सीरियल ATA का उपयोग कंप्यूटर स्टोरेज के लिए किया जाता है। मानक इंटरफ़ेस कंप्यूटर और भंडारण उपकरणों के बीच आसान स्थापना और संगतता की अनुमति देता है। सीरियलाइज्ड कम्युनिकेशन डिज़ाइन अपनी सीमा तक पहुँच गया है, कई सॉलिड-स्टेट ड्राइव्स को ड्राइव के बजाय इंटरफ़ेस के प्रदर्शन द्वारा कैप किया गया है। कंप्यूटर और स्टोरेज ड्राइव के बीच नए संचार मानक जिन्हें SATA एक्सप्रेस कहा जाता है, इस अंतर को भरते हैं।
SATA या PCI एक्सप्रेस संचार
मौजूदा SATA 3.0 विनिर्देश 6.0 Gbps बैंडविड्थ तक सीमित हैं, जो लगभग 750 MB/s में अनुवाद करता है। इंटरफ़ेस के लिए ओवरहेड के साथ, प्रभावी प्रदर्शन 600 एमबी / एस तक सीमित है।सॉलिड-स्टेट ड्राइव की कई वर्तमान पीढ़ी इस सीमा तक पहुँच चुकी हैं और उन्हें किसी प्रकार के तेज़ इंटरफ़ेस की आवश्यकता है।
SATA 3.2 विनिर्देश, जिसका SATA एक्सप्रेस एक हिस्सा है, कंप्यूटर और उपकरणों के बीच एक नया संचार मानक है। यह उपकरणों को मौजूदा सैटा पद्धति को चुनने की अनुमति देता है, पुराने उपकरणों के साथ पश्चगामी संगतता सुनिश्चित करता है, या तेज पीसीआई एक्सप्रेस बस का उपयोग करता है।
पीसीआई एक्सप्रेस बस का उपयोग आमतौर पर सीपीयू और परिधीय उपकरणों, जैसे ग्राफिक्स कार्ड, नेटवर्किंग इंटरफेस और यूएसबी पोर्ट के बीच संचार के लिए किया जाता है। वर्तमान पीसीआई एक्सप्रेस 3.0 मानकों के तहत, एक पीसीआई एक्सप्रेस लेन 1 जीबी/सेकेंड तक संभालती है, जो इसे मौजूदा सैटा इंटरफेस से तेज बनाती है।
डिवाइस, हालांकि, एक से अधिक लेन का उपयोग करते हैं। SATA एक्सप्रेस विनिर्देशों के अनुसार, नए इंटरफ़ेस वाला एक ड्राइव 2 GB/s की संभावित बैंडविड्थ प्राप्त करने के लिए दो PCI एक्सप्रेस लेन (अक्सर x2 के रूप में संदर्भित) का उपयोग कर सकता है।यह इंटरफ़ेस बैंडविड्थ को पिछले SATA 3.0 हार्डवेयर की गति से लगभग तीन गुना अधिक बनाता है।
नया SATA एक्सप्रेस कनेक्टर
नए इंटरफ़ेस के लिए नए कनेक्टर की आवश्यकता है। यह दो एसएटीए डेटा कनेक्टरों को तीसरे छोटे कनेक्टर के साथ जोड़ती है, जो पीसीआई एक्सप्रेस-आधारित संचार से संबंधित है। दो SATA कनेक्टर पूरी तरह कार्यात्मक SATA 3.0 पोर्ट हैं। कंप्यूटर पर एक एकल SATA एक्सप्रेस कनेक्टर दो पुराने SATA पोर्ट का समर्थन कर सकता है। सभी SATA एक्सप्रेस कनेक्टर पूरी चौड़ाई का उपयोग करते हैं, चाहे ड्राइव पहले के SATA संचारों पर आधारित हो या नए PCI-Express पर। तो, एक SATA एक्सप्रेस या तो दो SATA ड्राइव या एक SATA एक्सप्रेस ड्राइव को हैंडल करती है।
चूंकि SATA एक्सप्रेस-आधारित ड्राइव किसी भी तकनीक का उपयोग कर सकती है, इसे दोनों के साथ इंटरफेस करना चाहिए, इसलिए यह तीसरे, वैकल्पिक, एक के बजाय दो पोर्ट का उपयोग करता है। इसके अलावा, कई SATA पोर्ट प्रोसेसर के साथ संचार करने के लिए PCI एक्सप्रेस लेन से लिंक होते हैं। एक SATA एक्सप्रेस ड्राइव के साथ PCI एक्सप्रेस इंटरफ़ेस का उपयोग करने से उस इंटरफ़ेस से जुड़े दो SATA पोर्ट से संचार बंद हो जाता है।
कमांड इंटरफ़ेस सीमाएं
SATA डिवाइस और CPU के बीच डेटा का संचार करता है। इस लेयर के अलावा, एक कमांड लेयर ऊपर चलती है। कमांड लेयर स्टोरेज ड्राइव से क्या लिखना है और क्या पढ़ना है, इस पर कमांड भेजता है। वर्षों से, इस प्रक्रिया को उन्नत होस्ट नियंत्रक इंटरफ़ेस द्वारा नियंत्रित किया गया था। यह वर्तमान में बाजार में मौजूद प्रत्येक ऑपरेटिंग सिस्टम में लिखा है, प्रभावी रूप से SATA ड्राइव को प्लग एंड प्ले बनाता है। किसी अतिरिक्त ड्राइवर की आवश्यकता नहीं है।
जबकि तकनीक ने पुरानी, धीमी तकनीक जैसे हार्ड ड्राइव और यूएसबी फ्लैश ड्राइव के साथ अच्छी तरह से काम किया, यह तेजी से एसएसडी को वापस रखती है। जबकि AHCI कमांड कतार में 32 कमांड हो सकते हैं, यह एक समय में केवल एक ही कमांड को प्रोसेस कर सकता है क्योंकि केवल एक ही कतार है।
यह वह जगह है जहां गैर-वाष्पशील मेमोरी एक्सप्रेस कमांड सेट आता है। इसमें 65, 536 कमांड कतारें हैं, जिनमें से प्रत्येक में 65, 536 कमांड प्रति कतार रखने की क्षमता है। यह ड्राइव में स्टोरेज कमांड के समानांतर प्रोसेसिंग की अनुमति देता है।यह हार्ड ड्राइव के लिए फायदेमंद नहीं है, क्योंकि यह ड्राइव हेड्स के कारण सिंगल कमांड तक सीमित है। हालांकि, कई मेमोरी चिप्स के साथ सॉलिड-स्टेट ड्राइव के लिए, यह विभिन्न चिप्स और सेल को एक साथ कई कमांड लिखकर बैंडविड्थ को बढ़ा सकता है।
यह नई तकनीक है और इसे बाज़ार के अधिकांश ऑपरेटिंग सिस्टम में नहीं बनाया गया है। कई ऑपरेटिंग सिस्टम को ड्राइव में अतिरिक्त ड्राइवर स्थापित करने की आवश्यकता होती है ताकि ड्राइव नई NVMe तकनीक का उपयोग कर सकें। SATA एक्सप्रेस ड्राइव के लिए सबसे तेज़ प्रदर्शन के परिनियोजन में कुछ समय लग सकता है।
SATA एक्सप्रेस दो तरीकों में से किसी एक का समर्थन करता है। आप AHCI ड्राइवरों के साथ नई तकनीक का उपयोग कर सकते हैं और संभावित रूप से बेहतर प्रदर्शन के लिए नए NVMe मानकों पर आगे बढ़ सकते हैं, जिसके लिए ड्राइव को पुन: स्वरूपित करने की आवश्यकता हो सकती है।
SATA 3.2 स्पेक्स में अन्य विशेषताएं
नए SATA विनिर्देशन नई संचार विधियों और कनेक्टर्स की तुलना में अधिक जोड़ते हैं। अधिकांश मोबाइल कंप्यूटरों की ओर लक्षित होते हैं लेकिन अन्य गैर-मोबाइल कंप्यूटरों को लाभ पहुंचा सकते हैं।
सबसे उल्लेखनीय बिजली-बचत सुविधा देवस्लीप मोड है। यह एक नया पावर मोड है जो स्टोरेज में सिस्टम को अर्ध-हाइबरनेट करने की अनुमति देता है। यह मोड विशेष लैपटॉप के चलने के समय में सुधार करने के लिए स्लीप मोड में होने पर पावर ड्रॉ को कम करता है, जिसमें एसएसडी के आसपास डिज़ाइन की गई अल्ट्राबुक और कम बिजली की खपत शामिल है।
सॉलिड-स्टेट हाइब्रिड ड्राइव भी नए मानकों से लाभान्वित होते हैं, क्योंकि मानकों ने अनुकूलन का एक नया सेट जोड़ा है। वर्तमान एसएटीए कार्यान्वयन में, ड्राइव नियंत्रक यह निर्धारित करता है कि वह जो देखता है उसके आधार पर कैश होना चाहिए और क्या नहीं होना चाहिए। नई संरचना के साथ, ऑपरेटिंग सिस्टम ड्राइव नियंत्रक को बताता है कि उसे कैश में कौन से आइटम रखना चाहिए, जो ड्राइव नियंत्रक पर ओवरहेड को कम करता है और प्रदर्शन में सुधार करता है।
आखिरकार, RAID ड्राइव सेटअप के साथ उपयोग के लिए एक फ़ंक्शन है। RAID का एक उद्देश्य डेटा अतिरेक के लिए है। ड्राइव की विफलता की स्थिति में, ड्राइव को बदल दिया जाता है, और डेटा को चेकसम से फिर से बनाया जाता है।SATA 3.2 मानकों में एक नई प्रक्रिया यह पहचान कर पुनर्निर्माण प्रक्रिया में सुधार करती है कि कौन सा डेटा क्षतिग्रस्त है और कौन सा डेटा क्षतिग्रस्त नहीं है।
कार्यान्वयन और यह तुरंत पकड़ में क्यों नहीं आया
SATA एक्सप्रेस 2013 के अंत से एक आधिकारिक मानक रहा है। इसने 2014 के वसंत में Intel H97/Z97 चिपसेट के जारी होने तक कंप्यूटर सिस्टम में अपना रास्ता नहीं बनाया। भले ही मदरबोर्ड में नया फीचर था इंटरफ़ेस, लॉन्च के समय किसी भी ड्राइव ने इसका इस्तेमाल नहीं किया।
इंटरफ़ेस के जल्दी पकड़ में नहीं आने का कारण M.2 इंटरफ़ेस है। इसका उपयोग विशेष रूप से सॉलिड-स्टेट ड्राइव्स के लिए किया जाता है जो छोटे फॉर्म फैक्टर का उपयोग करते हैं। चुंबकीय-प्लेटर ड्राइव में SATA मानकों से अधिक कठिन समय होता है। M.2 में अधिक लचीलापन है क्योंकि यह बड़ी ड्राइव पर निर्भर नहीं करता है। यह चार PCI एक्सप्रेस लेन का भी उपयोग कर सकता है, जिसका अर्थ है SATA एक्सप्रेस की दो लेन की तुलना में तेज़ ड्राइव।
AMD ने मार्च 2017 की शुरुआत में अपने Ryzen माइक्रोप्रोसेसरों को जारी किया, जो SATA एक्सप्रेस के लिए AMD सॉकेट AM4 प्लेटफॉर्म पर बिल्ट-इन सपोर्ट लेकर आया।
