Qu’est-ce que SATA Express ?
Serial ATA est utilisé pour le stockage informatique. Les interfaces standard permettent une installation facile et une compatibilité entre les ordinateurs et les périphériques de stockage. Les conceptions de communication série ont atteint leurs limites et de nombreux disques SSD sont limités par les performances de l’interface plutôt que par les performances du disque. Une nouvelle norme de communication entre les ordinateurs et les disques de stockage appelée SATA Express comble cette lacune.
Communication SATA ou PCI Express
La spécification SATA 3.0 existante est limitée à une bande passante de 6,0 Gbit/s, ce qui correspond à environ 750 Mo/s. En raison de la surcharge de l’interface, les performances effectives sont limitées à 600 Mo/s. De nombreuses générations actuelles de disques SSD ont atteint cette limite, nécessitant une certaine forme d’interface plus rapide.
La spécification SATA 3.2 dont SATA Express fait partie est une nouvelle norme de communication entre les ordinateurs et les appareils. Il permet aux appareils de choisir la méthode SATA existante, d’assurer la rétrocompatibilité avec les appareils plus anciens ou d’utiliser le bus PCI Express plus rapide.
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Le bus PCI Express est généralement utilisé pour la communication entre le processeur et les périphériques, tels que les cartes graphiques, les interfaces réseau et les ports USB. Selon la norme PCI Express 3.0 actuelle, une seule voie PCI Express peut gérer jusqu’à 1 Go/s, ce qui est plus rapide que l’interface SATA actuelle.
Cependant, l’appareil utilise plus d’un canal. Selon la spécification SATA Express, les disques dotés de la nouvelle interface peuvent utiliser deux voies PCI Express (communément appelées x2) pour atteindre une bande passante potentielle de 2 Go/s. Cette interface permet de tripler presque la bande passante du matériel SATA 3.0 précédent.
Nouveau connecteur SATA Express
Les nouvelles interfaces nécessitent de nouveaux connecteurs. Il combine deux connecteurs de données SATA et un troisième connecteur plus petit pour gérer les communications basées sur PCI Express. Les deux connecteurs SATA sont des ports SATA 3.0 complets. Un seul connecteur SATA Express sur un ordinateur peut prendre en charge deux anciens ports SATA. Tous les connecteurs SATA Express utilisent toute la largeur, que le disque soit basé sur des communications SATA plus anciennes ou sur le nouveau PCI-Express. Par conséquent, un SATA Express peut gérer deux disques SATA ou un disque SATA Express.
Étant donné qu’un disque basé sur SATA Express peut utiliser l’une ou l’autre technologie, il doit s’interfacer avec les deux, il utilise donc deux ports au lieu d’un troisième port alternatif. De plus, de nombreux ports SATA sont reliés aux voies PCI Express pour communiquer avec le processeur. L’utilisation d’un connecteur PCI Express avec un lecteur SATA Express coupe la communication avec les deux ports SATA reliés au connecteur.
Restrictions de l’interface de commande
SATA transfère les données entre l’appareil et le CPU. En plus de cette couche, il existe une couche de commande qui s’exécute au-dessus. La couche de commande envoie des commandes pour écrire et lire à partir du lecteur de stockage. Pendant de nombreuses années, ce processus a été géré par l’Advanced Host Controller Interface. Il est inscrit dans tous les systèmes d’exploitation actuellement sur le marché, ce qui rend les disques SATA plug and play. Aucun pilote supplémentaire n’est requis.
Bien que la technologie fonctionne pour les technologies plus anciennes et plus lentes comme les disques durs et les clés USB, elle entrave les SSD plus rapides. Bien que la file d’attente de commandes AHCI puisse contenir 32 commandes, elle ne peut traiter qu’une commande à la fois car il n’y a qu’une seule file d’attente.
C’est là qu’intervient le jeu de commandes Non-Volatile Memory Express. Il dispose de 65 536 files d’attente de commandes, chacune capable de contenir 65 536 commandes. Cela permet le traitement parallèle des commandes de stockage du lecteur. Ce n’est pas bon pour les disques durs car il est limité à une seule commande en raison des têtes de lecteur. Cependant, pour les disques SSD avec plusieurs puces de mémoire, il peut augmenter la bande passante en écrivant simultanément plusieurs commandes sur différentes puces et cellules.
Il s’agit d’une nouvelle technologie qui n’est pas intégrée à la plupart des systèmes d’exploitation du marché. De nombreux systèmes d’exploitation nécessitent l’installation de pilotes supplémentaires dans le lecteur afin que le lecteur puisse utiliser la nouvelle technologie NVMe. Le déploiement des performances les plus rapides pour les disques SATA Express peut prendre un certain temps.
SATA Express prend en charge les deux méthodes. Vous pouvez utiliser la nouvelle technologie avec le pilote AHCI et éventuellement migrer ultérieurement vers la nouvelle norme NVMe pour améliorer les performances, ce qui peut nécessiter un reformatage du disque.
Fonctionnalités supplémentaires dans la spécification SATA 3.2
La nouvelle spécification SATA n’ajoute pas seulement de nouvelles méthodes de communication et de nouveaux connecteurs. La plupart ciblent les ordinateurs mobiles, mais peuvent profiter à d’autres ordinateurs non mobiles.
La fonction d’économie d’énergie la plus importante est le mode DevSleep. Il s’agit d’un nouveau mode d’alimentation qui permet au système stocké de quasi-hiberner. Ce mode réduit la consommation d’énergie en mode veille pour améliorer l’autonomie des ordinateurs portables spéciaux, y compris les ultrabooks conçus autour des SSD et à faible consommation d’énergie.
Les disques hybrides à semi-conducteurs bénéficient également des nouvelles normes, car celles-ci ajoutent un nouvel ensemble d’optimisations. Dans l’implémentation SATA actuelle, le contrôleur de disque détermine quels éléments doivent et ne doivent pas être mis en cache en fonction des demandes qu’il voit. Avec la nouvelle structure, le système d’exploitation indique au contrôleur du pilote quels éléments doivent être conservés dans le cache, ce qui réduit la surcharge du contrôleur du pilote et améliore les performances.
Enfin, il existe une fonction pour la configuration du lecteur RAID. L’un des objectifs du RAID est la redondance des données. Si un disque tombe en panne, le disque est remplacé et les données sont reconstruites à partir de la somme de contrôle. Un nouveau processus dans la norme SATA 3.2 améliore le processus de reconstruction en identifiant quelles données sont corrompues et lesquelles ne le sont pas.
JaviMZN
Mise en œuvre et pourquoi elle n’a pas été adoptée tout de suite
SATA Express est la norme officielle depuis fin 2013. Il n’a pas fait son chemin dans les systèmes informatiques avant la sortie du printemps 2014 du chipset Intel H97/Z97. Bien que la carte mère ait une nouvelle interface, il n’y a pas de lancement de pilote pour l’utiliser.
La raison pour laquelle l’interface n’a pas pris rapidement est l’interface M.2. Il est conçu pour être utilisé avec des disques SSD dans des facteurs de forme plus petits. Les disques durs sont difficiles à battre la norme SATA. M.2 a plus de flexibilité car il ne repose pas sur des disques plus gros. Il peut également utiliser quatre voies PCI Express, ce qui signifie des disques plus rapides que les deux voies de SATA Express.
AMD a lancé les microprocesseurs Ryzen début mars 2017, apportant une prise en charge intégrée de SATA Express à la plate-forme AMD Socket AM4.
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