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

 

Новый участник


Сообщения: 21
Благодарности: 5

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Rostlv:
А в принципе, я на глаз разницы между AHCI и обычным режимом не замечал, разве что в тестах. »
пересмотрел штук 10 тестов разных годов, нигде даже 5% приимущества не увидел, зачем оно тогда надо? кроме теории конечно )))

Отправлено: 09:29, 10-05-2008 | #51



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.


Новый участник


Сообщения: 14
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


dascon,

У меня была похожая ситуация при установке XP, на довольно неплохой, по конфигурации, компьютер
GA-P35-DS4, Проц: intel Core 2 Duo E8400, паьять DDR2-2048 PC6400 800 MHz Kingston , ST3500320AS Barracuda 7200.11 SATA 3Gb/s 32MB Cache, 500-GB Hard Drive,
столкнулся с тем ,что система устанавливается очень медленно. Я решил, что виноват Hard Drive и сменил его на точно такой, но ситуация повторилась. Тогда я взял WD 500 GB, 3 Gb/s, 16 MB Cache, 7200 RPM
И все заработало как положено система стала за 35 мин. Создается впечатление, что материнки от Гигабайта DS4, DS3 конфликтуют с хардами от Segate, а особенно с ST3500320AS Barracuda 7200.11 SATA 3Gb/s 32MB.
Может одной из причин и является NCQ.

Отправлено: 16:11, 20-05-2008 | #52


Новый участник


Сообщения: 28
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Здраствуйте
У меня такая проблема: У меня не включается sata2, хотя и мамка и винт поддерживают, думаецо мне вот из-за этого onchip sata mode -- ide я поставил ahci..но при загрузке синий экран, ahci драйвер я нашёл на сайте гигабайта, но хрень в том, что в диспечере устройств у сата контроллера надо обновить на этот драйвер, но феня в том что в диспечере устройств у меня нет сата контроллера! почему не знаю дрова установлены,
томуже у меня раньше была мамка на nForce2 ultra400, дык там в айди/атапи контролере отображалась не стандартная виндовая хрень(первичный, вторичный...), а отображался NVIDIA nForce IDE Controller, вот у человека такойже только сата http://forum.oszone.net/post-767051-35.html дак как он написал он просто включил NCQ и парится ему не пришлось...а я вот никак не врублюсь чё мне делать! http://keep4u.ru/imgs/b/080325/6b/6b...ac6e915a91.jpg у него ещё наверху подписано NVIDIA nForce 590/570/550 Serial ATA Controlle - а у меня 560....
ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУСТА!!!
мать Gigabyte GA-M56S-S3 чипсет nForce 560; Винт SAMSUNG HD321KJ.

Отправлено: 19:11, 28-05-2008 | #53


Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


AleX902101, Установи драйвера на чипсет, потом вручную установи драйвера на контроллеры IDE, если автоматом не встанет и у тебя все будет.

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


Отправлено: 19:37, 28-05-2008 | #54


Новый участник


Сообщения: 28
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Фишка в том что я качнул дрова(облегчённые с nvworld"а) от 570 и хотел попробывать установить дрова на иде контоллер...но они не лажатся...придётся наверно качнуть дрова с нвидиа.ру...блин весят 80мб....или гдето можно полегче качнуть?(лайт версии на мой чип не нащёл)

Отправлено: 20:31, 28-05-2008 | #55


Аватара для ShaddyR

Железных Дел Мастер


Moderator


Сообщения: 24534
Благодарности: 4498

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


Цитата Alex49:
впечатление, что материнки от Гигабайта DS4, DS3 конфликтуют с хардами от Segate »
глупости.
А вот что касается работы ж.дисков указанной тобой серии - в инете встречал много нареканий.

-------
[FAQ] Как определить аппаратную конфигурацию компьютера и правильно задать вопрос
-------
В благодарность за помощь нажимаем ссылочку "Полезное сообщение" внизу этого самого сообщения (подробнее). Помните: админ конфеты НЕ ПЬЁТ ;)
-------
Говори, что думаешь и думай, что говоришь! (c) || МОЙ ShaddyR.at.UA/blog - Как поменять термопасту за 100+ баксов


Отправлено: 19:07, 29-05-2008 | #56


Новый участник


Сообщения: 28
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Ment69,
Я качнул самые новые дрова... сами на иде контроллер не встали...и в ручную не встали, я даже попробовал выбрать сам нужный драйвер..но система после этого не стартанула. Может ли быть такое, что у меня сата контроллер не от нвидиа?

Отправлено: 20:01, 24-06-2008 | #57


Новый участник


Сообщения: 4
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


При установке XP жесткий диск включен в режиме AHCI, после последней перезагрузки система выдает синий экран и перезагружается и так до тех пор пока не включиш режим IDE. Если кто то знаком с такой проблемой помогите плис.

Отправлено: 22:20, 14-07-2008 | #58


Пользователь


Сообщения: 59
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


У меня не включется AHCI когда загружается windows вылнтает синий экран и перезагрузка посмотрел здесь все предложеные варианты не помогло может кто чего посоветует мать стоит P5B два винта по 160Гб.

Отправлено: 11:39, 15-08-2008 | #59


Аватара для Vizit0r

Старожил


Сообщения: 484
Благодарности: 34

Профиль | Отправить PM | Цитировать


у меня на одном компе только что весело было.
Сборка винды на флешке у меня с вшитыми дровами. включил AHCI на 400 гиговый винт в биосе.
Включаю инсталл винды, долго тупило на детекте дисков, наконец выдало первым(?!) диск моей флешки, потом 2 раздела с HDD. удалил первый для верности, создал новый, форматнул. копирует файлы нормально, а вот на файлах типа bootfont.bin, ntldr, ntdetect.com и еще на каких-то тупо спотыкается - говорит не могу скопировать. В итоге вообще заявил что установка винды не удалась
Ввообще было четкое ощущение, что запрещена запись в boot-сектор харда. Перепахал биос - нет там вообще такой опции.

Переключил обратно в режим эмуляции IDE - аж со свистом полетело копирование.

чуть позже скажу материнку и винт

Отправлено: 17:23, 18-08-2008 | #60



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