SSD

Interfejsy w dyskach HDD i SSD - rodzaje i zastosowanie

Paweł Maziarz | Redaktor serwisu benchmark.pl
23 komentarze Dyskutuj z nami

Nadal najpopularniejszym interfejsem jest SATA III, ale coraz częściej można spotkać rozwiązania korzystające z wydajniejszego PCI-Express.

Dyski twarde (HDD) i półprzewodnikowe (SSD) komunikują się z komputerem za pomocą interfejsów - na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań, w których łatwo się pogubić.Plextor Polska przygotował krótki poradnik, w którym w prosty sposób wyjaśnił w czym tkwi różnica i w jaki sposób te rozwiązania wpływają na wydajność pracy nośnika.

Jednymi z pierwszych interfejsów były złącza krawędziowe stosowane w komputerach (Atari, Commodore) i konsolach do gier (NES, Pegasus). Podłączano do nich kartridże, czyli nośniki danych z trwale zapisanym oprogramowaniem, które nie mogło być modyfikowane. Złącza krawędziowe stosowane przez producentów miały różne szerokości i długości. Ciężko było mówić o jakimkolwiek standardzie i kompatybilności. Wraz ze wzrostem popularności komputerów klasy PC, pojawiły się standaryzowane złącza krawędziowe, których jednak przez wiele lat nie wykorzystywano do podłączania nośników danych.

Kartridż
Kardridż - przykład nośnika ze złączem krawędziowym

W międzyczasie podstawowym nośnikiem danych stały się dyski twarde, które do przechowywania informacji wykorzystywały nośnik magnetyczny. Do ich połączenia z komputerem wykorzystywano interfejs ATA (Advanced Technology Attachment), który oferował przepustowość do 133 MB/s.

Plextor dysk SSD SATA
Dysk SSD ze złączem SATA

Jego następca to standard SATA. Jest to obecnie najpopularniejszy interfejs stosowany w komputerach stacjonarnych i laptopach. Do podłączenia dysku wykorzystuje się dwa przewody – do transmisji danych i zasilania. Interfejs doczekał się trzech generacji. Pierwsza, czyli SATA (I) zapewnia przepustowość na poziomie 150 MB/s. SATA II pozwala osiągnąć 300 MB/s, natomiast obecnie stosowana SATA III - 600 MB/s.

Postępująca miniaturyzacja urządzeń sprawiła, że konieczne stało się stworzenie dodatkowych wariantów standardu SATA. Jednym z nich jest eSATA, czyli wersja wykorzystywana do połączenia dysków zewnętrznych z komputerem. Obecnie coraz częściej zastępowana jest złączami USB 3.0 ze względu na większe możliwości i popularność.

Plextor dysk SSD mSATA
Dysk SSD ze złączem mSATA

Z myślą o komputerach przenośnych powstało złącze mSATA dedykowane do instalacji dysków SSD. Gwarantowało kompaktowe rozmiary, jednak w dalszym ciągu wykorzystywało interfejs SATA III. Stał się on niewystarczający, gdy na popularności zaczęły zyskiwać nośniki SSD, potrafiące osiągać lepszą przepustowość niż możliwości standardu.

Plextor dysk SSD PCI-Express
Dysk SSD ze złączem PCI-Express

Obecnie coraz chętniej wykorzystuje się oparty o złącza krawędziowe standard PCI Express, który pozwala ominąć ograniczenia standardu SATA III a jednocześnie jest dostępny w starszych urządzeniach. Prędkość transmisji danych w przypadku tego złącza jest w stanie przekroczyć 1 GB/s. PCI Express jest również bardziej energooszczędne niż SATA. Tego typu interfejs instalowany jest wyłącznie w komputerach stacjonarnych. Złącza PCI Express posiadają różną długość. Umieszcza się w nich karty, które wykorzystują określoną liczbę linii. Urządzenie wykorzystujące dwie linie można umieścić w slocie posiadającym ich cztery, osiem, a nawet szesnaście. Najnowsza wersja interfejsu to PCI Express 3.0. Kolejne wersje interfejsu są kompatybilne wstecz. Zaletą jest transmisja dwukierunkowa, dzięki której wymiana danych odbywa się jednocześnie w dwie strony.

Plextor dysk SSD M.2
Dysk SSD ze złączem M.2

Złącze M.2 zostało zaprojektowane jako następca standardu mSATA. Zajmuje mniej miejsca i pozwala na osiągnięcie prędkości transmisji danych grubo ponad 1 GB/s. Pierwotnie przewidziane było dla laptopów, ale popularność zdobywa również w przypadku komputerów stacjonarnych. Standard może wykorzystywać interfejs SATA lub PCI Express. W przypadku tego drugiego rozwiązania, dysk wykorzystuje pełne możliwości kontrolera PCI Express, używając kompaktowego złącza M.2. Przed zakupem dysku warto upewnić się jaki kontroler obsługuje posiadane na płycie głównej złącze M.2.

Interfejsy dysków SSD - infografika

Jakie rozwiązanie wybrać? Dla dysków HDD możliwości interfejsu SATA III wciąż są wystarczające, ale dla nośników SSD jest to standard ograniczający ich potencjał. Obecnie najbardziej przyszłościowym rozwiązaniem jest dysk korzystający z interfejsu PCI Express ze złączem M.2. W przypadku jego braku, dobrym rozwiązaniem jest skorzystanie z dysku M.2. wbudowanego w adapter standardowego złącza PCI Express.

W przyszłości popularne mogą stać się rozwiązania wykorzystujące interfejs pamięci RAM. Prototyp takiego urządzenia zaprezentowała firma Sandisk w modelu ULLtraDIMM - dzięki takiemu rozwiązaniu omijane są kontrolery wejścia/wyjścia, a czas reakcji to 5 mikrosekund przy zapisie i 150 mikrosekund przy odczycie. Aktualnie popularne rozwiązania również doczekają się ulepszeń. Standard PCI Express 4.0 ma zaoferować dwukrotnie większą przepustowość w stosunku do poprzednika. Prace trwają również nad nową generacją złącza M.2, które pozwoli na prędkość transmisji danych na poziomie 7,9 GB/s. Jedno jest pewne – dyski SSD to przyszłościowe nośniki danych, które swoje najlepsze lata mają jeszcze przed sobą.

Źródło: Plextor

Komentarze

23
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    kokosnh
    no ale interfejs M.2 ma fizycznie 2 wersje, klucz B i M.
    Dyski mają fizycznie 3 wersje B, M i B+M ( ten na obrazku )
    Żeby nie było łatwo, oba złącza B i M mogą obsługiwać różne protokoły AHCI, NVMe, lub oba ( zależnie co przewidział producent )
    I jeśli producent nie poda co to za złącze ( a w laptopach często tego nie robią ), to mamy niezłą zagwozdkę z wyborem dysku pod M.2
    19
  • avatar
    Vatharian
    Rozczarowałem się, myślałem, że autor chociaż wspomni o Infiniband, FD, SAS, SCSI... fajny temat do artykułu, a tutaj po łebkach.
    7
  • avatar
    drcocaina
    W ankiecie brakuje opcji kombinowanych np.: PCI-Express + SATA. Wiem, że ankieta by się rozrosła ale jak ankieta to ankieta. Ja lubię frytki i kurczaka więc czemu nie mam wybrać obu albo mam zrezygnować z jednego.
    4
  • avatar
    Marecki_CLF
    "PCI Express jest również bardziej energooszczędne niż SATA. Tego typu interfejs instalowany jest wyłącznie w komputerach stacjonarnych."
    Mniemam, że to jakieś "przejęzyczenie". W komputerach przenośnych od dawna występują złącza Express Card, MXM oraz M.2, wszystkie będące wariantami magistrali PCI Express.
    4
  • avatar
    Promilus
    Artykuł nie do końca poprawny. Typ interfejsu dla HDD to był IDE. Później dopiero zaczęto używać ATA, gdy dominującą rolę zajęły protokoły i kontrolery wykorzystujące DMA (UDMA czyli ATA/33 wzwyż). Wcześniej było zwykle IDE albo przy CD-ROM ATAPI. Warto dodać, że w początkach tego interfejsu dominowały tryby PIO obsługiwane programowo bezpośrednio przez procesor - czyli transfer zżerał cykle procesora. Czasem w przypadku cd-rom lub wczesnych hdd dma kontroler przełączał się w tryb PIO co skutkowało 1. niskimi transferami, 2. niebotycznym zużyciem procesora. Interfejs SATA wykorzystuje warstwę sprzętową LVDS. Zupełnie jak pojedynczy pci-express link, hyper transport link czy qpi link. Dlatego główna różnica tkwi w protokołach transmisji, a nie samym sprzęcie.
    2
  • avatar
    jeomax.co.uk
    "Dyski twarde (HDD) i półprzewodnikowe (SSD)"

    Prawidłowa wykładnia:
    "Napędy dyskowe oraz półprzewodnikowe", jako że HDD to Hard Disk Drive i oznacza napęd dysku twardego, takoż wspólnym członem łączącym oba urządzenia zostaje napęd, co w zdaniu ujmuje się tak, jak napisałem.
    1
  • avatar
    r_e_s_e_t
    Plextor już tak się stoczył technicznie, że zostało im tylko klepanie slajdów, infografik i TLC. Szkoda chłopa.

    Pierwszy raz przyszło mi na myśl, że można się pogubić w interface'ach pamięci masowych. Przez długie lata był praktycznie tylko SATA i mSATA, a teraz mamy mobilne M.2 zaadoptowane również do desktopów.
    -1
  • avatar
    neomce
    Ciekawy artykuł.
    Przedostatnie zdjęcie powinno być podpisane "Dysk SSD ze złączem M.2"
  • avatar
    Konto usunięte
    A komentarze zapowiadały się tak ciekawie...