Sur cen на материнской плате что это

Обновлено: 04.07.2024

Зачастую человек, впервые (а бывает, что далеко и не в первый раз) собирающий компьютер, сталкивается с тем, что не знает, как правильно да и куда вообще подключать кнопки reset, power, LED-индикаторы, спикер, который издает писк при включении. Я покажу несколько примеров, по которым вы сможете понять принцип, как правильно подключается вообще любая передняя панель, расскажу некоторые секреты, которые использую сам в своей работе.

Ничего сложного в этом нет, если придерживаться простых правил и рекомендаций, о которых сейчас и пойдет речь.

Куда подключать коннекторы?

Этот раздел для тех, кто не в курсе, куда именно подключается передняя панель. Если это не про вас, переходите сразу к следующему разделу и читайте дальше.

Для начала давайте разберемся, как вообще выглядит то место на материнской плате, куда подключается передняя панель компьютера. Для наглядности просто хочу показать несколько фотографий, по ним вы легко определите, как выглядит этот разъем на материнской плате:

Как видите, они могут слегка отличаться друг от друга. Также хочу обратить внимание, что расположение снизу справа не является обязательным, иногда эти контакты располагаются и по центру снизу материнской платы.

Как правильно подключить коннекторы передней панели?

На большинстве материнских плат уже нанесена разметка, что и куда подключать. Вот самый простой и наглядный пример:

Слева-направо на фото:

+MSG- (желтый цвет) – подключение индикатора работы компьютера;

+HD- (синий цвет) – подключение индикатора работы жесткого диска (HDD);

+PW- (красный цвет) – подключение кнопки питания (Power);

-RES+ (зеленый цвет) – подключение кнопки сброс (Reset);

+SPEAK- (оранжевый цвет) – подключение спикера (тот, который издает писк при включении);

Цвета здесь ничего не значат, просто производитель решил сделать такую разметку.

Правила подключения коннекторов:

Есть простые общие правила, используя которые, вы правильно и легко подключите коннекторы передней панели к материнской плате:

Но у меня все не так, и вообще нет подписей! Что мне делать??

Многие контактные площадки на современных ATX-платах имеют такой вид:

В таком случае лучше всего поискать инструкцию к материнской плате и найти там вот такой (или похожий) раздел:

+PWR_LED- – индикатор работы;

+HDD_LED- – индикатор работы жесткого диска;

PWR_SW – кнопка включения (Power);

RESET – кнопка «сброс»;

SPEAKER – спикер (та самая нудная пищащая хрень 🙂 )

Данная схема подключения передней панели используется для большинства современных ATX-плат.

Как подключить переднюю панель, если совсем ничего непонятно

Посмотрите на фото ниже:

Здесь есть два решения проблемы:

Решение номер раз:

Найти инструкцию к материнской плате и посмотреть, где и какие контакты. Гениально, правда? Кэп отдыхает

Решение номер два:

Индикаторы работы жесткого диска и работы компьютера придется уже искать методом «втыка», пока они не заработают.

На этом я заканчиваю разбор подключений передней панели. В будущем планируется еще много интересных и полезных статей – подписывайтесь на обновления, чтобы быть в курсе событий на сайте.

Куда подключать коннекторы?

Как правильно подключить коннекторы передней панели?

Слева-направо на фото:

+MSG- (желтый цвет) – подключение индикатора работы компьютера;

+HD- (синий цвет) – подключение индикатора работы жесткого диска (HDD);

+PW- (красный цвет) – подключение кнопки питания (Power);

-RES+ (зеленый цвет) – подключение кнопки сброс (Reset);

+SPEAK- (оранжевый цвет) – подключение спикера (тот, который издает писк при включении);

Цвета здесь ничего не значат, просто производитель решил сделать такую разметку.

Правила подключения коннекторов:

Но у меня все не так, и вообще нет подписей! Что мне делать??

Многие контактные площадки на современных ATX-платах имеют такой вид:

В таком случае лучше всего поискать инструкцию к материнской плате и найти там вот такой (или похожий) раздел:

+PWR_LED- – индикатор работы;

+HDD_LED- – индикатор работы жесткого диска;

PWR_SW – кнопка включения (Power);

RESET – кнопка «сброс»;

SPEAKER – спикер (та самая нудная пищащая хрень 🙂 )

Данная схема подключения передней панели используется для большинства современных ATX-плат.

Как подключить переднюю панель, если совсем ничего непонятно

Посмотрите на фото ниже:

Здесь есть два решения проблемы:

Решение номер раз:

Найти инструкцию к материнской плате и посмотреть, где и какие контакты. Гениально, правда? Кэп отдыхает

Решение номер два:

Помните это ощущение? 2007 год, вы стоите в гипермаркете электроники и, открыв рот, смотрите релизный трейлер Crysis. Где-то на задворках сознания теплятся досада и зависть, ведь ваш компьютер с трудом потянет эту игру даже на минимальных настройках. Но вы стараетесь об этом не думать, ведь перед вами — будущее! Невероятно детализированный мир, потрясающая проработка физики и освещения, словно живые персонажи. Тогда казалось: еще пара лет — и мы с вами если и не погрузимся в Матрицу или лукьяненковский Диптаун, то уж точно сможем наслаждаться играми, в которых происходящее на экране будет неотличимо от реальности.

Когда-то Crysis поражал своей реалистичностью, да и сейчас выглядит весьма достойно Когда-то Crysis поражал своей реалистичностью, да и сейчас выглядит весьма достойно

Но что-то пошло не так. Революции не произошло, и после Crysis значимых технологических прорывов практически не было. Лишь единичные игры, вроде Red Dead Redemption 2, могут похвастаться доскональной проработкой мира и отличной картинкой, вот только это так и не стало трендом. Кроме Rockstar и еще пары-тройки студий, ставших заложниками своей репутации, никто не спешит вкладываться в фотореалистичную графику. И правда, зачем, если тот же мультяшный Fortnite приносит Epic Games миллиарды без всяких технических наворотов?

В Rockstar просто не могут не делать отличных игр — фанаты не простят В Rockstar просто не могут не делать отличных игр — фанаты не простят

Но в этом есть свои плюсы: можно сэкономить кучу денег на апгрейде! Объективно: будучи обладателем топового Core i7 2-го или 3-го поколений, которые уже поддерживали AVX-инструкции (здесь мы передаем горячий привет Assassin’s Creed Odyssey), и достойной материнской платы, вы можете вообще не задумываться о глобальном обновлении «железа» — достаточно докупить оперативной памяти да поставить видеокарту пошустрее (их, к слову, можно спокойно менять через поколение-другое, а не каждый год).

Более того, вам даже не придется отказываться от последних технических достижений: используя переходник NVMe–PCIe, можно без проблем подключить к своему ПК ультрасовременный SSD WD Black SN750 и наслаждаться мгновенными загрузками уровней и плавным геймплеем. Главное — все сделать правильно, иначе вместо скорости 3470 МБ/с вы рискуете получить в несколько раз меньшую производительность, ведь даже относительно новые материнские платы способны преподнести весьма неприятные сюрпризы, когда дело касается PCI Express. Впрочем, обо всем по порядку.

Подключение переходника PCIe–NVMe M.2 к материнской плате Asus P9Z79

В первую очередь нам понадобится собственно адаптер. Выглядит он следующим образом.

Такой переходник является пассивным и не требует дополнительного питания. Устройство снабжено разъемом M.2 c ключом M (подробнее о данном стандарте вы можете прочитать в материале Все, что необходимо знать о слоте M.2 ) и имеет несколько монтажных отверстий, что позволяет подключать твердотельные накопители разной длины. Цена карты расширения не превышает 500 рублей.

В качестве подопытной материнской платы мы возьмем Asus P9Z79 — весьма достойную, на момент релиза, модель с сокетом LGA 2011 и чипсетом X79, которая поддерживает установку процессоров Intel 2-го поколения. Давайте посмотрим, какие разъемы PCIe на ней присутствуют.

Расположение разъемов PCI и PCIe на материнской плате Asus P9Z79 Расположение разъемов PCI и PCIe на материнской плате Asus P9Z79

С первого взгляда может показаться, что подключать переходник PCIe–NVMe M.2 вообще некуда. Однако это не так. Все дело в том, что карту расширения PCI Express можно поставить в любой слот с той же или большей пропускной способностью. Это значит, что даже в PCIe x16 можно установить устройство, использующее только 1, 2 или 4 линии.

Еще одна особенность интерфейса PCIe заключается в том, что слот большего физического размера может фактически использовать меньшее количество линий. Кроме того, несколько слотов могут иметь общие линии. Соответственно, если в один из них установлена карта расширения, то пропускная способность других снизится либо они вовсе перестанут работать.

Обратившись к техническим характеристикам материнской платы, мы увидим следующее:

2 x PCIe 3.0/2.0 x16 (dual x16)
1 x PCIe 3.0/2.0 x16 (x8 mode)
2 x PCIe 2.0 x1
1 x PCI

Давайте разбираться. Первая строчка указывает на то, что материнская плата снабжена двумя полноценными PCIe x16 (имеют синий цвет), которые работают с устройствами 2.0 и 3.0. Пара PCIe 2.0 x1 нам неинтересна: разъемы поддерживают только стандарт 2.0, одной линии для NVMe недостаточно, да и физически адаптер в такой разъем не влезет. Слот PCI также не подойдет. Однако у нас есть еще один полноразмерный разъем PCIe 3.0/2.0 x16 (белого цвета), который на самом деле всегда работает в режиме x8. Именно в него и следует установить переходник NVMe–PCIe. Можно воспользоваться и одним из двух PCIe x16, если, конечно, он не занят второй видеокартой, но это нерационально.

PCIe с подвохом на примере материнской платы Asus PRIME B350-PLUS

К сожалению, столь удачное разведение линий, как в случае с Asus P9Z79, встречается далеко не всегда, и даже относительно новые материнские платы имеют свои странности. В этом смысле очень показательной является модель Asus B350-PLUS, которая уже оснащена слотом M.2. Но давайте представим, что нам понадобилось установить второй SSD NVMe. Казалось бы, никаких трудностей возникнуть не должно: помимо ненужных нам PCI и PCIe x2, на материнской плате присутствует пара полноразмерных PCIe x16, находящихся друг от друга на достаточном расстоянии. А это значит, что в первый разъем можно поставить двухслотовую видеокарту, а во второй — переходник NVMe–PCIe.

В прошлой части цикла «Введение в SSD» мы рассказали про историю появления дисков. Вторая часть расскажет про интерфейсы взаимодействия с накопителями.

Общение между процессором и периферийными устройствами происходит в соответствии с заранее определенными соглашениями, называемыми интерфейсами. Эти соглашения регламентируют физический и программный уровень взаимодействия.

Интерфейс — совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы.

Физическая реализация интерфейса влияет на следующие параметры:

пропускная способность канала связи;
максимальное количество одновременно подключенных устройств;
количество возникающих ошибок.

Дисковые интерфейсы построены на портах ввода-вывода, что является противоположностью вводу-выводу через память и не занимает место в адресном пространстве процессора.

Параллельные и последовательные порты

По способу обмена данными порты ввода-вывода делятся на два типа:

Как следует из названия, параллельный порт отправляет за раз машинное слово, состоящее из нескольких бит. Параллельный порт — самый простой способ обмена данными, так как не требует сложных схемотехнических решений. В самом простом случае каждый бит машинного слова отправляется по своей сигнальной линии, а для обратной связи используются две служебные сигнальные линии: Данные готовы и Данные приняты.

Последовательные порты — противоположность параллельным. Отправка данных происходит по одному биту за раз, что сокращает общее количество сигнальных линий, но усложняет контроллер ввода-вывода. Контроллер передатчика получает машинное слово за раз и должен передавать по одному биту, а контроллер приемника в свою очередь должен получать биты и сохранять в том же порядке.

Распиновка 50-ти контактного SCSI-коннектора CN50

Small Computer Systems Interface (SCSI) появился в далеком 1978 году и был изначально разработан, чтобы объединять устройства различного профиля в единую систему. Спецификация SCSI-1 предусматривала подключение до 8 устройств (вместе с контроллером), таких как:

сканеры;
ленточные накопители (стримеры);
оптические приводы;
дисковые накопители и прочие устройства.

Изначально SCSI имел название Shugart Associates System Interface (SASI), но стандартизирующий комитет не одобрил бы название в честь компании и после дня мозгового штурма появилось название Small Computer Systems Interface (SCSI). «Отец» SCSI, Ларри Баучер (Larry Boucher) подразумевал, что аббревиатура будет произноситься как «sexy», но Дал Аллан (Dal Allan) прочитал «sсuzzy» («скази»). Впоследствии произношение «скази» прочно закрепилось за этим стандартом.

В терминологии SCSI подключаемые устройства делятся на два типа:

Инициатор отправляет команду целевому устройству, которое затем отправляет ответ инициатору. Инициаторы и целевые устройства подключены к общей шине SCSI, пропускная способность которой в стандарте SCSI-1 составляет 5 МБ/с.

Используемая топология «общая шина» накладывает ряд ограничений:

на концах шины необходимы специальные устройства — терминаторы;
пропускная способность шины делится между всеми устройствами;
максимальное количество одновременно подключенных устройств ограничено.

Устройства на шине идентифицируются по уникальному номеру, называемому SCSI Target ID. Каждый SCSI-юнит в системе представлен минимум одним логическим устройством, адресация которого происходит по уникальному в пределах физического устройства номеру Logical Unit Number (LUN).

Пример организации SCSI-шины

Команды в SCSI отправляются в виде блоков описания команды (Command Descriptor Block, CDB), состоящих из кода операции и параметров команды. В стандарте описано более 200 команд, разделенных в четыре категории:

Mandatory — должны поддерживаться устройством;
Optional — могут быть реализованы;
Vendor-specific — используются конкретным производителем;
Obsolete — устаревшие команды.

Среди множества команд только три из них являются обязательными для устройств:

TEST UNIT READY — проверка готовности устройства;
REQUEST SENSE — запрашивает код ошибки предыдущей команды;
INQUIRY — запрос основных характеристик устройства.

После получения и отработки команды целевое устройство отправляет инициатору статус-код, которым описывается результат выполнения.

Дальнейшее усовершенствование SCSI (спецификации SCSI-2 и Ultra SCSI) расширило список используемых команд и увеличило количество подключаемых устройств до 16-ти, а скорость обмена данными по шине до 640 МБ/c. Так как SCSI — параллельный интерфейс, повышение частоты обмена данными было сопряжено с уменьшением максимальной длины кабеля и приводило к неудобству в использовании.

Начиная со стандарта Ultra-3 SCSI появилась поддержка «горячего подключения» — подключение устройств при включенном питании.

Первым известным SSD диском с интерфейсом SCSI можно считать M-Systems FFD-350, выпущенный в 1995 году. Диск имел высокую стоимость и не имел широкой распространенности.

В настоящее время параллельный SCSI не является популярным интерфейсом подключения дисков, но набор команд до сих пор активно используется в интерфейсах USB и SAS.

ATA / PATA

Распиновка 40-проводного ATA-коннектора

Интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment), так же известный как PATA (Parallel ATA) был разработан компанией Western Digital в 1986 году. Маркетинговое название стандарта IDE (англ. Integrated Drive Electronics — «электроника, встроенная в привод») подчеркивало важное нововведение: контроллер привода был встроен в привод, а не на отдельной плате расширения.

Решение разместить контроллер внутри привода решило сразу несколько проблем. Во-первых, уменьшилось расстояние от накопителя до контроллера, что положительным образом повлияло на характеристики накопителя. Во-вторых, встроенный контроллер был «заточен» только под определенный тип привода и, соответственно, был дешевле.

Разъемы PATA на материнской плате

ATA, как и SCSI, использует параллельный способ ввода-вывода, что отражается на используемых кабелях. Для подключения дисков с использованием интерфейса IDE необходимы 40-жильные кабели, также именуемые шлейфами. В более поздних спецификациях используются 80-жильные шлейфы: более половины из которых — заземления для уменьшения интерференции на высоких частотах.

На шлейфе ATA присутствует от двух до четырех разъемов, один из которых подключается в материнскую плату, а остальные — в накопители. При подключении двух устройств одним шлейфом, одно из них должно быть сконфигурировано как Master, а второе — как Slave. Третье устройство может быть подключено исключительно в режиме «только чтение».

Положение перемычки задает роль конкретного устройства. Термины Master и Slave по отношению к устройствам не совсем корректны, так как относительно контроллера все подключенные устройства — Slaves.

Особенным нововведением в ATA-3 считается появление Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.). Пять компаний (IBM, Seagate, Quantum, Conner и Western Digital) объединили усилия и стандартизировали технологию оценки состояния накопителей.

Поддержка твердотельных накопителей появилась с четвертой версии стандарта, выпущенной в 1998 году. Эта версия стандарта обеспечивала скорость обмена данными до 33.3 МБ/с.

Стандарт выдвигает жесткие требования к шлейфам ATA:

шлейф обязательно должен быть плоским;
максимальная длина шлейфа 18 дюймов (45.7 сантиметров).

Короткий и широкий шлейф был неудобен и мешал охлаждению. Повышать частоту передачи с каждой следующей версией стандарта становилось все сложнее, и ATA-7 решил проблему радикально: параллельный интерфейс был заменен последовательным. После этого ATA приобрёл слово Parallel и стал называться PATA, а седьмая версия стандарта получила иное название — Serial ATA. Нумерация версий SATA началась с единицы.

Распиновка SATA-коннекторов

Стандарт Serial ATA (SATA) был представлен 7 января 2003 года и решал проблемы своего предшественника следующими изменениями:

параллельный порт заменен последовательным;
широкий 80-жильный шлейф заменен 7-жильным;
топология «общая шина» заменена на подключение «точка-точка».

Несмотря на то, что стандарт SATA 1.0 (SATA/150, 150 МБ/с) был незначительно быстрее, чем ATA-6 (UltraDMA/130, 130 МБ/с), переход к последовательному способу обмена данными был «подготовкой почвы» к повышению скоростей.

Шестнадцать сигнальных линий для передачи данных в ATA были заменены на две витые пары: одна для передачи, вторая для приема. Коннекторы SATA спроектированы для большей устойчивости к множественным переподключениям, а спецификация SATA 1.0 сделала возможным «горячее подключение» (Hot Plug).

Некоторые пины на дисках короче, чем все остальные. Это сделано для поддержки «горячей замены» (Hot Swap). В процессе замены устройство «теряет» и «находит» линии в заранее определенном порядке.

Чуть более, чем через год, в апреле 2004-го, вышла вторая версия спецификации SATA. Помимо ускорения до 3 Гбит/с в SATA 2.0 ввели технологию Native Command Queuing (NCQ). Устройства с поддержкой NCQ способны самостоятельно организовывать порядок выполнения поступивших команд для достижения максимальной производительности.

Последующие три года SATA Working Group работала над улучшением существующей спецификации и в версии 2.6 появились компактные коннекторы Slimline и micro SATA (uSATA). Эти коннекторы являются уменьшенной копией оригинального коннектора SATA и разработаны для оптических приводов и маленьких дисков в ноутбуках.

Несмотря на то, что пропускной способности второго поколения SATA хватало для жестких дисков, твердотельные накопители требовали большего. В мае 2009 года вышла третья версия спецификации SATA с увеличенной до 6 Гбит/с пропускной способностью.

Особое внимание твердотельным накопителям уделили в редакции SATA 3.1. Появился коннектор Mini-SATA (mSATA), предназначенный для подключения твердотельных накопителей в ноутбуках. В отличие от Slimline и uSATA новый коннектор был похож на PCIe Mini, хотя и не был электрически совместим с PCIe. Помимо нового коннектора SATA 3.1 мог похвастаться возможностью ставить команды TRIM в очередь с командами чтения и записи.

Команда TRIM уведомляет твердотельный накопитель о блоках данных, которые не несут полезной нагрузки. До SATA 3.1 выполнение этой команды приводило к сбросу кэшей и приостановке операций ввода-вывода с последующим выполнением команды TRIM. Такой подход ухудшал производительность диска при операциях удаления.

Спецификация SATA не успевала за бурным ростом скорости доступа к твердотельным накопителям, что привело к появлению в 2013 году компромисса под названием SATA Express в стандарте SATA 3.2. Вместо того, чтобы снова удвоить пропускную способность SATA, разработчики задействовали широко распространенную шину PCIe, чья скорость превышает 6 Гбит/с. Диски с поддержкой SATA Express приобрели собственный форм-фактор под названием M.2.

Распиновка коннектора SFF-8482

«Конкурирующий» с ATA стандарт SCSI тоже не стоял на месте и всего через год после появления Serial ATA, в 2004, переродился в последовательный интерфейс. Имя новому интерфейсу — Serial Attached SCSI (SAS).

Несмотря на то, что SAS унаследовал набор команд SCSI, изменения были значительные:

последовательный интерфейс;
29-ти жильный кабель с питанием;
подключение «точка-точка».

Терминология SCSI также была унаследована. Контроллер по-прежнему называется инициатором, а подключаемые устройства — целевыми. Все целевые устройства и инициатор образуют SAS-домен. В SAS пропускная способность подключения не зависит от количества устройств в домене, так как каждое устройство использует свой выделенный канал.

Максимальное количество одновременно подключенных устройств в SAS-домене по спецификации превышает 16 тысяч, а вместо SCSI ID для адресации используется идентификатор World-Wide Name (WWN).

Несмотря на схожесть разъемов SAS и SATA, эти стандарты не являются полностью совместимыми. Тем не менее, SATA-диск может быть подключен в SAS-коннектор, но не наоборот. Совместимость между SATA-дисками и SAS-доменом обеспечивается при помощи протокола SATA Tunneling Protocol (STP).

Первая версия стандарта SAS-1 имеет пропускную способность 3 Гбит/с, а самая современная, SAS-4, улучшила этот показатель в 7 раз: 22,5 Гбит/с.

Распиновка слота PCIe x8

Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) — последовательный интерфейс для передачи данных, появившийся в 2002 году. Разработка была начата компанией Intel®, а впоследствии передана специальной организации — PCI Special Interest Group.

Последовательный интерфейс PCIe не был исключением и стал логическим продолжением параллельного PCI, который предназначен для подключения карт расширения.

PCI Express значительно отличается от SATA и SAS. Интерфейс PCIe имеет переменное количество линий. Количество линий равно степеням двойки и колеблется в диапазоне от 1 до 16.

Термин «линия» в PCIe обозначает не конкретную сигнальную линию, а отдельный полнодуплексный канал связи, состоящий из следующих сигнальных линий:

прием+ и прием-;
передача+ и передача-;
четыре жилы заземления.

Количество PCIe-линий напрямую влияет на максимальную пропускную способность соединения. Современный стандарт PCI Express 4.0 позволяет достичь 1.9 Гбайт/с по одной линии, и 31.5 Гбайт/с при использовании 16 линий.

PCIe x8 NVMe-диск

«Аппетиты» твердотельных накопителей растут очень быстро. И SATA, и SAS не успевают увеличивать свою пропускную способность, чтобы «угнаться» за SSD, что привело к появлению SSD-дисков с подключением по PCIe.

Хотя PCIe Add-In карты прикручиваются винтом, PCIe поддерживает «горячую замену». Короткие пины PRSNT (англ. present — присутствовать) позволяют удостовериться, что карта полностью установлена в слот.

Твердотельные накопители, подключаемые по PCIe регламентируются отдельным стандартом Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification и воплощены в множестве форм-факторов, но о них мы расскажем в следующей части.

Удаленные накопители

При создании больших хранилищ данных появилась потребность в протоколах, позволяющих подключить накопители, расположенные вне сервера. Первым решением в этой области был Internet SCSI (iSCSI), разработанный компаниями IBM и Cisco в 1998 году.

Идея протокола iSCSI проста: команды SCSI «оборачиваются» в пакеты TCP/IP и передаются в сеть. Несмотря на удаленное подключение, для клиентов создается иллюзия, что накопитель подключен локально. Сеть хранения данных (Storage Area Network, SAN), основанная на iSCSI, может быть построена на существующей сетевой инфраструктуре. Использование iSCSI значительно снижает затраты на организацию SAN.

У iSCSI существует «премиальный» вариант — Fibre Channel Protocol (FCP). SAN с использованием FCP строится на выделенных волоконно-оптических линиях связи. Такой подход требует дополнительного оптического сетевого оборудования, но отличается стабильностью и высокой пропускной способностью.

Существует множество протоколов для отправки команд SCSI по компьютерным сетям. Тем не менее, есть только один стандарт, решающий противоположную задачу и позволяющий отправлять IP-пакеты по шине SCSI — IP-over-SCSI.

Большинство протоколов для организации SAN используют набор команд SCSI для управления накопителями, но есть и исключения, например, простой ATA over Ethernet (AoE). Протокол AoE отправляет ATA-команды в Ethernet-пакетах, но в системе накопители отображаются как SCSI.

С появлением накопителей NVM Express протоколы iSCSI и FCP перестали удовлетворять быстро растущим требованиям твердотельных накопителей. Появилось два решения:

вынос шины PCI Express за пределы сервера;
создание протокола NVMe over Fabrics.

Вынос шины PCIe сопряжен с созданием сложного коммутирующего оборудования, но не вносит изменения в протокол.

Протокол NVMe over Fabrics стал хорошей альтернативой iSCSI и FCP. В NVMe-oF используются волоконно-оптическая линии связи и набор команд NVM Express.

Intel® Optane™ DC Persistent Memory

Стандарты iSCSI и NVMe-oF решают задачу подключения удаленных дисков как локальные, а компания Intel® пошла другой дорогой и максимально приблизила локальный диск к процессору. Выбор пал на DIMM-слоты, в которые подключается оперативная память. Максимальная пропускная способность канала DDR4 составляет 25 ГБ/с, что значительно превышает скорость шины PCIe. Так появился твердотельный накопитель Intel® Optane™ DC Persistent Memory.

Для подключения накопителя в DIMM слоты был изобретен протокол DDR-T, физически и электрически совместимый с DDR4, но требующий специального контроллера, который видит разницу между планкой памяти и накопителем. Скорость доступа к накопителю меньше, чем к оперативной памяти, но больше, чем к NVMe.

Протокол DDR-T доступен только с процессорами Intel® поколения Cascade Lake или новее.

Заключение

Почти все интерфейсы прошли долгий путь развития от последовательного до параллельного способа передачи данных. Скорости твердотельных накопителей стремительно растут, еще вчера твердотельные накопители были в диковинку, а сегодня NVMe уже не вызывает особого удивления.

В нашей лаборатории Selectel Lab вы можете самостоятельно протестировать SSD и NVMe диски.

Вытеснят ли NVMe-диски классические SSD в ближайшее время? Ждем вас в комментариях.

Читайте также: