Режим AHCI жёстких дисков

Режим AHCI жёстких дисков

Режим AHCI жёстких дисков

В статье рассказывается об очередном витке эволюции жёстких дисков – о режиме AHCI.
Главным тормозом современной компьютерной системы является жёсткий диск. В сравнение со скоростями работы оперативной памяти, процессорной шины, на порядки опережающие скорости передачи данных у винчестеров, «жалкие» 130 Mb/c — 160 Mb/c (и это в лучшем случае!) смотрятся довольно уныло. Производители, разумеется, пытаются всеми силами сократить разрыв: вводится интерфейс SATA, появляется технология AHCI, разрабатывается и успешно применяется метод перпендикулярной записи, увеличивается кэш (буфер)…Безусловно, всё это приносит пользу: скорости растут, объёмы увеличиваются, харды откровенно дешевеют, но отставание всё равно возрастает. Подозреваю, что оно перманентное, по крайней мере, до перехода на другую технологию, например SSD. Два нюанса сдерживают пришествие SSD: маленькие объёмы и высокие цены, но если эти вещи придут в равновесие с рынком, то производителям жёстких дисков придётся откровенно худо. Всё это, разумеется, теории, на текущий момент основным носителем информации является жёсткий диск с рядом навешенных современных технологий, об одной из них, об AHCI, мы и поговорим более подробно.
После планового перехода на интерфейс SATA, возник вопрос, а что собственного нового могут производители предложить помимо последовательной передачи данных и увеличения теоретического порога передачи данных? Быстренько эволюционировав, интерфейс SATA предложил себя в новой ревизии – с технологией AHCI.
AHCI — Advanced Host Controller Interface, что можно понимать как «расширенный интерфейс главного контроллера». Вносит поддержку двух функций: горячая замена (Hot plug) и поддержка режима NCQ.

Режим горячей замены реализован очень хитро и откровенно криво. Отключение необходимо производить через утилиту, которую следует устанавливать вместе с драйверами, соль в том, что для некоторого оборудования утилита сия отсутствует. Например, на материнские платы, обладающие бюджетными южными мостами а-ля ICH7 – ICH10 (т.е. вне спектра ICH7R/DH/M/MDH – ICH10R/10D/10DO) нельзя установить в режиме AHCI Intel Matrix Storoge (то самое ПО, необходимое для корректного отключения). Более того, на такие «южники» невозможно установить ОС Windows XP в режиме AHCI, дескать, отсутствуют драйвера, используйте либо более новую ОС, либо более «навороченную» ревизию материнской платы, обладающей необходимым южным мостом. Всё это, понятное дело, стоит дороже.
Но всё это цветочки, на сегодняшний день интерфейс, поддерживающий горячую замену, подразумевает один-единственный разъём для подключения, т.е. линии питания и передачи данных должны быть объединены, как например у USB, SAS, Fibre Channel…Сделано это для максимальной безопасности ваших данных, общий разъём помимо банального удобства синхронизирует питание-интерфейс, обуславливает задержки и т.д… У SATA разъёма два, какой из них при отключении необходимо «выдёргивать» первым? Интерфейс или питание? Знающие, понятное дело, знают, а остальные? В общем, в домашних условиях использовать так называемую «горячую замену» посредством реализации AHCI, конечно, можно, но крайне осторожно (и да…вытаскивать нужно сначала питание, потом интерфейс, и, наоборот, при подключении сначала вставляем интерфейс, а потом питание).

Перейдём ко второй новой составляющей режима AHCI. Знаменитая технология NCQ в своё время преподносилась маркетологами как панацея, очередной свет в очередном тоннеле. На практике оказалось всё гораздо прозаичнее. NCQ — Native Command Queuing, можно понимать как аппаратная упорядоченность команд, если более доступно, то поддержка очерёдности запросов. Технология сия есть производная серверной TCQ — Tagged Command Queuing, но более удачная в плане реализации. Смысл её в следующем, если для жёсткого диска ставится задача обработать второй, восьмой, третий, первый и шестнадцатый сектора, то при реализации работы посредством режима NCQ сектора будут обработаны по прядку, т.е. 1,2,3,8 и 16 соответственно. Для инициализации режима NCQ необходима поддержка внешним контроллером режима AHCI (зачастую это материнская плата) и непосредственно жёстким диском режима NCQ. К сожалению, утверждать, что на рынке хардов доминируют оные с поддержкой NCQ нельзя, до сих пор производится масса винчестеров без поддержки модной функции. Почему – вопрос к производителям. Подозреваю, что реализация поддержки NCQ усложняет «мозги» контроллера, что ведёт к повышении стоимости, а в силу того, что производительность возрастает в среднем на 2-5 процента, то пользователь может озадачиться лишним вопросом (за что переплачиваю?), или просто «уйти» к другому вендору жёстких дисков, либо выбрать что-то принципиально другое, например SSD.
Резюмируя, хочу сказать, что, конечно же, режим AHCI это шаг вперёд, но, во-первых, шаг в лужу, во-вторых, в кедах. Хотя скоро лето, глядишь и обсохнем.
Автор: Тимофей