Имя пользователя:
Пароль:  
Помощь | Регистрация | Забыли пароль?  | Правила  

Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Ответить
Настройки темы
HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Автор: Макс КУРМАЗ
Источник: http://www.kv.by/

Вы купили новый винчестер. Конечно, с интерфейсом Serial ATA. И, конечно, много слышали о новой интересной функции, реализованной в последних моделях - NCQ. Предвкушая заметный прирост скорости загрузки Windows и программ, а также снижение шума винчестера, вы подключаете винчестер, устанавливаете операционку и... Теперь вам потребуется проделать дополнительные манипуляции, чтобы включить поддержку AHCI и установить подходящие драйверы. Иначе технология NCQ, равно как и другие интересные функции, останется незадействованной.


Ради чего

Идея, лежащая в основе технологии NCQ (Native Command Queuing), уже не раз была реализована в жестких дисках и контроллерах, но не в тех, что применяются в обычных персоналках.

Итак, вот какой принцип лежит в основе NCQ. Как известно, жесткий диск работает довольно медленно, по сравнению с другими устройствами ПК ввиду его механической природы. Особенно много времени тратится на перемещение головок между дорожками, на которых расположены запрошенные системой сектора с данными. Чтобы эти перемещения минимизировать, можно применить хорошо известный в информатике метод переупорядочивания очереди команд. В данном случае в качестве критерия перестройки используется расстояние между дорожками, к которым будет производиться доступ. Команды на чтение, поступающие к жесткому диску со стороны системы, выполняются не по порядку, а накапливаются в очереди. Там они меняются местами таким образом, чтобы головка при выполнении соседних запросов смещалась как можно меньше. За счет этого и достигается ускорение.

Обычно для иллюстрации эффекта от переупорядочивания приводится классический пример - лифт в здании. Представьте, что он перемещается по этажам в том порядке, в каком были нажаты кнопки на панели. Но лифт работает гораздо эффективнее - он открывает двери на этажах по ходу движения. Да, некоторым из пассажиров приходится ожидать дольше, но другие попадают на нужный этаж намного быстрее.

Собственно, некоторые минусы после приведения примера с лифтом вам стали очевидны. Не все запросы будут выполнены быстрее - некоторые могут "застрять" в очереди, пропуская другие запросы. А появление запроса на запись вообще осложняет обработку очереди команд, так как возможна ситуация нарушения целостности данных.

Кроме того, подобная технология даст выгоду только в том случае, если команды винчестеру поступают плотным потоком и намного быстрее, чем он успевает их выполнить. В условиях современных ПК такая ситуация происходит не очень часто - в основном в момент загрузки ОС и больших программных пакетов. Поэтому за реализацию технологии NCQ взялись только в последнее время, хотя в серверной среде интеллектуальное переупорядочивание команд применяется давно и успешно.

Следует заметить, что возможность изменения порядка команд и обработки очередей заложена и в протоколе интерфейса ATA (технология TCQ). И даже есть примеры вполне успешной ее реализации. Но сделано это не очень красиво и удобно. Дело в том, что протокол интерфейса ATA, по которому работают жесткие диски с обычным, "параллельным" интерфейсом, основан на протоколе работы шины ISA. Процедура инициализации и передачи команды, а также слежение за состоянием и ошибками - довольно длительная и сложная процедура, требующая анализа нескольких регистров. Поэтому разработчики решили реализовать поддержку данной технологии в винчестерах, использующих новый интерфейс - Serial ATA.


Протокол AHCI

Контроллер Serial ATA, согласно требованиям этого стандарта, должен поддерживать, как минимум, два режима работы. Первый - режим эмуляции стандартного контроллера ATA. В этом режиме контроллер полностью повторяет протокол обращения к жесткому диску ATA и, с точки зрения операционной системы и драйверов, не отличается от контроллера "параллельного" интерфейса. При этом подключенные к нему винчестеры эмулируются либо как устройства Master на отдельном канале, либо, если операционная система "не понимает" более двух каналов - как пары устройств Master и Slave. Этот режим включен по умолчанию, он полностью поддерживается всеми операционными системами и BIOS.

Проблема в том, что в режиме эмуляции реализация дополнительных функций Serial ATA частично или полностью невозможна, иначе совместимость с классической реализацией ATA будет нарушена. Поэтому контроллер имеет возможность переключиться в "родной" (Native) режим Serial ATA, который не имеет сковывающих его "родственных обязательств" по отношению к ATA.

Протокол AHCI (Advanced Host Controller Interface) как раз описывает поведение контроллера в режиме Native с точки зрения системы. Он описывает, каким образом контроллер обрабатывает очередь команд, где и как они хранятся, как программист должен помещать команды в очередь и где получать результаты их выполнения. Все условности протокола ATA отброшены, все сложности с манипулированием регистрами и флагами упразднены за ненадобностью. Реализация всех дополнительных функций Serial ATA, включая NCQ, Hot Swap, Port Multiplier, Staggered Spin-Up и т.д., теперь ничем не ограничивается.

Данный протокол был разработан специальной инициативной группой во главе с Intel. Он является дополнением к стандарту Serial ATA, который, в общем-то, не описывает требования к хост-контроллерам (контроллерам со стороны вычислительной системы, к которой подключен винчестер). Вместе с AHCI стандарт Serial ATA является законченным решением для организации дисковой подсистемы в ПК нового поколения.

Вместе с тем теряется совместимость с программным обеспечением, не поддерживающим Serial ATA изначально. Работать в двух режимах одновременно контроллер не может. Переключаясь в режим Native, он теряет возможность принимать команды от программного обеспечения, не "понимающего" протокол AHCI.


Опять эта Windows

Таким программным обеспечением, как ни странно (или что неудивительно), является операционная система Windows. Как признаются разработчики этой операционной системы в специальном документе (http://www.microsoft.com/whdc/device...alATA_FAQ.mspx), дисковая подсистема всех версий Windows, вышедших до версии Vista, поддерживать AHCI не будет. Объясняют они это наличием особенностей в реализации AHCI производителями разных контроллеров. В будущем в ядре Windows будет реализован новый механизм подключения драйверов - Ataport, и в составе драйверов будет идти стандартный минипорт для Native-режима контроллера Serial ATA. А пока, увы, нужно устанавливать специальный драйвер или SCSI-минипорт непосредственно от производителя контроллера.

Эта проблема сложнее, чем кажется на первый взгляд. Операционная система Windows устроена таким образом, что при старте она должна обязательно "подхватить" правильный драйвер для контроллера жестких дисков. Иначе старт прерывается пресловутым "синим экраном", избавиться от которого можно только переустановкой системы. Мало того, процесс установки тоже прервется этим же "синим экраном", если вовремя не предоставить Windows дискету с нужным драйвером. Владельцам ноутбуков вообще не позавидуешь - им и дискету-то вставить некуда, а другие носители Windows в данном случае не принимает.


Как включить AHCI

Способ первый, классический. Как и при создании RAID, вы используете установочную дискету, идущую в комплекте с материнской платой или созданную самостоятельно. Начинаете установку Windows, доходите до первой перезагрузки, а когда появляется надпись "Press F6..." внизу синего экрана, нажимаете F6 и предлагаете дискету. Следует выбрать правильный вариант драйвера и продолжить установку Windows. Впоследствии, когда установка успешно завершится, будет нелишним еще раз установить драйверы и утилиты - они позволят проделать некоторые настройки и убедиться, что NCQ включена.

Второй способ сложнее, но он позволяет обойтись и без дискеты, и без переустановки Windows. Для этого в BIOS вашего компьютера должна быть возможность отключения AHCI (или Native Mode, что в данном случае синонимы). При включенном режиме эмуляции вы проводите установку Windows, а потом устанавливаете драйверы от производителя контроллера (чипсета материнской платы). Если они не ставятся автоматически, делаете это вручную. Потом включаете AHCI в BIOS, и система начинает использовать преимущества NCQ.


На примере Intel

В чипсетах Intel поддержка AHCI появилась еще в серии 915. Правда, только в южных мостах с суффиксами "R", "M" и "DH":

* ICH6R, ICH6M - чипсеты серии 915/925;
* ICH7R, ICH7M, ICH7DH, ICH7MDH - чипсеты серии 945/955/975;
* ICH8R - чипсеты серии 965.

Такими мостами комплектуются только ноутбуки на платформе Centrino, начиная со второго поколения, и дорогие материнские платы на старших чипсетах серии - 925, 955, 975. Как правило, если AHCI поддерживается, то в BIOS будет соответствующая строчка. В крайнем случае, можно заглянуть в руководство к материнской плате.

Вам понадобятся драйверы Intel Matrix Storage, бывшие Intel Application Accelerator, а также установочная дискета к ним. Ее образ можно скачать с сайта Intel. Драйверы с этой дискеты пригодятся и для установки Windows, и для включения AHCI уже после установки. В последнем случае не забудьте обязательно установить Intel INF Update перед тем, как начинать манипуляции с другими драйверами. После того, как драйверы стандартного контроллера Serial ATA будут заменены на драйверы с установочной дискеты Intel, можно включать AHCI. Windows сможет загрузиться, и дальше можно продолжить установку комплекта Matrix Storage - без включения AHCI он запускаться откажется. Для контроллеров других производителей процедура аналогичная - сначала установка драйверов, потом включение AHCI.

Винчестер в данном случае не затрагивается - форматировать, перешивать и т.п. ничего не нужно.

-------
ВНИМАНИЕ ознакомьтесь, прежде чем создать тему! Процессор - мозг компьютера, блок питания - сердце и печень.


Отправлено: 09:21, 29-06-2007

 

Ветеран


Сообщения: 8052
Благодарности: 1095

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Ment69:
офисная системная плата »
- это понятно, но не до такой же степени экономить!

-------
Из двух зол, не выбирают ни одного!

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 14:49, 04-08-2010 | #231



Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью социальной сети.

Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.

eco eco вне форума

Аватара для eco

Ветеран


Сообщения: 11819
Благодарности: 1624

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Ment69:
Vugami, Забудьте про NCQ. »
Сочуствую, только замена.

Отправлено: 16:13, 04-08-2010 | #232


Новый участник


Сообщения: 7
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Материнка Asus P5KC. Чипсет Intel P35 ICH9. Вопрос: Можно ли включить AHCI, чтобы была задействована NCQ или нет?

Отправлено: 16:55, 04-08-2010 | #233


Ветеран


Сообщения: 673
Благодарности: 186

Профиль | Отправить PM | Цитировать


bryanskcity,
http://www.intel.com/support/chipset.../CS-012304.htm

Отправлено: 19:30, 04-08-2010 | #234


Ветеран


Сообщения: 8052
Благодарности: 1095

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Ment69:
Vugami, Забудьте про NCQ »
- я же не просто, кроме "увы и ах!", написал Vugami, что можно и попытаться. Основываясь на официальном от ASUSTeK заявление или ответе на чей-то вопрос, что вся ! Р5-серия поддерживает NCQ. И если это так, то это уже другой коленкор. Можно протест в ООН написать Ссылку, если найду, представлю позже.
Цитата eco:
Сочуствую, только замена. »
- эко! какой Вы скорый на расправу ещё есть внешние контроллёры в запасе

-------
Из двух зол, не выбирают ни одного!


Отправлено: 22:02, 04-08-2010 | #235


Новый участник


Сообщения: 7
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


А реально на сколько с NCQ лучше? Скорость выше или как?

Отправлено: 23:24, 04-08-2010 | #236


Ветеран


Сообщения: 747
Благодарности: 151

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата bryanskcity:
А реально на сколько с NCQ лучше? Скорость выше или как? »
Дефрагментация диска проходит быстрее (но вы же не каждый день дефрагментируете диски).

-------
Не мыслям надобно учить, а мыслить


Отправлено: 23:43, 04-08-2010 | #237


Новый участник


Сообщения: 7
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Только здесь заметна разница и всё?

Отправлено: 00:06, 05-08-2010 | #238


Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата bryanskcity:
А реально на сколько с NCQ лучше? Скорость выше или как? »
вы пытались внимательно прочитать тему? Вы читали как расшифровывается NCQ? Если грубо объяснить принцип работы, то можно сказать так: При включении NCQ на пути данных появляется гаишник с жезлом, который выстраивает обращения к диску в стройную красивую очередь, поэтому если вы будете копировать один большой файл - ни какого прироста производительности вы не заметите, грузовик он и есть грузовик, а вот если вы копируете кучу мелких файлов (торрент) то тогда заметите насколько порядок лучше хаоса.

-------
ВНИМАНИЕ ознакомьтесь, прежде чем создать тему! Процессор - мозг компьютера, блок питания - сердце и печень.

Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 07:49, 05-08-2010 | #239


Аватара для Полосатый 777

Пользователь


Сообщения: 75
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


И вот где тут дрова для AHCI ставить?
Пробовал на IDE ATA ставить а он выдает что в указанном месте отсутствуют сведения об оборудовании и все сбрасывает.
Также и на SCSI и RAID контроллеры
Да и все таки для чего нужны драйвера на чипсет материнской платы какую они играют роль?

Последний раз редактировалось Полосатый 777, 18-04-2011 в 16:12.


Отправлено: 19:05, 23-08-2010 | #240



Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Участник сейчас на форуме Участник сейчас на форуме Участник вне форума Участник вне форума Автор темы Автор темы Шапка темы Сообщение прикреплено

Похожие темы
Название темы Автор Информация о форуме Ответов Последнее сообщение
Разное - контролер PCI 2.1 - Serial-ATA + Parallel-ATA J7BXA Прочее железо 9 11-10-2009 11:56
Возможно ли сделать зеркало на дисках serial ATA? serpan Microsoft Windows NT/2000/2003 9 18-10-2006 03:17
ХР и Serial ATA ZhenKZ Microsoft Windows 2000/XP 10 12-03-2005 22:23
Serial ATA TheoS Непонятные проблемы с Железом 14 28-01-2005 23:09
Serial ATA ligv Непонятные проблемы с Железом 15 09-01-2005 20:14




 
Переход