Главное руководство по фирменным твердотельным накопителям Apple

Что такое SATA?

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) относится к технологическому стандарту для подключения жестких дисков, твердотельных дисков и оптических дисков к материнской плате компьютера. Стандарт SATA используется уже много лет и до сих пор является наиболее распространенным интерфейсом для подключения внутренних накопителей.

Стандарт SATA в настоящее время претерпел три основных изменения, в результате чего разъемы выглядят одинаково но с удвоенной пропускной способностью каждый раз. Это может вызвать некоторую путаницу в случае подключения жесткого диска, поддерживающего стандарт SATA III, к разъему SATA II, что создает узкое место на интерфейсе SATA II, что ограничивает потенциальную пропускную способность диска. Но поскольку это относится к твердотельным накопителям, если вы не используете соединение SATA III, можно с уверенностью предположить, что вы ограничиваете потенциал своего накопителя. И даже если вы используете интерфейс SATA III, вы все равно, вероятно, ограничивает свой SSD. Короче говоря, SATA просто не предназначен для твердотельных накопителей.

Интерфейс Скорость передачи
кодирование Эффективная скорость передачи данных Эффективная скорость передачи данных
SATA I 1,5 Гбит / с 8b / 10b 1.2GB / с 0.15GB / с
SATA II 3 Гбит / с 8b / 10b 2.4 ГБ / с 0.30GB / с
SATA III 6 Гбит / с 8b / 10b 4.8Gb / с 0.60GB / с

Что такое PCIe?

Периферийный компонент Interconnect Express (PCIe) — это стандарт компьютерной шины с невероятно высоким потенциалом пропускной способности, и это самый быстрый вариант шины, доступный большинству компьютеров. Неудивительно, что производители перешли на технологию PCIe для своих SSD с высокой пропускной способностью. Как и стандарт шины SATA, PCIe претерпел множество изменений на протяжении многих лет и продолжает развиваться с головокружительной скоростью. PCIe 2.0 (который, вероятно, является наиболее распространенной версией PCIe среди используемых компьютеров) достигает максимальной скорости ~ 500 МБ/с с одним каналом пропускной способности. Эти скорости могут звучать немного медленнее, чем у SATA III, но PCIe имеет преимущество в использовании нескольких каналов пропускной способности для удовлетворения потребностей подключенного периферийного устройства.

Вам не хватает двух каналов пропускной способности (~ 1 ГБ / с)? Удвойте количество каналов до четырех, и вы получите вдвое большую скорость передачи данных, если подключенное устройство может использовать его именно так. Пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 и даже до 32 линий для одного устройства, но это редко встречается в SSD и в первую очередь зарезервировано для устройств, таких как видеокарты, которые предъявляют более высокие требования к передаче данных. Большинство твердотельных накопителей PCIe будут иметь 2 или более недавно 4 канала пропускной способности.

В 2011 году была выпущена версия PCIe 3.0, которая наконец-то принесла больше внимания, чем просто возможность добавления дополнительных каналов. Как PCIe 1.0, так и 2.0 используют кодирование 8b/10b для передачи данных (то же, что и SATA), что означает, что для каждых 8 отправленных бит данных данные отправляются через 10-битный линейный код. Другими словами, 2 из 10 битов являются просто служебными данными, необходимыми для передачи остальных данных. Эти 20% накладных расходов поглощают потенциальную пропускную способность интерфейса, в результате чего реальная пропускная способность на 20% ниже.

PCIe 3.0 представила гораздо более эффективную кодировку 128b/130b, в результате чего затраты на потенциальную полосу пропускания составляют всего лишь ~ 1,5%.

Сравнительная таблица скорости PCIe

Интерфейс Скорость необработанных данных кодирование Эффективная скорость передачи данных каналы Эффективная скорость передачи данных
PCIe 1.x 2.5GT / с 8b / 10b 2.0GB / с 2 1.0GB / с
PCIe 1.x 2.5GT / с 8b / 10b 2.0GB / с 4 2.0GB / с
PCIe 1.x 2.5GT / с 8b / 10b 2.0GB / с 8 4.0GB / с
PCIe 1.x 2.5GT / с 8b / 10b 2.0GB / с 16 8.0GB / с
PCIe 1.x 2.5GT / с 8b / 10b 2.0GB / с 32 16.0GB / с
PCIe 2.x 5GT / с 8b / 10b 4.0GB / с 2 2.0GB / с
PCIe 2.x 5GT / с 8b / 10b 4.0GB / с 4 4.0GB / с
PCIe 2.x 5GT / с 8b / 10b 4.0GB / с 8 8.0GB / с
PCIe 2.x 5GT / с 8b / 10b 4.0GB / с 16 16.0GB / с
PCIe 2.x 5GT / с 8b / 10b 4.0GB / с 32 32.0GB / с
PCIe 3.x 8GT / с 128b / 130b 7.9Gb / с 2 3.95GB / с
PCIe 3.x 8GT / с 128b / 130b 7.9Gb / с 4 7.9GB / с
PCIe 3.x 8GT / с 128b / 130b 7.9Gb / с 8 15.8GB / с
PCIe 3.x 8GT / с 128b / 130b 7.9Gb / с 16 31.6GB / с
PCIe 3.x 8GT / с 128b / 130b 7.9Gb / с 32 63.2GB / с

AHCI против NVMe

Расширенный интерфейс хост-контроллера (AHCI) был изначально создан, когда устройства хранения данных все еще использовали вращающиеся магнитные диски для хранения данных. и передавал данные на основе скорости и потребностей этих устройств. AHCI был достаточно универсален, чтобы работать с твердотельными накопителями, в то время как твердотельные накопители еще были в зачаточном состоянии, но вот уже несколько лет это мешает скорости передачи данных.

NVMe был создан специально для работы с твердотельными накопителями, уменьшая задержку и позволяя передавать большие объемы данных за один раз, улучшая использование современных многоядерных процессоров. NVMe становится особенно важным с твердотельными накопителями PCIe, где AHCI начинает ограничивать скорость. К моменту выхода ревизии PCIe 3.0 NVMe стала необходимой для достижения полной потенциальной пропускной способности накопителей.

Фирменные разъемы Apple

Когда Apple выпустила свой первый «твердотельный» накопитель в MacBook Air в конце 2010 года, они все еще использовали устоявшуюся технологию интерфейса mSATA, но отказались от традиционных форм-факторов SATA и mSATA, которые были в большинстве ноутбуков того времени, вместо этого выбрав пользовательский разъем, который никогда не использовался другим производителем до или после. Выпустив MacBook Air 2010 года, Apple начала новую тенденцию разработки запатентованных разъемов и форм-факторов, которые в конечном итоге охватили весь модельный ряд Apple, и открыли эпоху накопителей, которые легко заменить, но найти их было не так просто.

Многие ошибочно полагают, что разъемы — это один из вариантов M.2, встречающийся на многих ПК, но на сегодняшний день Apple до сих пор никогда не использовала стандартный разъем M.2. И в отличие от расположения контактов M.2, разъемам Apple никогда не давались отличительные имена, поэтому с этого момента я просто буду ссылаться на разъемы по их расположению контактов, как описано на рисунке ниже.

История выпусков Apple SSD

1 Поколение: MacBook Air (конец 2010 — середина 2011)

Для выпусков MacBook Air 11 ″ (модель A1370) и MacBook Air 13 ″ (модель A1369) в конце 2010 года и в середине 2011 года желание Apple снизить высоту и без того тонкого оригинального MacBook Air потребовало перехода на более тонкий диск. Вместо того чтобы использовать 2,5-дюймовый SATA SSD, как это было видно в остальных линейках продуктов Apple, или даже 1,8-дюймовый SSD, который был в оригинальном MacBook Air, Apple переключилась на еще более тонкий, настраиваемый диск. В этом накопителе «поколения 1» использовался фирменный 6 + 12-контактный разъем, но при этом использовался интерфейс mSATA III, ограниченный 6 Гбит/с; такое же ограничение, как и другие производственные линии, выпущенные в этот период.

Как Samsung, так и Toshiba производили твердотельные накопители Apple поколения 1, но, как известно, диски Toshiba работали значительно хуже, чем их коллеги Samsung. Обращаем ваше внимание, что оба накопителя работали в соответствии с заявленными Apple спецификациями, но клиенты MacBook Air проходили лотерею SSD, поскольку накопители Samsung выполняли операции чтения и записи со скоростью примерно в 1,5-2,0 раза выше, чем у их коллег из Toshiba. Apple, похоже, извлекла уроки из этого упущения, и более поздние поколения твердотельных накопителей никогда не видели такого большого различия между дисками разных производителей.

0 0 голос
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x