Kot verjetno že veste, obstaja več vrst krmilnikov za nosilce podatkov, kot so npr. stari IDE ali trenutni AHCI ali NVMe, ki prav tako poteka skozi RAIDČe niste prepričani, kaj so in kakšne so razlike, je tukaj popoln vodnik, ki vam bo pomagal izvedeti vse podrobnosti.
IDE
Kot veste, so obstajali vmesniki, znani kot IDE (integrirano razvojno okolje) Prvotno so bili ti, kasneje znani kot ATA (Advanced Technologies Attachment), natančneje PATA ali Parallel ATA. Ti standardni vmesniki so se uporabljali za naprave za shranjevanje podatkov, kot so trdi diski, optični pogoni itd.
Na ta način bi lahko enote povezali z vodilom. Dve bi lahko povezali na isto vodilo, eno znano kot enota, znana kot učitelj (mojster) in še en podoben suženj, konfiguriran z mostičkom na zadnji strani teh enot. Če je bila za kabel ali vodilo uporabljena samo ena enota, je morala biti ta glavna enota.
Seveda so ti pogoni za delovanje potrebovali krmilnik, ki je upravljal vse prenose in zagotavljal njihovo pravilno delovanje. Ta krmilnik je bil znan kot krmilnik IDE. Težava je bila v tem, da je v različici iz osemdesetih let prejšnjega stoletja zmogel le hitrosti do 167 MB/s. Ultra DMA 7 ali Ultra ATA/167, kar je bila takrat precejšnja omejitev.
Obstajali so tudi pogoni SCSI z drugačnim krmilnikom, vendar so bili ti dražji in zasnovani za podjetja. Zato se je IDE sčasoma bolj razširil. Kasneje je bil razvit naslednik, ki je dohitel SCSI, in ta naslednik je SATA ali Serial ATA.
Ko so se začele pojavljati naprave SATA, ki uporabljajo način AHCI ali krmilnik AHCI, se je število naprav IDE ali PATA začelo postopoma zmanjševati, dokler jih niso popolnoma nadomestile. Vendar pa so bili nekateri operacijski sistemi ali pogoni še vedno nezdružljivi, zato BIOS Še naprej je izvajal način IDE za združljivost s temi starejšimi pogoni.
AHCI
S prihodom pogonov SATA je bil uveden nov protokol za standardizacijo krmilnikov za te pogone, in sicer AHCI (napredni vmesnik gostiteljskega krmilnika)To je rešilo nekatere tehnične težave s prejšnjim standardom in omogočilo skok v hitrosti in zmogljivosti, poleg tega pa je podprlo nove enote.
S pojavom prvih pogonov SATA, kar je sovpadalo z operacijskim sistemom Windows XP, se je nekaj zgodilo: Microsoftov sistem ni bil pripravljen na te diskovne pogone. Zato operacijski sistem pri namestitvi ni prepoznal pogona, ker ni bil IDE, za kar je imel gonilnik. Zato je bilo treba prenesti gonilnik SATA in ga vstaviti z diskete, da je sistem prepoznal trdi disk. S prihodom novih različic so tako Windows kot drugi operacijski sistemi začeli standardno uvajati gonilnik SATA.
Cilj tega gonilnika oziroma standarda je bil omogočiti nemoteno povezovanje različnih tehnologij brez težav z združljivostjo. Na primer, lahko bi pozabili na potrebni gonilniki da bi trdi disk deloval pravilno, ne glede na to, ali je bil Seagate, Western Digital itd. Dokler je imel potreben gonilnik za AHCI, znamka ali model nista bila pomembna.
AHCI je že nekaj let zaradi svojih lastnosti najpomembnejši krmilnik, vendar ima tudi svoje omejitve, saj se je zmogljivost pomnilniških enot povečala, zlasti s pojavom novi SSD-ji ki bi lahko znatno povečal zmogljivost, se je AHCI izkazal za ozko grlo.
Res je, da je bila latenca AHCI tudi nižja kot pri IDE, ki je znašala 6 mikrosekund. Vendar so bile tudi njegove hitrosti omejene in so dosegle do 6 Gb/s oziroma 600 MB/s v različici SATA 3.0 oziroma do 16 Gb/s oziroma 1.97 GB/s v SATA Express.
1. SATA3 SSD ali eSATA Uporabljali so AHCI krmilnik, ampak to ne drži več ...
NVMe
S prihodom novih, zmogljivejših SSD diskov je bilo potrebno nekaj novega, rešitev pa je bila standardizacija protokola. NVMe (Non-Volatile Memory Express), ki so ga poganjala podjetja v sektorju, kot so Intel, Micron, Marvell, Samsung, LSI, Sandisk, Dell itd.
Njegov prvi nastop je bil leta 2011, in od takrat je med najzmogljivejšimi SSD pogoni, ki so danes na voljo. Ta krmilnik se lahko glede na njegove zmogljivosti uporablja tako za domača kot za visokozmogljiva računalništva. Razlog za to je, da temelji na visokohitrostnem protokolu/vodilu PCIe ali PCI Express, natančneje na štiripasovnem ali x4 vodilu.
To ne prinaša le odličnega pasovno širino, prav tako zmanjša zakasnitev in omogoča zelo visoke hitrosti prenosa, s čimer lahko v celoti izkoristi trenutne čipe bliskovnega pomnilnika NAND, katerih zmogljivost zahteva vmesnik in krmilnik na ravni zunanjosti.
Vendar pa mnogi trenutni računalniki še vedno uporabljajo AHCI za pogone SATA, kot so trdi diski ali SSD-ji, ki še vedno uporabljajo ta standard, ali celo optični pogoni itd.
Kot se je takrat zgodilo z AHCI, NVMe potrebuje tudi izvorno podporo v operacijskem sistemu, kar se je začelo z operacijskim sistemom Windows 10 za Microsoft in je bilo implementirano tudi v različicah macOS, Linux, ChromeOS, FreeBSD in drugih operacijskih sistemov, ko so se pojavili ti pogoni. Poleg tega BIOS/UEFI za zaznavanje pogona med zagonom zahteva tudi podporo vdelane programske opreme, kar je prisotno v trenutnih različicah vdelane programske opreme vseh matičnih plošč, ki podpirajo pogone NVMe.
In če se sprašujete, zakaj hitrosti Kar lahko NVMe krmilnik omogoči, je resnica odvisna od različice PCIe, na kateri temelji. Na primer, imamo M.2 NVMe SSD enote s PCIe 3.0 ali Gen 3, ki omogočajo 985 MB/s na pas, če to pomnožimo s x4, dobimo največjo hitrost do 4 GB/s. V primeru PCIe 4.0 ali Gen 4 imamo hitrosti 1.9 GB/s na pas, kar bi bilo treba spet pomnožiti s x4, da bi dobili hitrosti 7.8 GB/s. Z novimi PCIe 5.0 ali Gen 5 bi lahko dosegli 3.9 GB/s na pas, kar bi pomenilo največ 15.8 GB/s.
RAID
Na koncu je treba povedati, da obstaja tudi druga vrsta krmilnika, povezana z enotami za masovno shranjevanje. Ta krmilnik je RAID (redundantno polje poceni diskov)To se nekoliko razlikuje od prejšnjih, saj gre za dodatek, ki ga je mogoče implementirati bodisi s programsko opremo bodisi s strojno krmilno napravo za doseganje boljše zmogljivosti.
Ta RAID krmilnik ne omogoča povezovanja različnih enot ali z večjo ali manjšo hitrostjo, omogoča pa možnost povezovanja več redundantnih HDD ali SSD enot, torej s konfiguracijami RAID0, RAID1, RAID5, RAID10itd. Odvisno od krmilnika bo toleral nekatere ali druge.
Z ejemploPri RAID 0, če sta povezana dva 1-TB SSD diska (ki sta lahko AHCI, NVMe itd.), bi operacijski sistem in uporabnik videli eno samo 2-TB pomnilniško enoto. To pomeni, da se zmogljivosti seštejejo. Pri RAID 1 pa imamo zrcalni način. To pomeni, da se ta dva identična 1-TB SSD diska operacijskemu sistemu in uporabniku zdita kot en sam 1-TB disk. Vendar pa se vsi podatki, zapisani na en SSD disk ali izbrisani z njega, zapišejo ali izbrišejo tudi na drugega, da se ustvari varnostna kopija. Torej, če en disk odpove, podatki ne bodo izgubljeni. Tudi višje različice RAID-a izvajajo to vrsto redundance s pariteto in se razlikujejo po načinu, kako to storijo, vendar je to že druga tema ...