SATA Express: подключение интерфейса и кабеля к разъему

Работа с ПК

Что такое контроллер SATA Express?

 Что такое интерфейс SATA Express?

SATA или Serial ATA добились востребования в файловых хранилищах компьютера. Стандартизация интерфейса обеспечивает простоту установки и совместимость между компьютерами и устройствами хранения. Проблема состоит в достижении предела пропускной способности популярного SATA.

SATA или Serial ATA добились востребования в файловых хранилищах компьютера. Стандартизация интерфейса обеспечивает простоту установки и совместимость между компьютерами и устройствами хранения. Проблема состоит в достижении предела пропускной способности популярного SATA . И многие твердотельные накопители ограничены производительностью интерфейса, а не накопителя. Из-за этого необходимо было разработать новые стандарты связи между компьютером и накопителями. SATA Express, это современная разработка, которая улучшит производительность.

SATA или PCI-Express соединение

стандартный sata интерфейсСтандартный SATA интерфейс на SSD накопителе

Существующие спецификации SATA 3.0 были ограничены пропускной способностью всего 6,0 Гбит/с, что соответствует примерно 750 МБ/с. Теперь с накладными расходами на интерфейс и остальные моменты. Это означает, что эффективная производительность была ограничена только 600 МБ/с.

Pci sata концентраторPCI SATA концентратор расширяет свои разъемы. И добавляет такие как IDE, или другие

Многие из нынешних поколений твердотельных накопителей достигли этого предела и нуждаются в некоторой форме более быстрого интерфейса. Спецификация SATA 3.2, частью которой считается SATA Express, представляет новое средство связи между компьютером и устройствами, позволяя устройствам выбирать, использовать ли существующий метод SATA, обеспечивая обратную совместимость со старыми устройствами или использовать быструю PCI Sata.

Шина PCI-Express традиционно использовалась для связи между процессором и периферийными устройствами, такими как графические карты, сетевые интерфейсы, порты USB и т.д.

Порты PCI ExpressСтандартный PCI Express куда подключаются видеокарты

С действующими стандартами PCI-Express 3.0, одна линия слота PCI-Express может обрабатывать до 1 гб/с делает это быстрее, чем текущий интерфейс SATA. Этого не возможно достичь на одной линия PCI-Express, но устройства могут использовать несколько линий. Согласно спецификациям SATA Express, накопитель с новым интерфейсом может использовать две линии PCI-Express (часто называемые x2), чтобы иметь потенциальную полосу пропускания 2 гб/с, что почти в три раза превышает скорость предыдущих SATA 3.0.

Новый разъем SATA Express

Новый разъем SATA Express

Теперь новый интерфейс также требует нового разъема. Это может выглядеть несколько похоже, потому что разъем фактически объединяет два разъема данных SATA вместе с третьим немного меньшим разъемом, который имеет общее с коммуникациями на основе PCI-Express. Два разъема SATA на считаются полностью функциональными портами SATA 3.0. Один разъем SATA Express на компьютере может поддерживать два старых порта SATA. Проблема возникает, когда вы хотите подключить в разъем более новый накопитель на основе SATA Express. Все разъемы SATA Express будут использовать доступную ширину независимо от того, использует ли диск старую связь SATA или новую PCI-Express. Один SATA Express может обрабатывать либо два диска SATA, либо один диск SATA Express.

Кабель sata expressДля подключения 1 кабеля от Express, нужно 2 SATA разъема

Так почему же диск SATA Express на основе PCI-Express не использует только один третий разъем, а не два порта SATA? Это связано с тем, что накопитель на основе SATA Express может использовать любую технологию, поэтому он должен иметь интерфейс с обеими. Многие порты SATA связаны с линией PCI-Express для связи с процессором. Используя интерфейс PCI-Express напрямую с диском SATA Express, вы в используете два порта SATA на материнской плате.

Ограничения интерфейса команд

SATA — это эффективный способ передачи данных между устройством и процессором в компьютере. В дополнение к этому, сверху работает диспетчер задач для отправки команд на то, что должно быть записано и прочитано с накопителя. В течение многих лет это обрабатывалось AHCI (Advanced Host Controller Interface). Это было настолько стандартизировано, что в основном записано внутри каждой операционной системы в настоящее время на рынке. Это эффективно делает диски SATA как «подключи и играй». Никаких дополнительных драйверов не требуется. Но эта технология хорошо работала со старыми более медленными технологиями, такими как жесткие диски и USB-накопители, она действительно сдерживает более быстрые твердотельные накопители. Проблема в том, что, очередь задач AHCI может содержать 32 команды в очереди, а обрабатывать только одну команду за раз, поскольку существует только одна очередь.

Ssd диск NVMeЭто NVMe SSD накопитель с подключением в интерфейс M2

sata кабельСтандартный SATA кабель

Есть небольшая проблема. Это новая технология, и в результате она не встроена в большинство существующих на рынке операционных систем. Большинству потребуется установить в них дополнительные драйверы, чтобы диски могли использовать новую технологию NVMe. Развертывание быстрой производительности для дисков SATA Express может занять некоторое время, так как программное обеспечение должно стать более зрелым, как в первом представлении AHCI. Но SATA Express позволяет дискам использовать любой из этих двух методов. Поэтому вы все еще можете использовать новую технологию сейчас с драйверами AHCI и, возможно перейти к более новым стандартам NVMe для повышения производительности, или потребуется переформатировать диск.

Функции, добавленные в SATA Express через SATA 3.2

Sshd твердотельный накопитель жесткий дискSSHD это смесь SSD и HDD накопителя

Теперь новые спецификации SATA добавляют больше, чем просто новые методы связи и разъем. Большинство из них нацелены на мобильные компьютеры, но они могут принести пользу другим не мобильным компьютерам. Заметная функция энергосбережения — это новый режим DevSleep. Это новый режим питания, который позволяет системам в хранилище практически полностью отключаться, что снижает потребление энергии в режиме ожидания. Это должно помочь улучшить время работы специальных ноутбуков, в том числе ультрабуков, разработанных на основе SSD дисков, и с низким энергопотреблением.

Режим жесткого диска выбирается в biosРежим дисков изменяют в настройках BIOS

Пользователи SSHD (твердотельные гибридные накопители) также получат выгоду от новых стандартов, поскольку они внедрили новый набор оптимизаций. В текущих реализациях SATA контроллер накопителя будет определять, какие элементы должны и не должны кэшироваться, основываясь на том, что он видит, как запрашивается. Благодаря новой структуре операционная система может по существу сообщать контроллеру накопителя, какие элементы он должен хранить в кэше, что уменьшает количество служебных данных на контроллере накопителя и повышает производительность.

Технология работы raid для жестких дисковТехнология жестких дисков — RAID

Есть функция для использования с настройками дисков RAID. Одной из целей RAID считается избыточность данных. В случае отказа диска его можно заменить, а затем данные будут восстановлены из данных контрольной суммы. Они создали новый процесс в стандартах SATA 3.2, который может улучшить процесс восстановления, распознавая, какие данные повреждены, а какие нет.

Реализация и почему этого не произошло

SATA Express считают официальным стандартом с конца 2013 года, но он не начал проникать в компьютерные системы до выпуска чипсетов Intel H97/Z97 весной 2014 года. Даже с материнскими платами, имеется новый интерфейс, но на момент запуска нет дисков, которые могут использовать новую технологию. Это связано с поддержкой операционной системой новой очереди команд, чтобы в полной мере использовать SATA Express. Текущие реализации позволяют использовать разъемы SATA Express с существующими дисками SATA. Это поможет упростить внедрение для тех, кто приобрел технологию сейчас, когда диски станут доступны.

Интерфейс M2Подключение в M2, осуществляется с задвигом

Причина того, что интерфейс не стал популярным, считается интерфейс M2. Это используется исключительно для твердотельных накопителей, которые имеют меньший форм-фактор, и используется в ноутбуках, но также и в настольных системах. Жестким дискам по-прежнему не хватает стандартов SATA. M.2 обладает большей гибкостью, поскольку не зависит от более крупных дисков, но может использовать четыре линии PCI-Express, что означает более быстрые диски, чем две линии SATA Express. На этом этапе потребители могут никогда не увидеть, что SATA Express будет принят.

Что такое режим AHCI и как его настраивать?

Включить и настроить режим AHCI стоит каждому пользователю, желающему улучшить и расширить возможности компьютера в работе с жёсткими дисками SATA и, особенно, SSD.

Режим позволяет увеличить быстродействие компьютера за счёт возросшей скорости обращения к данным, а для его активации требуется выполнить всего лишь несколько простых действий.

 режим AHCI

Перед тем как рассматривать варианты включения режима, стоит сначала ознакомиться с его особенностями и принципом работы.

Что такое AHCI

Интерфейс современных жёстких дисков SATA, поддерживающих скорость передачи данных от 1,5 Гбит/с до 6 Гбит/с, способен работать в двух режимах:

  1. IDE;
  2. AHCI.

Первый обеспечивает совместимость со старыми устройствами (накопителями, выпускавшимися в 2000 годах). Скорость даже самых производительных дисков в этом режиме ненамного отличается от тех самых устаревших моделей. Более современный режим AHCI позволяет пользоваться всеми преимуществами интерфейса SATA в полном объёме. Например, отключением и подключением дисков к материнской плате «на лету», без выключения компьютера или с возможностью минимального перемещения головок диска для повышения скорости работы.

Активировав режим, пользователь ускоряет запуск файлов, чтение и запись информации на дисках и увеличивает общую производительность компьютера. И, хотя прирост может оказаться не таким значительным (в пределах 20%), для некоторых задач такое улучшение может оказаться важным. Если же у вас в работе SSD-диски с форм-фактором SATA, такой вариант является единственным возможным для эффективной работы устройства.

ВАЖНО: Стоит ли включать AHCI на SSD?

При использовании режима AHCI на SSD-диске, вы получите результат только, если у вас интерфейс SATA II/III, в остальных случаях улучшения работы не будет.

Как проверить, включён ли режим

Собираясь включить режим AHCI, убедитесь в том, что он уже не используется на компьютере. Если вы не запускаете высокопроизводительные приложения, у вас в наличии есть мощный процессор и достаточное количество памяти, вы можете просто не заметить, в каком режиме работаете.

Проверить, включён или не включён AHCI, можно таким способом:

  1. Сначала следует перейти к свойствам компьютера (меню «Пуск», пункт «Компьютер», подпункт «Свойства» в контекстном меню);
  2. Открыть диспетчер устройств;
  3. Открыть раздел IDE ATA/ATAPI контроллеры;
  4. Если здесь находится устройство, в названии которого есть AHCI – режим работает. Если такого диска в списке нет (а у вас стоит не устаревший винчестер IDE, а более современный), режим придётся включить самостоятельно.

Рис.1. Список подключённых дисков и устройств. Режим AHCI отключён

Рис.1. Список подключённых дисков и устройств. Режим AHCI отключён

Второй способ проверки работы AHCI – перезагрузка компьютера и переход в меню BIOS (с помощью одного из доступных вариантов – для разных материнских плат и ноутбуков он немного отличается, хотя чаще всего заключается в нажатии функциональных клавиш – от Esc до F12).

Зайдя в БИОС (или UEFI), убедитесь, в каком режиме работает SATA, найдя пункт SATA Mode или SATA Configuration.

Рис.2. Определение режима интерфейса в БИОС

Рис.2. Определение режима интерфейса в БИОС

Совет: При установленном режиме IDE, не стоит сразу же переключать его на AHCI и сохранять – особенно, если у вас ОС Windows 7.

Как включить режим AHCI

Включение этого режима на компьютере может быть выполнено прямо из БИОС.

При этом, если у вас стоит Windows 7, после попытки загрузить систему на экране, скорее всего, появится надпись типа 0x0000007B INACCESSABLE_BOOT_DEVICE, показывающая невозможность работы с диском. Иногда такая же ситуация происходит и с ОС Windows 8 и 10, но вероятность появления сообщения меньше – чаще всего компьютер запускается в работу или же начинает постоянно перезагружаться.

Совсем другая ситуация будет, если выбрать AHCI-режим перед установкой системы. Это даст возможность программному обеспечению с установочного диска распознать параметры HDD или SSD в процессе запуска установщика, и никаких проблем с запуском режима уже не будет.

Сложности начинаются, только если система уже установлена на накопитель, а пользователь собирается изменить параметр IDE на SATA и включить NCQ (Native Command Queuing, расширение протокола SATA, заметно увеличивающую скорость работы с информацией за счёт оптимизации порядка получения команд). В этом случае придётся воспользоваться либо редактором реестра, либо безопасным режимом, в зависимости от операционной системы. Если ни одно из этих действий не обеспечит требуемого результата, останется только включать AHCI и переустанавливать систему.

Для Windows 7

Одна из самых популярных в настоящее время операционных систем, Windows 7, требует для переключения в режим AHCI использования реестра или специальной утилиты. Первый вариант включает в себя следующие этапы:

  1. Запуск редактора реестра (Win + R для вызова меню «Выполнить», ввод команды regedit и подтверждение изменений);

Рис.3. Вызов редактора реестра

Рис.3. Вызов редактора реестра

  1. Переход к разделу HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetservicesmsahci;
  2. Переход к пункту Start, значение которого по умолчанию 3, и изменение его на ноль;

Рис.4. Поиск в реестре раздела для изменения AHCI

Рис.4. Поиск в реестре раздела для изменения AHCI

  1. Переход в этом же подразделе с пункта msahci на IastorV и поиск параметра Start;
  2. Изменение тройки на ноль;
  3. Закрытие редактора.

Теперь осталось перезагрузить компьютер и включить нужный режим AHCI в меню БИОС. После загрузки системы Windows 7 начнёт автоматически устанавливать драйвера для всех подключённых к материнской плате дисков, а затем потребует ещё перезагрузиться для внесения изменений. Последний этап настройки режима – проверка включения режима кэширования записи в свойствах диска. Если он не включён, функцию следует запустить.

Ещё один вариант – утилита Microsoft Fix it , позволяющая избавиться от ошибок после включения нового режима (скачать её можно с официального сайта Microsoft). После запуска и выбора соответствующего действия для исправления неполадок приложение автоматически выполнит все необходимые изменения, и сообщение об ошибке уже не будет появляться.

Рис.5. Использование утилиты Microsoft Fix it для исправления ошибок Windows

Рис.5. Использование утилиты Microsoft Fix it для исправления ошибок Windows

Для Windows 8 и 8.1

Если на компьютере уже установлена Виндовс 8 или 8.1, для настройки режима AHCI можно воспользоваться безопасным режимом. Для этого при возникновении ошибки следует:

  1. Вернуть режим IDE в БИОС;
  2. перезагрузить компьютер;
  3. Запустить командную строку от имени администратора («Пуск»/«Все программы»/«Стандартные»);
  4. Ввести команду bcdedit /set safeboot minimal

Рис.6. Запуск команды для исправления ошибок AHCI

Рис.6. Запуск команды для исправления ошибок AHCI

  1. Нажать кнопку ввода;
  2. Перезагрузить ПК и войти в БИОС;
  3. Включить режим AHCI;
  4. Ещё раз запустить командную строку;
  5. Ввести команду bcdedit /deletevalue safeboot;
  6. Повторно перезагрузить систему, после чего ОС Windows должна перестать выдавать сообщение об ошибке.

Если ваша система работает на процессоре Intel, возможен дополнительный вариант включения AHCI с помощью утилиты от этого производителя (для AMD способ не работает).

Для его использования следует:

  1. Скачать файл f6flpy (драйвер режима) с официального сайта Интел, выбрав подходящую версию (х32 или х64);
  2. Скачать с этого же ресурса файл SetupRST.exe;
  3. Открыть диспетчер устройств и в свойствах вашего жёсткого диска установить вручную новый драйвер f6 AHCI вместо SATA;
  4. Перезагрузить ПК и в БИОС (UEFI) включить AHCI;
  5. Запустить файл SetupRST.exe, который должен автоматически решить проблему.

Для Windows 10

Windows 10 для исправления ошибки при переключении режима тоже позволяет воспользоваться утилитой для процессоров Intel, переустановкой системы и безопасным режимом. Но наиболее эффективным вариантом будет использование редактора реестра, которое немного отличается от аналогичного метода в Виндовс 7.

Для того чтобы воспользоваться этим методом требуется:

  1. Войти в систему под именем администратора;
  2. Запустить редактор реестра одним из доступных способов (проще всего через окно «Выполнить» и команду regedit);
  3. Перейти к разделу HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesiaStorV и найти его параметр Start, изменив его значение на 0;
  4. Найти в соседнем подразделе ServicesiaStorAVStartOverride параметр с именем 0, установив нулевое значение и для него;
  5. Перейти в подраздел Servicesstorahci, провести обнуление параметра Start;
  6. В подразделе ServicesstorahciStartOverride поставить значение ноль для параметра 0.
  7. Закрыть редактор и перезагрузить компьютер;
  8. Войти во время загрузки системы в BIOS и включить режим AHCI.

Рис.7. Работа в реестре Windows 10

Рис.7. Работа в реестре Windows 10

Совет: Рекомендуется выполнить первый запуск Windows 10 в безопасном режиме, для чего эту опцию включают с помощью меню «Выполнить» (Win+R) и ввода команды msconfig для вывода на экран окна настройки конфигурации системы. Здесь нужно выбрать вкладку «Загрузка» и поставить галочку на пункте безопасного режима, указав вариант «Минимальная».

Рис.8. Активация безопасного режима Windows 10

Рис.8. Активация безопасного режима Windows 10

При наличии интерфейса UEFI требуется выполнить устранение неполадок через меню системы:

  1. Войти в боковое меню (Win + I);
  2. Выбрать вкладку обновления и безопасности;
  3. Перейти в пункт «Восстановление», а затем к особым вариантам загрузки;
  4. Перейти в меню устранения неполадок, вкладка «Дополнительные параметры» и, наконец, «Настройки ПО UEFI».

Рис.9. Переключение режима в интерфейсе UEFI

Рис.9. Переключение режима в интерфейсе UEFI

Для стандартного интерфейса BIOS перейти к его настройкам можно, нажав при загрузке соответствующую функциональную клавишу. Например, F2 или F12, в зависимости от материнской платы или модели ноутбука, если настройка производится для него.

После первой же загрузки Виндовс 10 установит все необходимые драйвера для работы с AHCI, и в дальнейшем не будет выдавать никаких ошибок. При этом скорость работы с данными должна возрасти – особенно, если диск имеет интерфейс SATA III.

Другие особенности режима

Для устаревшей ОС Windows XP возможности установки режима AHCI нет. При её разработке такой вариант даже не предполагался. Если очень хочется, нужный драйвер легко найти в сети и встроить в систему. Инструкции процесса также можно найти в интернете, однако мы не рекомендуем выполнять такие действия. В первую очередь, потому что процессору и всему компьютеру, который поддерживает только систему Виндовс XP, установка режима AHCI вряд ли заметно поможет ускориться. Во-вторых, значительные различия между драйверами увеличивают вероятность ошибки, после которой могут быть потеряны данные с диска.

Для Windows Vista процесс включения режима такой же, как и для 7-й версии системы – то есть с помощью реестра или утилиты. А Виндовс NT можно настроить аналогично рекомендациям для XP. Есть варианты драйверов и на другие системы – от Unix до MacOS, так как ssd-накопители и SATA приобретают популярность среди пользователей любых систем.

Выводы

В большинстве случаев после выполнения соответствующих действия в системе режим AHCI начинает работать нормально, а система работает немного быстрее. Если никаких результатов добиться не получилось, можно попробовать переустановить систему после изменения режима – это может занять больше времени, зато гарантирует результат.

https://fps-up.ru/interface/sata-express-podklyuchenie-interfejsa-i-razema
https://pomogaemkompu.temaretik.com/1025984651212360222/chto-takoe-rezhim-ahci-i-kak-ego-nastraivat/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Posts