Interfeţele Solid State Disk (SSD)

21 FEBRUARIE 2009

Formatul Solid State Disk (SSD)
În portofoliul MSC sunt producători de SSD ca Samsung, SanDisk, STEC, Mtron şi versiunea OEM proprie MSC, care au fost dezvoltate ca rezultat al mai multor ani de experienţă în Compact Flash-ul industrial. SSD este disponibil în variante de 1,8″, 2,5″ şi 3,5″. (Figura 1). Formate mai mici pot fi disponibile în funcţie de cererile pieţei, acestea putând fi folosite în mici dispozitive mobile.

SATA – PATA – ATA – IDE
În zilele noastre, când soliciţi un SSD, trebuie subliniate două elemente: SATA (Serial ATA) şi PATA (Parallel ATA):

SATA = Serial Advanced Technology Attachment
PATA = Parallel Advanced Technology Attachment
IDE = Integrated Device Electronics

În general vorbind, acesta este o magistrală de date care a fost dezvoltată în principal pentru schimbul de date între procesor şi harddisk. PATA este mai simplu numit ATA (mai vechiul standard denumit IDE înainte). Când SATA s-a dezvoltat, ATA a fost renumit PATA. Conectorul tată IDE este format din 40pini (date) plus 4pini (alimentare) Pinul 20 este aşa numitul key-pin. Unii producători oferă SSD cu un conector ZIF (Zero Insertion Force) – care mai este numit şi UATA.
PATA: datele sunt transferate în mod paralel în cuvinte de 16 biţi. Rata maximă de transfer este de 133Mbits/s. Dezvoltarea ulterioară a PATA a fost oprită acum ceva timp în urmă în timp ce la SATA continuă.
SATA: o dezvoltare ulterioară a mai vechiului standard ATA, datele sunt transferate în mod serial (bit cu bit). Avantajele SATA: rată de transfer mult mai mare, cuplare directă (conectare şi deconectare în timpul funcţionării), cablare mai uşoară. Cuplarea directă este un mare avantaj al sistemelor RAID, deoarece un SSD poate fi folosit ca HD iar celălalt ca back-up de date.

SATA I, SATA II, 1.5Gb/s, 3.0Gb/s, eSATA
SATA a fost dezvoltat în 2002 şi specifică o rată de date de 150MB/s. În 2005, a ajuns la 300MB/s. Există deosebiri între SATA 150 / SATA 1.5 Gb/s şi SATA 300 / SATA 3.0 Gb/s. 150 sau 300 este rata de date maximă în timp ce 1.5 sau 3.0 GB este rata de transfer.
În zilele noastre, SATA III este ultima realizare, rata de date fiind de 600MB/s. Aceasta înseamnă că teoretic rata de date s-a dublat la fiecare stadiu de dezvoltare, dar echipamentul hardware nu poate face faţă şi de aceea valorile de citire scriere sunt sub aceste valori teoretice.
În fişele de date ale producătorilor veţi găsi interfeţe PATA, SATA I sau SATA II unde sunt listate valorile maxime ale transferurilor de date:

PATA: 66 MB/s, 100MB/s, 133MB/s
SATA I: 150 MB/s
SATA II: 300MB/s

Valorile de citire scriere pot fi luate din fişele de catalog, de exemplu Read 120MB/s şi Write 100MB/s.

Modurile PIO – DMA – UDMA
PIO = Programmable Input/Output
DMA = Direct Memory Access
UDMA = Ultra -Direct Memory Access
PIO a fost specificat în 1989 şi se bazează pe modul în care gestionează CPU schimbul de date între hard drive (HDD sau SSD) şi memoria de lucru. PIO se regăseşte în specificaţia ATA şi a fost dezvoltat de la PIO 0 până la PIO 4.
DMA a fost menţionat în specificaţia ATA (DMA 0. 1 şi 2), permite schimbul direct între hard drive (HDD sau SSD) şi memoria de lucru, uşurând încărcarea CPU şi implicit creşterea performanţelor.
UDMA este în continuare în dezvoltare şi este fundamentată în specificaţia ATA. Este disponibil de la modul 0 până la modul 7.
Aceasta înseamnă că SSD poate controla aceste moduri.

Cablurile pentru PATA, SATA şi eSATA
Diferenţa între a conecta un SSD PATA sau SATA constă în cabluri:
PATA: un cablu bandă (plat) de 40 sau 44 fire (maximum 45 cm) transferă date în mod paralel.
SATA: un cablu flexibil de 7 fire (maximum 1m) transferă date în mod serial. După cum observaţi, cablurile SATA SSD sunt mult mai flexibile dacât PATA SSD. Conectorii SATA au cheie de protecţie, introducerea greşită nefiind posibilă. Acelaşi cablu este folosit pentru SATA I şi SATA II. SATA II este downgrade compatibil cu SATA I.
eSATA = external SATA (pentru echipamente externe). Lungimea maximă a cablului: 2m.

AHCI şi NCQ
AHCI (Advanced Host Controller Interface)
Este un standard de interfaţă care ne permite să comunicăm cu CPU prin intermediul software. Aceasta înseamnă că AHCI trebuie pornit în configuraţia BIOS a SATA.
NCQ (Native Command Queuning)
Acesta ne permite rearanjarea hard drive în HDD şi accelerază accesul. Este folosit în noile SSD pentru îmbunătăţirea performanţelor.

Proiecte speciale
În plus faţă de cele menţionate mai sus (versiunile de 1.8, 2.5 şi 3.5″), mai există şi numeroase proiecte speciale cum ar fi 1.3″ sau 1″. În portofoliul MSC de produse este de exemplu disponibil un SSD de 1.8″ care are în plus şi conector USB pe modul ca versiune OEM. Este foarte flexibil datorită cuplelor pentru carduri flash. Mai mult acest modul poate fi echipat cu un controler, iar la solicitarea clientului acesta poate alege flash-ul dorit.

Schema internă SSD
În final, toate flash cardurile sau modulele (SSD, CFC, SD) sunt legate unele de altele. Toate conţin unităţi flash şi controlere plus firmware-ul necesar. Controlerul şi firmware-ul sunt cele care fac diferenţa. Aici este experienţa şi bagajul de cunoştinţe al producătorului, de aceea unii producători ţin această zonă secretă. SSD de înaltă calitate au corecţia de eroare (ECC) de 7 sau 8 biţi, în viitorul apropiat aceasta va fi de 14 biţi.

Adaptoare
Adaptoarele sunt disponibile în mai toate magazinele specializate pentru tot felul de conectori, cum ar fi:
– CFC în IDE
– SATA în PATA (IDE)
– PATA în SATA
– Adaptor 2.5″ IDE în 3.5″ DIE
– SATA în USB

Module externe
Disponibile acum la MSC: un modul USB 2.5″ pentru introducerea unui SSD sau HDD SATA. Modulul poate fi comandat inclusiv SSD sau HDD.

Marian Enache
Inginer asistenţă tehnică
mena@msc-ge.com
MSC-Mibatron s.r.l.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre