. Şu anda piyasada bulunan her işletim sistemine yazılmıştır, bu da SATA sürücülerini etkin bir şekilde tak ve çalıştır yapar. Ekstra sürücüye gerek yok.
Teknoloji, sabit sürücüler ve USB flash sürücüler gibi daha eski, daha yavaş teknolojilerle iyi çalışsa da, daha hızlı SSD'leri engeller. AHCI komut kuyruğu 32 komutu tutabilirken, yalnızca tek bir kuyruk olduğundan, aynı anda yalnızca tek bir komutu işleyebilir.
Geçici Olmayan Bellek Ekspres komut setinin devreye girdiği yer burasıdır. Her biri kuyruk başına 65,536 komut tutabilen 65,536 komut kuyruğu içerir. Bu, depolama komutlarının sürücüye paralel olarak işlenmesine izin verir. Sürücü kafaları nedeniyle tek bir komutla sınırlı olduğundan, bu bir sabit sürücü için faydalı değildir. Ancak, birden çok bellek yongasına sahip katı hal sürücüler için, aynı anda farklı yongalara ve hücrelere birkaç komut yazarak bant genişliğini artırabilir.
Bu yeni bir teknolojidir ve piyasadaki çoğu işletim sisteminde yerleşik değildir. Çoğu işletim sistemi, sürücülerin yeni NVMe teknolojisini kullanabilmesi için sürücülere yüklenmiş ek sürücülere ihtiyaç duyar. SATA Express sürücüleri için en hızlı performansın dağıtımı biraz zaman alabilir.
SATA Express, iki yöntemden birini destekler. Yeni teknolojiyi AHCI sürücüleriyle kullanabilir ve sürücünün yeniden biçimlendirilmesini gerektirebilecek performans artışı için potansiyel olarak daha sonra daha yeni NVMe standartlarına geçebilirsiniz.
SATA 3.2 Özelliklerindeki Diğer Özellikler
Yeni SATA özellikleri, yeni iletişim yöntemlerinden ve konektörlerden daha fazlasını ekler. Çoğu, mobil bilgisayarlara yöneliktir ancak mobil olmayan diğer bilgisayarlara fayda sağlayabilir.
En dikkate değer güç tasarrufu özelliği DevSleep modudur. Depolamadaki sistemlerin yarı hazırda bekletme moduna geçmesine izin veren yeni bir güç modudur. Bu mod, SSD'ler ve düşük güç tüketimi etrafında tasarlanmış Ultrabook'lar dahil olmak üzere özel dizüstü bilgisayarların çalışma sürelerini iyileştirmek için uyku modundayken güç tüketimini az altır.
Katı hal hibrit sürücüler, standartlar yeni bir dizi optimizasyon eklediğinden, yeni standartlardan da yararlanır. Mevcut SATA uygulamalarında, sürücü denetleyicisi, talep edilenleri görerek hangi öğelerin önbelleğe alınıp alınmaması gerektiğini belirler. Yeni yapı ile işletim sistemi, sürücü denetleyicisine hangi öğeleri önbellekte tutması gerektiğini söyler, bu da sürücü denetleyicisi üzerindeki yükü az altır ve performansı artırır.
Son olarak, RAID sürücü kurulumlarıyla kullanım için bir işlev var. RAID'in bir amacı veri yedekliliği içindir. Bir sürücü arızası durumunda, sürücü değiştirilir ve veriler sağlama toplamından yeniden oluşturulur. SATA 3.2 standartlarındaki yeni bir süreç, hangi verilerin zarar görmediğini, hangi verilerin zarar görmediğini tanıyarak yeniden oluşturma sürecini iyileştirir.
Uygulama ve Neden Hemen Yakalanmadı
SATA Express, 2013'ün sonundan beri resmi bir standart olmuştur. 2014 baharında Intel H97/Z97 yonga setlerinin piyasaya sürülmesine kadar bilgisayar sistemlerine girmedi. arayüz, başlatma sırasında hiçbir sürücü onu kullanmadı.
Arayüzün hızlı bir şekilde yakalanmamasının nedeni M.2 arayüzüdür. Yalnızca daha küçük bir form faktörü kullanan katı hal sürücüleri için kullanılır. Manyetik plakalı sürücüler, SATA standartlarını aşmakta zorlanıyor. M.2, daha büyük sürücülere dayanmadığı için daha fazla esnekliğe sahiptir. Ayrıca dört PCI Express hattı kullanabilir, bu da iki SATA Express hattından daha hızlı sürücüler anlamına gelir.
AMD, Mart 2017'nin başlarında Ryzen mikroişlemcilerini piyasaya sürerek, AMD Soket AM4 platformuna SATA Express için yerleşik destek getirdi.
