горячее подключение sata что это
Hot Plug — что это в биосе?
Приветствую! Чтобы подключить устройство к ПК, имею ввиду внутреннее — нужно выключать комп. Это логично и правильно. Но бывают ситуации, когда нужно заменить например жесткий диск, не выключая компьютер, часто это необходимо в серверах. Оказывается это возможно — нужно просто включить одну опцию!
Hot Plug — что это такое?
Одна из функций режима AHCI, позволяющая подключать устройство SATA не выключая ПК.
Другими словами — горячее подключение.
На практике это означает, что вы можете к работающему ПК подключить жесткий диск и он сразу определится. Выключать комп необязательно. Но существует еще одна функция — Hot Swap, она нужна уже для горячей замены, и возможно для корректной работы этой функции нужно чтобы Hot Plug был включен. Обычно такие функции используются в серверах, потому что там часто нужно на ходу менять жесткие диски не останавливая сам сервер. Это касается как обычных дисков, так и SSD.
Обычному пользователю такая функция не нужна, потому что чтобы подключать при работающем ПК — нужно чтобы он был разобран. То есть иметь прямой доступ к SATA-кабелю да и.. такой необходимости обычно нет у обычных пользователей.
Тем не менее, все таки советую не экспериментировать и если нужно подключить диск — то делать это при выключенном ПК.
Hot Plug работает только с дисками SATA. Просто раньше был другой интерфейс подключения — IDE, такие диски не поддерживаются.
Вообще AHCI — это режим работы SATA-дисков, при котором доступны дополнительные функции типа очередность команд NCQ, Hot Plug.
Хотя, на форуме IXBT пришли к выводу что функцию Hot Plug нужно включать в любом случае, так как это снижает риск подвисания диска. На форуме Overclockers вычитал что для SSD — особенно включать нужно.
В биосе настройка может быть для каждого порта:
Кстати вот пример специального SSD диска, который можно заменить в ПК как кассету:
Да, серверные компьютеры — у них немного другой корпус, как раз предназначен для удобной быстрой горячей замены дисков.
Заключение
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.
Выбор режима работы SATA (IDE, AHCI, RAID), NVMe
Содержание
Содержание
Идеальная сборка — это когда каждый компонент системы работает со 100% отдачей. Казалось бы, такая тривиальная задача, как подключение жесткого диска к материнской плате не должна вызвать особых затруднений. Подключаем HDD к соответствующему разъему, и, вуаля — в системе есть место для развертывания операционки и хранения файлов. Но не все так просто!
Чтобы познать дзен сборки и получить оптимальную по определенным параметрам (быстродействие, надежность и т. д.) систему, нужно обладать определенным пониманием логики работы современных протоколов и алгоритмов передачи данных, знанием режимов работы контроллера HDD на материнке и умениями в области их практического использования.
BIOS и UEFI — разница есть!
Прежде чем рассматривать режимы работы SATA, следует познакомиться и рассмотреть различия между BIOS (базовая система ввода/вывода) и UEFI (унифицированный интерфейс расширяемой прошивки), ведь именно с их помощью придется вносить изменения в конфигурацию системы.
BIOS-ом называют управляющую программу, «зашитую» в чип материнской платы. Именно она отвечает за слаженную работу всех подключенных к материнке устройств.
Начиная с 2012–2013 годов, большинство материнских плат снабжается UEFI — усовершенствованной управляющей программой, наделенной графическим интерфейсом и поддерживающей работу с мышью. Но, что называется «по старинке», оба варианта, на бытовом уровне, называют BIOS.
Даже неискушенному пользователю понятно, что причиной столь радикальной смены курса при создании UEFI стало не желание производителей «приблизить» интерфейс к конечному пользователю ПК, сделать его более удобным и понятным, а более веские причины.
Таким весомым аргументом стало ограничение на возможность работы с накопителями большого объема в изначальной версии BIOS. Дело в том, что объем диска ограничен значением, приблизительно равным 2,1 ТБ. Взять эту планку без кардинальных изменений управляющего софта было невозможно. К тому же БИОС работает в 16-битном режиме, используя при этом всего 1 МБ памяти, что в комплексе приводит к существенному замедлению процесса опроса (POST-опрос) устройств и началу загрузки из MBR области с установленной «осью».
UEFI лишена вышеперечисленных недостатков. Во-первых, расчетный теоретический порог объема дисковой подсистемы составляет 9,4 ЗБ (1 зеттабайт = 10 21 байт), а во-вторых, для загрузки операционки используется стандарт размещения таблиц разделов (GPT), что существенно ускоряет загрузку операционной системы.
Разметка жестких дисков
Как говорилось ранее, у стандартов BIOS и UEFI — различный подход к разметке области жесткого диска. В BIOS используется так называемая главная загрузочная запись (MBR), которая четко указывает считывающей головке HDD сектор, с которого нужно начать загрузку ОС.
В UEFI это реализовано иначе. В этом стандарте используется информация о физическом расположении таблиц разделов на поверхности HDD.
Как это работает?
Каждому разделу жесткого диска присваивается свой собственный уникальный идентификатор (GUID), который содержит всю необходимую информацию о разделе, что существенно ускоряет работу с накопителем. К тому же при использовании GPT риск потерять данные о разделе минимальны, поскольку вся информация записывается как в начальной области диска, так и дублируется в конце, что повышает надежность системы в целом.
Для понимания — при использовании MBR, информация о загрузочной области находится только в начале диска, в строго определенном секторе и никак не дублируется, поэтому, при ее повреждении, загрузить операционную систему с такого диска будет невозможно. Систему придется устанавливать заново.
Еще одно существенное отличие — при использовании «старого» BIOS и MBR на диске можно максимально создать четыре логических раздела. В случае необходимости создания их большего количества придется доставать свой шаманский бубен и прибегнуть к определенным действиям на грани магии и «химии». По сути, предстоит проделать трюк с одним из основных разделов. Сначала преобразовать его в расширенный, а затем создать внутри него нужное количество дополнительных разделов. В случае использования стандарта GPT все это становится неактуальным, поскольку изначально в ОС Windows, при использовании новой философии разметки HDD, пользователю доступно создание 128 логических разделов.
Что касается физической разбивки диска на логические разделы, то здесь нужно четко понимать задачи, под которые они создаются. Нужно приучить себя четко разделять данные пользователя и системные файлы. Исходя из этого, логических дисков в системе должно быть как минимум два. Один под операционку, второй под пользовательские данные.
Оптимальный вариант — иметь в ПК два физических диска. SSD объемом 120–240 ГБ под систему и быстрые игрушки и HDD под документы и файлы мультимедиа необходимого объема.
В некоторых случаях можно еще разделить том пользовательских данных на два раздела. В одном хранить важные файлы (те, что нужно сохранить любой ценой) и текущие, утрата которых не критична и их легко будет восстановить с просторов интернета (музыка, фильмы и т. д.). И, конечно же, приучить себя регулярно сохранять резервную копию раздела с важными данными (облачные хранилища, внешний HDD и т. д.), чтобы не допустить их потери.
Режимы работы SATA
Покончив с необходимым теоретическим минимумом, следует определиться с выбором режима работы контроллера HDD материнской платы и сферами их применения.
Сложно представить необходимость такого режима работы в составе современного ПК. Разве что в одной точке пространства и времени сойдутся найденный на антресоли старенький HDD с рабочей ОС и «самоткаными» эксклюзивными обоями рабочего стола, и безудержное желание сохранить их для потомков.
К выбору режима работы накопителя следует отнестись ответственно. Выбрать его нужно перед началом установки операционной системы! В противном случае, при его смене на уже установленной операционке, очень велика вероятность получения экрана смерти (BSOD) и отказа ПК работать.
Исправить ситуацию конечно можно, выполнив с десяток пунктов из многочисленных инструкций, коими пестрит интернет, но рациональней будет установка ОС заново, что называется с чистого листа, чем забивание «костылей» в надежде все починить.
Собирая систему важно не только правильно подобрать компоненты и подключить провода и шлейфы, также важно грамотно настроить ее конфигурацию, ведь быстродействие накопителей зависит не только от «железной» начинки, но и от способа управления ей.
Можно ли подключать SATA жесткий диск на горячую
Вопрос задан:
Есть HDD с интерфейсом SATA, используется для бекапов. Есть отдельный блок питания для этого hdd. Возникла идея вывести sata (сам data) шнур «наружу» системника и во время работы подключить вначале DATA, а потом подать питание. После чего в «диспетчере устройств» обновить параметры железа. Размонтировать обратным способом, при помощи утилит (тот же usb safely remove), потом отключить БП и отсоединить data шнур.
Насколько безопасна данная процедура? В sata вроде бы как поддерживается железный hot swap и контакты одни «ближе», а другие «подальше». Или лучше не стоит «шутить» с таким?
Вы наметили абсолютно правильный способ. Действительно, можно подключать к ПК периферийные носители информации, не только SATA но даже IDE «на горячую» в указанной вами последовательности, сперва интерфейс, потом питание, и отключая в обратной последовательности, сперва питание, потом интерфейс. На наших рабочих станциях «горячие замены» наших собственных носителей — достаточно распространенное явление. Хочу только отметить несколько дополнительных моментов.
Во-первых, если есть такая возможность, то я бы рекомендовал использовать для hot plug не штатные контроллеры на системной плате, а внешние PCI-SATA. Лично я использую контроллеры на Marwell 91xx, а особо могу порекомендовать SATA Raid контроллер на базе Silicon Image Sil 3114 как дешевый и нормально работающий. Подключая SATA диски к подобным контроллерам на горячую можно даже не жать refresh system devices, после подключения диски объявятся в списке устройств без дополнительных телодвижений. И точно так же контроллер корректно отрабатывает отключение — можно просто выдернуть винчестер и из списка устройств он исчезнет по тому же принципу, как USB девайсы — по факту отсутствия наличия 🙂 Штатные контроллеры на motherboard могут пару раз корректно подключить диск а на третий раз система упадет в BSOD. Я с таким сталкивался.
Разумеется, необходимо иметь в виду, что на момент отключения в системе не должны быть подмонтированы буквы томов. Иначе ОС может начать серьезно притормаживать или вообще зависнет. Кроме того, если отключить подмонтированный в качестве тома диск «на лету» можно получить сбой файловой системы, с последующими радостями восстановления файлов с помощью всяких разных easy recovery.
Ну и разумеется, на ПК должен быть установлен нормальный блок питания, не проседающий при подключении доп. нагрузки. Идеально — использование внешнего БП для дисков hot swap. И очень желательно, чтобы системник имел заземление.
В дополнение можете посмотреть обучающее видео, как подключать и отключать жесткий диск или SSD «на горячую» на нашем Youtube канале
Что такое горячее подключение SATA в BIOS?
Горячее подключение — это добавление компонента к работающей компьютерной системе без значительного прерывания работы системы. Горячее подключение устройства не требует перезапуска системы. Это особенно полезно для систем, которые должны постоянно работать, например для серверов.
Что такое горячее подключение SATA?
Горячее подключение (также называемое горячей заменой) — это возможность добавлять и удалять устройства в компьютерной системе во время работы компьютера, и операционная система автоматически распознает это изменение. Это полезно, когда системный компонент выходит из строя, поскольку он позволяет установить новое устройство без простоя системы.
Что означает «горячая замена»?
«Горячее» подключение устройства означает, что устройство добавляется или удаляется без завершения работы операционной системы или отключения питания системы. … Когда вы извлекаете USB-устройство, оно удаляется из иерархии устройств системы, если оно не используется.
Что означает отключение горячего подключения?
Горячее подключение означает, что вы можете отключать и снова подключать компьютер во время работы компьютера, если, конечно, это не системный диск (ОС). должна быть потеря производительности или что-то еще. Все мои диски установлены в BIOS как съемные (горячая замена), потому что у меня есть 5 съемных тройных отсеков для дисков.
Как включить горячее подключение SATA в BIOS?
Чтобы установить системную BIOS и настроить диски для Intel SATA или RAID
Безопасно ли горячее подключение диска SATA?
Да, все жесткие диски SATA поддерживают горячую замену. … Основное требование к устройству с возможностью горячей замены — это способность определять присутствие устройства в порту без включения самого устройства, а также способность ограничивать броски тока в момент включения питания.
Безопасно ли подключать диск SATA, когда компьютер включен?
Что вызывает перегрев свечи?
Наиболее вероятная проблема, вызывающая перегрев электрической розетки, — это перегруженная цепь. … Ослабленная или поврежденная проводка также может вызвать перегрев в электрической розетке. Вы можете заметить короткие вспышки искр при включении электроприборов, что является предупреждением о том, что проводка может быть не в лучшем состоянии.
Могу ли я установить SSD в горячем режиме?
Общие примеры устройств с возможностью горячей замены включают жесткие диски (HDD) или твердотельные накопители (SSD), которые можно добавить в систему хранения; или устройства USB (универсальная последовательная шина), мыши, клавиатуры или принтеры, которые можно добавить к персональному компьютеру.
Что такое предупреждение о горячем подключении SIM-карты?
Похоже, что SIM-карта могла не выровняться в телефоне. Таким образом, время от времени он толкается туда-сюда, заставляя телефон отправлять вам предупреждение, чтобы не удалять его.
Какой режим SATA мне использовать?
Как правило, жесткий диск в режиме IDE работает медленнее. Режим IDE обеспечивает лучшую совместимость с некоторым старым оборудованием. Если вы хотите установить только один жесткий диск и не хотите использовать расширенные функции SATA (AHCI) (такие как горячая замена и собственная очередь команд), выберите режим IDE при установке жесткого диска.
Что такое устройство с горячей заменой?
В терминологии электроники слово «горячий» часто используется для обозначения «активный» или «включенный». Следовательно, устройство с возможностью горячей замены — это периферийное устройство или компонент, который можно удалить или добавить во время работы компьютера. Замена устройства при включенном компьютере называется «горячей заменой».
Как включить SSD в BIOS?
Решение 2. Настройте параметры SSD в BIOS
Что мне следует использовать — RAID или AHCI?
Если у вас один жесткий диск / SSD, вы можете использовать только AHCI. RAID в основном используется для защиты жестких дисков с данными, но только если у вас 2 или более дисков. Вы настраиваете как рейд, если собираетесь настроить массив рейдов на нескольких дисках и хотите использовать аппаратный рейд. В противном случае вы устанавливаете как ahci.
Что такое ErP в BIOS?
Что означает ErP? Режим ErP — это другое название состояния функций управления питанием BIOS, которое дает указание материнской плате отключить питание всех компонентов системы, включая порты USB и Ethernet, что означает, что ваши подключенные устройства не будут заряжаться в состоянии низкого энергопотребления.
Какой режим SATA следует использовать для SSD?
Как правило, многие сайты с обзорами оборудования, а также производители твердотельных накопителей рекомендуют использовать режим AHCI с твердотельными накопителями.
Кабели и переходники. Кабель SATA для жесткого диска
Все, что нужно знать об этом интерфейсе
Опубликовано 02.11.2019, 11:09 · Комментарии:15
SATA (произносится «say-da»), сокращение от Serial ATA (сокращение от Serial Advanced Technology Attachment) — это стандарт IDE, впервые выпущенный в 2001 году для подключения таких устройств, как оптические приводы и жесткие диски, к материнской плате. Термин SATA обычно относится к типам кабелей и соединений, которые соответствуют этому стандарту.
Serial ATA заменяет Parallel ATA в качестве предпочтительного стандарта IDE для подключения устройств хранения внутри компьютера. Устройства хранения SATA могут передавать данные на остальную часть компьютера и с нее намного, намного быстрее, чем аналогичное устройство PATA.
PATA иногда называют просто IDE. Если вы видите, что SATA используется в качестве противоположного термина с IDE, это просто означает, что обсуждаются кабели или соединения Serial и Parallel ATA.
Что это?
Изучая модели персональных компьютеров, вы неоднократно встречались с этим интерфейсом. Для чего он нужен и чем он важен, знают не все. Даже заумные определения в интернете не всегда дают точное понятие термина. Ведь вряд ли каждый понимает, что такое последовательный интерфейс, и не все даже разбираются в накопителях информации.
Чтобы было проще, стоит сразу сказать, что SATA «вырос» из другого формата — ATA, и своим названием обязан именно ему. Этот интерфейс, или, проще говоря, разъем, имеет систему последовательной передачи информации. Это значит, что данные передаются по 1 биту за определенный промежуток времени. При этом блоки информации идут один за другим по одному каналу.
Кабель SATA работает в паре с накопителем информации. Обычно под ним подразумевают жесткий диск. Вы купили ЖД и хотите его установить в систему. Для этого нужно обзавестись кабелем этого формата и подключить накопитель к материнской плате.
Подключение жесткого диска форм-фактора 2,5 дюйма с помощью соответствующего адаптера
При использовании специального адаптера для винчестеров 2,5, снимать салазки не понадобится. Как правило, подобные переходники не имеют внешнего питания, и получают напряжение из USB-порта компьютера.
Специальный адаптер для винчестеров 2,5
Шаг 1. Подключите адаптер к винчестеру.
Подключаем адаптер к винчестеру
Шаг 2. Подключите оба конца USB-кабеля адаптера к портам компьютера.
Важно! Два конца кабеля нужны потому, что по одному из них передается информация, а по второму – питание адаптера.
Видео — Как подключить жесткий диск
Предшественник
Прежде чем мы дальше будем разбираться с нашим интерфейсом, узнаем, чем же была особенна предыдущая его версия. ATA выполняла ту же функцию, что и SATA, но имела другой способ. В отличие от предыдущего интерфейса, она работала с параллельной передачей информации. В итоге передача и прием данных осуществлялись одновременно.
Но он все так же функционировал в паре с накопителями информации, среди которых были жесткий диск или оптический дисковод. После того как с ATA вырос SATA, первый интерфейс решили переименовать в PATA (Parallel ATA).
Включение или отключение режима AHCI в Windows
Прежде чем приступить к поиску и доскональному изучению информации, как включить AHCI в Windows 10, важно разобраться, что собой представляет AHCI, зачем требуется подключение такой технологии, нужно ли всем пользователям, невзирая ни на какие другие обстоятельства, подвергать свой ПК таким манипуляциям.
AHCI разрешает реорганизовать дисковое пространство с целью повышения производительности
Для чего нужен AHCI
Не поленитесь и ознакомьтесь с небольшой теоретической информацией относительно появления в компьютерной среде такого нового режима, как AHCI.
Указанные теоретические познания позволят правильно принять ответственное решение, связанное с включением данного режима на своём персональном компьютере.
Направленность новых технологий
Если вы являетесь ярким представителем пользователей ПК, которые не представляют выполнения рабочих заданий без компьютерной техники, если стремитесь выкроить время в вечерний час, чтобы «побродить» по всемирной паутине и ознакомиться с горячими новостями, поиграть в крутые игры, вы, безусловно, наслышаны о том, что на протяжении последних лет девелоперы направляли свои усилия на модернизацию дискового пространства.
AHCI режим разрешает увеличить производительность железа
С течением времени жёсткий диск увеличивался в размерах, поэтому очень важно было найти пути, способствующие увеличению производительности дисковой подсистемы.
Только после того, как появился новый интерфейс и стандарт SATA, юзеру были предложены три уникальных технологии.
Первая технология «Hot Plug» дозволяет пользователю ПК мгновенно осуществлять действия с накопителем, в том числе отключая его без выключения самой электронной вычислительной машины.
Да, такая технология пригодится исключительно тем, у кого на компьютере установлено несколько жёстких дисков. Новая технология существенно экономит время на выполнение указанных задач.
Вторая технология «NCQ» отвечает за очерёдность выполнения служебных задач. Именно она способствует увеличению быстродействия жёстких дисков. Ускоряет эта технология и SSD, что также благоприятствует быстро решить проблемы, связанные с невероятно огромной очередью поступивших команд.
Третья технология «TRIM» ориентирована только на модерные SSD диски. Она способствует значительному ускорению, а также увеличению эксплуатационного срока SSD.
Особенности
Кабель SATA для жесткого диска имеет свои особенности. Он представлен 7-контактным разъемом. В отличие от предыдущего, он стал в разы меньше. В ATA использовалось аж 40 отверстий. Преимуществом новинки стала и его небольшая площадь. При подключении он занимает немного места, а поэтому не перекрывает собой потоки воздуха для охлаждений других комплектующих. Разводка проводов стала упрощенной.
Форма нового интерфейса предоставляет возможность многократного подключения кабеля. Крепче стал и питающий шнур. Питание проходит по трем каналам: +3,3 В, +5 В и +12 В. Среди современных устройств, которые поддерживают этот формат, есть такие, что работают непосредственно с разъемом SATA, а есть и такие, что поддерживают Molex.
Еще одним отличием от предыдущего формата стало облегченное подключение. Теперь на один шлейф коннектится одно устройство, а не два, как ранее. Теперь несколько девайсов может работать одновременно без задержек и перебоев. Исчезла и проблема с большим количество шлейфов и проводов.
Обязательные меры и порядок действий
В принципе любые эксперименты с Windows могут привести к нежелательным результатам, но к способам адаптации операционной системы к режиму AHCI необходимо отнестись с особой серьезностью. Поскольку в этом случае будут затронуты настройки, влияющие на способность системы загружаться. Категорически запрещается приступать к выполнению изложенных ниже инструкций без предварительно подготовленных аварийных средств. Необходимо либо сделать резервную копию системы и записать загрузочный носитель с программой-бэкапером, либо создать точку восстановления системы и подготовить установочный носитель Windows. С помощью последнего можно будет войти в среду восстановления текущей системы или в крайнем случае запустить процесс переустановки Windows.
Порядок действий таков:
Контакты
Кабель SATA для устройств должен иметь как 7-контактное подключение, так и 15-контактное для питания. Есть вариант вместо 15-контактного использовать разъем на 4 контакта от Molex. Но стоит помнить, что если подключить оба кабеля к питанию, то, скорее всего, жесткий диск сгорит. Интерфейс работает по двухканальной передаче. Технология низковольтной дифференциальной передачи сигналов позволяет передавать данные на высокой частоте, но использовать дешевые соединения.
Есть и разъем на 13 контактов. Его используют в серверах или на небольших устройствах, где применяются тонкие накопители. Он совмещенный и состоит из двух частей: семиконтактного для шины данных и шестиконтактного для питания.
Первый
С момента появления кабелей SATA появилось много разновидностей и вариаций. Первая ревизия появилась в 2003 году. Функционировала на частоте 1,5 ГГц и пропускной способности в 1,2 Гбит/с. От предыдущего интерфейса ATA новинка почти не отличалась по параметрам пропускной способности. Последовательный обмен хотя и несколько медленнее, чем параллельный, но за счет поднятия высоких частот параметры сравниваются. А за счет помехоустойчивости и ненужности синхронизировать каналы SATA выигрывает.
Третий
Третья ревизия стала самой полной и многообразной. Кабель SATA 3 представлен в 2008 году. Пропускная способность увеличилась снова в два раза. 6 Гбит/с были дополнены и доработанным управлением питания. Разработчики оставили совместимость с предыдущими ревизиями не только относительно подключения разъемов и кабелей, но и при работе с протоколами обмена.
После основной версии были еще обновления. Так, чуть позже появился SATA Revision 3.1. Он ознаменовал внедрение кабелей для компактных устройств. Стали известны mSATA для твердотельных накопителей формата 2,5 дюйма. Среди новшеств были и особые технологии, которые отвечали за энергопотребление, производительность и другие возможности.
Кабель SATA 3 второй версии получил отдельно название Express. Со своим «отцом» он был совместим на программном уровне, но несущим интерфейсом стал PCI Express. Изменилась и конструкция в этой ревизии. Теперь это два порта SATA, размещенных рядом в длину. Скорость увеличилась до 8 Гбит/с, если использовать только первую часть разъема, если задействовать обе, то 16 Гбит/с.
Горячая замена
Параллельно с SATA был сформирован и eSATA. Он стал известен в 2004 году. Работал с подключением внешних устройств и режимом «горячей замены». Этот режим – возможность отключать или подключать девайс во время работы системы без необходимости выключать питание.
Разъемы стали более проработанные, менее хрупкие и устойчивые к многократному отключению или подключению. С обычным SATA модификация несовместима физически, но синхронизируется сигнально, хотя и с разными уровнями сигналов. Для коннектинга необходима шина данных и кабель питания. Вариант стал длиннее на метр – 2 м. Чтобы при этом уровень сигнала оставался таким же, увеличили уровень передачи.
Основные функции AHCI
Горячее подключение SATA дисков — Hot Swap, Hot Plug
(Hot Swap — горячая замена, Hot Plug — горячее подключение), то есть, непосредственно в процессе работы без выключения или перезагрузки компьютера.
Применительно к настольным компьютерам эта опция будет крайне полезной тем, кто работает с накопителями, подключаемыми по интерфейсу eSATA, или SATA дисками, устанавливаемыми в мобилрек.
До установки AHCI драйверов Intel в Windows это может выглядеть так:
Через значок «Безопасное извлечение устройств и дисков» можно отключать SATA диски.
После установки AHCI драйверов Intel для горячего отключения и подключения ранее отключенных дисков нужно будет воспользоваться диспетчером устройств в «Управление компьютером»:
В случае более распространенного подключения внешних накопителей — к портам USB через адаптер SATA-USB, горячее подключение/отключение доступно без AHCI.
NCQ (Native Command Queuing) – организация очереди команд
В двух словах можно сказать, что NCQ — это логистика перемещения головок диска. Если в конкретный момент времени к контроллеру жесткого диска поступило несколько запросов на чтение/запись данных, то очередность их обработки AHCI изменит так, чтобы за счет оптимизации последовательности перемещений головок обработать все запросы за минимальное количество оборотов пластин диска, то есть, за меньшее время.
Представим себе такую аналогию NCQ. Курьер (головки HDD) обслуживает некое офисное здание, на нескольких этажах которого размещаются различные организации. Каждый день курьер приносит и забирает корреспонденцию. Особенностью функционирования этих многочисленных организаций является то, что их канцелярии работают на прием и выдачу в строго определенные, причем разные, часы и прийти надо обязательно к самому началу, иначе окошко закроется. У курьера есть список организаций, которые он должен обслужить в ближайшее время.
Теперь представим себе, что курьер посещает организации строго по списку в порядке их очередности. Предположим, что первой в перечне числится организация, расположенная на n-ом этаже здания. Рано утром курьер поднимается на этот этаж, подходит к окну канцелярии и выясняет, что оно откроется ближе к вечеру (Этажи, в нашем случае, это треки, или цилиндры, жесткого диска, а часы работы – его сектора). Если курьер должен обходить организации строго по списку, то он прождет без дела до вечера, заберет документы и пойдет во вторую по списку организацию на другой этаж. Вероятность того, что приемные часы в этой организации уже закончились, достаточно высока и значит, в этот день курьер может уже ничего не забрать/передать, а будет ждать следующего дня (оборота диска HDD). Ну и так далее. Не слишком продуктивно.
Однако если изменить порядок обхода, то за один день (оборот диска) можно посетить значительно большее число организаций. Для этого надо расставить их по времени начала работы канцелярий но с учетом того, что лифт, перемещающий курьера в нашем гипотетическом здании, сам по себе не слишком быстрый (время перемещения головок на нужный трек). Если времена (сектора) близки, то начав движение на выбранный этаж к открытию окна можно и не успеть.
С другой стороны, очевидно, что если в списке на день будет всего одна организация, то никакого выигрыша не получится.
Еще в этой связи невольно вспоминается древняя синклерная игрушка, которая, если не ошибаюсь, называлась «Тапер». В ней официант пивного бара должен был не только наливать пиво посетителям, но и, перемещаясь от стола к столу, собирать пустые кружки, которые неумолимо двигались к краю. Правда, замешкаться было нельзя совсем – если кружка падала на пол, то игра тут же прекращалась. Очень похоже, логистика в чистом виде — выдать/собрать как можно больше в единицу времени за счет оптимизации перемещений.
NCQ по большей части актуальна для нагруженных серверов и систем хранения с SATA дисками. Ожидать некого драматического увеличения скорости работы обычного настольного компьютера или ноутбука от включения этой опции не стоит. Но хуже не будет точно.
Тема AHCI стала вновь актуальной в связи с широким распространением твердотельных накопителей (SSD-дисков). Режим работы Advanced Host Controller Interface включает в себя ряд функций, необходимых для быстрой и правильной работы SATA SSD-дисков. Очень важной является команда TRIM.
Команда TRIM
Команда TRIM была включена в AHCI после появления твердотельных накопителей и специально для них. Дело в том, что логика процесса записи в SSD-дисках значительно отличается от таковой в традиционных механических жестких дисках.
Наверняка многим знакомы утилиты, типа Undelete Plus, позволяющие восстановить недавно стертые файлы. Их работа основана на том, что файл только помечается в каталоге как удаленный, но физически с жесткого диска не стирается. Более того, сам накопитель ничего не знает о статусе записанной на нем информации. Помеченный как удаленный файл может оставаться на диске сколь угодно долго, до тех пор, пока он, или его части, не будут перезаписаны новыми данными.
Для обычных HDD такое положение вещей не несло в себе никакой опасности, в связи с тем, что стирание или перезапись по своей сути были одной и той же операцией и занимали одинаковое время.
В твердотельных накопителях это не так. Внутренняя логика их работы не допускает простой перезаписи данных в ячейке памяти. Для того чтобы в ранее уже задействованную ячейку памяти можно было бы что-то записать повторно, ее содержимое должно быть предварительно «обнулено». А эта операция требует дополнительного времени. Таким образом, по мере эксплуатации SSD-диска в составе компьютера с течением времени все больше и больше места на нем будет затронуто и потребуется все больше операций «обнуления» ячеек.
На самом деле все еще хуже, так как «обнулить можно» только блок памяти целиком. Чтобы не потерять записанную на нем информацию она предварительно считывается в кеш, выполняется стирание блока, данные в кеше модифицируются с учетом новых и только затем записываются на накопитель. В общем случае требуется четыре операции. Все это приводит к серьезной деградации скорости записи на твердотельный накопитель.
Команда TRIM служит связующим звеном между контроллером SSD-диска и операционной системой. Она сообщает контроллеру, какие блоки на диске действительно можно считать незанятыми, и помогает таким образом заранее физически стереть их в фоновом режиме и реально освободить место на диске. Это позволяет не допустить падения производительности операций записи на SSD.
В контексте команды TRIM уместным будет вспомнить о динамических виртуальных дисках. Такой диск представляет собой файл, который непосредственно после создания имеет небольшой физический размер, определяемый размещенной на нем системной и служебной информацией.
После первой операции записи данных на такой диск его размер увеличится ровно на столько, сколько занимают записанные данные. При каждой последующей записи физический размер виртуального жесткого диска будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет своего предельного значения, указанного при его создании.
Для SSD-диска этот момент будет означать начало деградации скорости.
Увеличение размера диска будет происходить даже в том случае, если перед записью часть данных с него удалить. Дело в том, что все новые блоки информации всегда записываются в конец диска.
Для того, чтобы привести размер динамического виртуального диска в соответствие с объемом записанных на него данных, системы виртуализации предусматривают процедуру сжатия. В разных системах виртуализации эти процедуры несколько отличаются, но суть при этом не меняется – если попытаться сжать динамический виртуальный диск без его предварительной подготовки, то ничего не произойдет. Физический размер диска не изменится.
Для того, чтобы процедура сжатия отработала корректно, незанятые на диске блоки должны быть предварительно обнулены. В Windows для этой цели можно использовать Precompact.iso или sdelete –c, в Linux – zerofree. Утилиты обнуления запускаются в среде виртуальной машины. Вот и аналогия с TRIM – та же пометка незанятых областей диска, без которой физическое удаление стертых блоков невозможно.
Так как TRIM полностью стирает содержимое ячеек диска, восстановление удаленных данных становится невозможным.
В Windows встроенная поддержка TRIM появилась в 2009 году начиная с Windows 7. В Linux чуть позднее – в начале 2010 года.