Имя пользователя:
Пароль:  
Помощь | Регистрация | Забыли пароль?  | Правила  

Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Ответить
Настройки темы
HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Ушел из жизни


Сообщения: 26925
Благодарности: 3924

Профиль | Сайт | Отправить PM | Цитировать


AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Автор: Макс КУРМАЗ
Источник: http://www.kv.by/

Вы купили новый винчестер. Конечно, с интерфейсом Serial ATA. И, конечно, много слышали о новой интересной функции, реализованной в последних моделях - NCQ. Предвкушая заметный прирост скорости загрузки Windows и программ, а также снижение шума винчестера, вы подключаете винчестер, устанавливаете операционку и... Теперь вам потребуется проделать дополнительные манипуляции, чтобы включить поддержку AHCI и установить подходящие драйверы. Иначе технология NCQ, равно как и другие интересные функции, останется незадействованной.


Ради чего

Идея, лежащая в основе технологии NCQ (Native Command Queuing), уже не раз была реализована в жестких дисках и контроллерах, но не в тех, что применяются в обычных персоналках.

Итак, вот какой принцип лежит в основе NCQ. Как известно, жесткий диск работает довольно медленно, по сравнению с другими устройствами ПК ввиду его механической природы. Особенно много времени тратится на перемещение головок между дорожками, на которых расположены запрошенные системой сектора с данными. Чтобы эти перемещения минимизировать, можно применить хорошо известный в информатике метод переупорядочивания очереди команд. В данном случае в качестве критерия перестройки используется расстояние между дорожками, к которым будет производиться доступ. Команды на чтение, поступающие к жесткому диску со стороны системы, выполняются не по порядку, а накапливаются в очереди. Там они меняются местами таким образом, чтобы головка при выполнении соседних запросов смещалась как можно меньше. За счет этого и достигается ускорение.

Обычно для иллюстрации эффекта от переупорядочивания приводится классический пример - лифт в здании. Представьте, что он перемещается по этажам в том порядке, в каком были нажаты кнопки на панели. Но лифт работает гораздо эффективнее - он открывает двери на этажах по ходу движения. Да, некоторым из пассажиров приходится ожидать дольше, но другие попадают на нужный этаж намного быстрее.

Собственно, некоторые минусы после приведения примера с лифтом вам стали очевидны. Не все запросы будут выполнены быстрее - некоторые могут "застрять" в очереди, пропуская другие запросы. А появление запроса на запись вообще осложняет обработку очереди команд, так как возможна ситуация нарушения целостности данных.

Кроме того, подобная технология даст выгоду только в том случае, если команды винчестеру поступают плотным потоком и намного быстрее, чем он успевает их выполнить. В условиях современных ПК такая ситуация происходит не очень часто - в основном в момент загрузки ОС и больших программных пакетов. Поэтому за реализацию технологии NCQ взялись только в последнее время, хотя в серверной среде интеллектуальное переупорядочивание команд применяется давно и успешно.

Следует заметить, что возможность изменения порядка команд и обработки очередей заложена и в протоколе интерфейса ATA (технология TCQ). И даже есть примеры вполне успешной ее реализации. Но сделано это не очень красиво и удобно. Дело в том, что протокол интерфейса ATA, по которому работают жесткие диски с обычным, "параллельным" интерфейсом, основан на протоколе работы шины ISA. Процедура инициализации и передачи команды, а также слежение за состоянием и ошибками - довольно длительная и сложная процедура, требующая анализа нескольких регистров. Поэтому разработчики решили реализовать поддержку данной технологии в винчестерах, использующих новый интерфейс - Serial ATA.


Протокол AHCI

Контроллер Serial ATA, согласно требованиям этого стандарта, должен поддерживать, как минимум, два режима работы. Первый - режим эмуляции стандартного контроллера ATA. В этом режиме контроллер полностью повторяет протокол обращения к жесткому диску ATA и, с точки зрения операционной системы и драйверов, не отличается от контроллера "параллельного" интерфейса. При этом подключенные к нему винчестеры эмулируются либо как устройства Master на отдельном канале, либо, если операционная система "не понимает" более двух каналов - как пары устройств Master и Slave. Этот режим включен по умолчанию, он полностью поддерживается всеми операционными системами и BIOS.

Проблема в том, что в режиме эмуляции реализация дополнительных функций Serial ATA частично или полностью невозможна, иначе совместимость с классической реализацией ATA будет нарушена. Поэтому контроллер имеет возможность переключиться в "родной" (Native) режим Serial ATA, который не имеет сковывающих его "родственных обязательств" по отношению к ATA.

Протокол AHCI (Advanced Host Controller Interface) как раз описывает поведение контроллера в режиме Native с точки зрения системы. Он описывает, каким образом контроллер обрабатывает очередь команд, где и как они хранятся, как программист должен помещать команды в очередь и где получать результаты их выполнения. Все условности протокола ATA отброшены, все сложности с манипулированием регистрами и флагами упразднены за ненадобностью. Реализация всех дополнительных функций Serial ATA, включая NCQ, Hot Swap, Port Multiplier, Staggered Spin-Up и т.д., теперь ничем не ограничивается.

Данный протокол был разработан специальной инициативной группой во главе с Intel. Он является дополнением к стандарту Serial ATA, который, в общем-то, не описывает требования к хост-контроллерам (контроллерам со стороны вычислительной системы, к которой подключен винчестер). Вместе с AHCI стандарт Serial ATA является законченным решением для организации дисковой подсистемы в ПК нового поколения.

Вместе с тем теряется совместимость с программным обеспечением, не поддерживающим Serial ATA изначально. Работать в двух режимах одновременно контроллер не может. Переключаясь в режим Native, он теряет возможность принимать команды от программного обеспечения, не "понимающего" протокол AHCI.


Опять эта Windows

Таким программным обеспечением, как ни странно (или что неудивительно), является операционная система Windows. Как признаются разработчики этой операционной системы в специальном документе (http://www.microsoft.com/whdc/device...alATA_FAQ.mspx), дисковая подсистема всех версий Windows, вышедших до версии Vista, поддерживать AHCI не будет. Объясняют они это наличием особенностей в реализации AHCI производителями разных контроллеров. В будущем в ядре Windows будет реализован новый механизм подключения драйверов - Ataport, и в составе драйверов будет идти стандартный минипорт для Native-режима контроллера Serial ATA. А пока, увы, нужно устанавливать специальный драйвер или SCSI-минипорт непосредственно от производителя контроллера.

Эта проблема сложнее, чем кажется на первый взгляд. Операционная система Windows устроена таким образом, что при старте она должна обязательно "подхватить" правильный драйвер для контроллера жестких дисков. Иначе старт прерывается пресловутым "синим экраном", избавиться от которого можно только переустановкой системы. Мало того, процесс установки тоже прервется этим же "синим экраном", если вовремя не предоставить Windows дискету с нужным драйвером. Владельцам ноутбуков вообще не позавидуешь - им и дискету-то вставить некуда, а другие носители Windows в данном случае не принимает.


Как включить AHCI

Способ первый, классический. Как и при создании RAID, вы используете установочную дискету, идущую в комплекте с материнской платой или созданную самостоятельно. Начинаете установку Windows, доходите до первой перезагрузки, а когда появляется надпись "Press F6..." внизу синего экрана, нажимаете F6 и предлагаете дискету. Следует выбрать правильный вариант драйвера и продолжить установку Windows. Впоследствии, когда установка успешно завершится, будет нелишним еще раз установить драйверы и утилиты - они позволят проделать некоторые настройки и убедиться, что NCQ включена.

Второй способ сложнее, но он позволяет обойтись и без дискеты, и без переустановки Windows. Для этого в BIOS вашего компьютера должна быть возможность отключения AHCI (или Native Mode, что в данном случае синонимы). При включенном режиме эмуляции вы проводите установку Windows, а потом устанавливаете драйверы от производителя контроллера (чипсета материнской платы). Если они не ставятся автоматически, делаете это вручную. Потом включаете AHCI в BIOS, и система начинает использовать преимущества NCQ.


На примере Intel

В чипсетах Intel поддержка AHCI появилась еще в серии 915. Правда, только в южных мостах с суффиксами "R", "M" и "DH":

* ICH6R, ICH6M - чипсеты серии 915/925;
* ICH7R, ICH7M, ICH7DH, ICH7MDH - чипсеты серии 945/955/975;
* ICH8R - чипсеты серии 965.

Такими мостами комплектуются только ноутбуки на платформе Centrino, начиная со второго поколения, и дорогие материнские платы на старших чипсетах серии - 925, 955, 975. Как правило, если AHCI поддерживается, то в BIOS будет соответствующая строчка. В крайнем случае, можно заглянуть в руководство к материнской плате.

Вам понадобятся драйверы Intel Matrix Storage, бывшие Intel Application Accelerator, а также установочная дискета к ним. Ее образ можно скачать с сайта Intel. Драйверы с этой дискеты пригодятся и для установки Windows, и для включения AHCI уже после установки. В последнем случае не забудьте обязательно установить Intel INF Update перед тем, как начинать манипуляции с другими драйверами. После того, как драйверы стандартного контроллера Serial ATA будут заменены на драйверы с установочной дискеты Intel, можно включать AHCI. Windows сможет загрузиться, и дальше можно продолжить установку комплекта Matrix Storage - без включения AHCI он запускаться откажется. Для контроллеров других производителей процедура аналогичная - сначала установка драйверов, потом включение AHCI.

Винчестер в данном случае не затрагивается - форматировать, перешивать и т.п. ничего не нужно.

-------
ВНИМАНИЕ ознакомьтесь, прежде чем создать тему! Процессор - мозг компьютера, блок питания - сердце и печень.


Отправлено: 09:21, 29-06-2007

 

Новый участник


Сообщения: 23
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Ment69,
Прочитал всю ветку, но включить режим AHCI не могу.
Мат плата Abit35 Pro (ICH9R).
Система WinXP Pro SP2 установлена в режиме эмуляции IDE.
Скачал все драйвера и установочную дискету, извлек из этой дискеты необходимые драйвера.
Пытаюсь установить драйвер iaahci.inf из под WinXP, но система никак не реагирует.
Инсталяция RAIDAHCI_Matrix.Storage.Manager_7.8.0.1012 _enu.exe не идет. Пишет, что система не удовлетворяет минимальным требованиям.
Включаешь режим AHCI в BIOS - е, система не грузится ...
Какой то замкнутый круг.

Подскажите, где собака порылась?

Отправлено: 04:36, 05-05-2008 | #41



Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью социальной сети.

Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.


-!-


Сообщения: 3792
Благодарности: 224

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Miroslaw, сначала в диспетчере устройств (в Windows) заменяешь драйверы контроеллера IDE на "стандартный драйвер контрол.IDE". Затем перезагружаешься, и в BIOS меняешь "в режиме эмуляции IDE" на AHCI. Загружаешь Windows и там уже подсовываешь драйверы типа "iaahci.inf" а затем и RAIDAHCI_Matrix.Storage.Manager_7.8.0.1012 _enu.exe. Во всяком случае я делал именно так.

Отправлено: 09:49, 05-05-2008 | #42


Новый участник


Сообщения: 34
Благодарности: 1

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Изображения
Тип файла: jpg жесткий диск.jpg
(69.1 Kb, 100 просмотров)

У меня vista, жесткий - samsung 160jj, материнка с 945 чипсетом, Южный мост: Intel 82801GB ICH7, прочитал эту тему 2 раза так и не понял - включен у меня режим ahci или нет. HD Tune показывает следующее
http://forum.oszone.net/attachment.p...1&d=1210005966
И еще вопрос по поводу udma 7 udma 5 в разделе standart - что это значит? Как включит 7? Или это не играет роли?

Отправлено: 20:53, 05-05-2008 | #43


Новый участник


Сообщения: 23
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


dascon,
В диспетчере устройств (в Windows) заменил драйверы контроллера IDE на
"стандартный двухканальный контроллер PCI IDE".
Перегружаюсь, и в BIOS меняю "в режиме эмуляции IDE" на AHCI.
Windows не стартует ни в нормальном режиме ни в защищенном режиме...

Может быть я не правильно понимаю слово "подсовываешь" в этой фразе:
Цитата dascon:
Загружаешь Windows и там уже подсовываешь драйверы типа "iaahci.inf" »
В какой момент это надо делать?

У меня в группе SCSI и RAID контроллеры установлен контроллер JMicron. Может быть его присутствие влияет на процесс?

Последний раз редактировалось Miroslaw, 05-05-2008 в 23:42. Причина: P.S.


Отправлено: 23:32, 05-05-2008 | #44


-!-


Сообщения: 3792
Благодарности: 224

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата:
Может быть я не правильно понимаю слово "подсовываешь" в этой фразе
Думаю, правильно. "Подсовывать" надо после загрузки Windows, т.е. WinXP у меня загружалась и обнаруживала новое устройство, для которого (AHCI...) и установливал драйвер.
Цитата:
У меня в группе SCSI и RAID контроллеры установлен контроллер JMicron. Может быть его присутствие влияет на процесс?
разве что если винчестер подключен именно к JMicron. Но это, насколько я понял, не так?

Отправлено: 00:11, 06-05-2008 | #45


Новый участник


Сообщения: 23
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Изображения
Тип файла: jpg Abit_IP35.jpg
(92.4 Kb, 70 просмотров)

dascon,
Цитата dascon:
разве что если винчестер подключен именно к JMicron. Но это, насколько я понял, не так? »
Винчестеры (а их у меня два) подключены к разъемам SATA1 и SATA2 на планке разъемов SATA1~6
Честно говоря я и не вижу, где на плате можно подключить напрямую к JMicron.
Вот картинка моей платы.

Отправлено: 02:14, 06-05-2008 | #46


Старожил


Сообщения: 222
Благодарности: 19

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Когда-то давно у меня была Asus P5B. Там ICH8, но мне удавалось сделать режим AHCI. На ICH8R, и думаю на ICH9R это просто. Лучший способ ещё до установки Windows. На установленной же системе удали JMicron драйвер, если на его SATA разъёме ничего нет, он в принципе не нужен, разве что для RAID (возможно только теоретическии) и AHCI. Стандартный драйвер Windows намного стабильней. Потом перегрузись. После перезагрузки система должна сама найти нужный драйвер для IDE. Возможно понадобится вторая перезагрузка (даже если не попросит перегрузись вручную). После следующего входа в систему проверь все ли драйверы установлены правильно. Должен быть "Стандартный двухканальный контроллёр PCI IDE" + первичный, вторичный каналы IDE. Затем на оставшиеся контроллёры (смотри на названия контроллёров, а не каналов) сразу же ставь драйвера с дискеты Intel Matrix Storage (f6flpy32.exe) вручную, с указанием пути к файлам. Вкладки SCSI и RAID контроллёры быть не должно, если есть, удали. Перезагрузка, вход в BIOS, выставляешь режим AHCI на соответствующей вкладке. Всё должно заработать. У себя раньше я делал именно так, всегда помогало.
Это сообщение посчитали полезным следующие участники:

Отправлено: 05:29, 06-05-2008 | #47


Новый участник


Сообщения: 23
Благодарности: 0

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Вот нашел на оверах способ как установить режим AHCI на плату Abit35 Pro при установленной уже Windows.
Смотреть здесь: http://people.overclockers.ru/DarthVader/record8
(Не уверен, можно ли указывать прямую ссылкую... Если я не прав, то пусть меня поправит модератор. Я от всей души хочу поделиться, может еще кому поможет)

Я применил этот способ и режим AHCI включился.
Идея этого способа понятна и очень прямолинейна.
Поэтому остается чувство неудовлетворенности, почему же предложенные в этом топике способы у меня не сработали...

Буду дальше изучать матчасть...

Отправлено: 23:01, 06-05-2008 | #48


Пользователь


Сообщения: 54
Благодарности: 2

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Цитата Rostlv:
Должен быть "Стандартный двухканальный контроллёр PCI IDE" + первичный, вторичный каналы IDE. Затем на оставшиеся контроллёры (смотри на названия контроллёров, а не каналов) сразу же ставь драйвера с дискеты Intel Matrix Storage (f6flpy32.exe) вручную, с указанием пути к файлам. Вкладки SCSI и RAID контроллёры быть не должно, если есть, удали. Перезагрузка, вход в BIOS, выставляешь режим AHCI на соответствующей вкладке. Всё должно заработать. У себя раньше я делал именно так, всегда помогало. »
Так не помогло. Может у кого-нибудь еще есть варианты

Цитата Miroslaw:
Вот нашел на оверах способ как установить режим AHCI на плату Abit35 Pro при установленной уже Windows.
Смотреть здесь: http://people.overclockers.ru/DarthVader/record8 »
Так тоже не помогло

-------
http://static.hsdn.org/infobar/350x40.gif


Отправлено: 12:52, 08-05-2008 | #49


Старожил


Сообщения: 222
Благодарности: 19

Профиль | Отправить PM | Цитировать


Miroslaw, alexx1! Все эксперименты, указанные мной двумя постами выше, проводились 1,5 года назад. Тогда драйверы были другой версии. Материнка P5B ревизии 1.03. Думаю в этом все ваши неудачи. Если есть желание можно попробовать установить более старый драйвер. А в принципе, я на глаз разницы между AHCI и обычным режимом не замечал, разве что в тестах.

Отправлено: 22:33, 08-05-2008 | #50



Компьютерный форум OSzone.net » Железо » Накопители (SSD, HDD, USB Flash) » HDD - AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Участник сейчас на форуме Участник сейчас на форуме Участник вне форума Участник вне форума Автор темы Автор темы Шапка темы Сообщение прикреплено

Похожие темы
Название темы Автор Информация о форуме Ответов Последнее сообщение
Разное - контролер PCI 2.1 - Serial-ATA + Parallel-ATA J7BXA Прочее железо 9 11-10-2009 11:56
Возможно ли сделать зеркало на дисках serial ATA? serpan Microsoft Windows NT/2000/2003 9 18-10-2006 03:17
ХР и Serial ATA ZhenKZ Microsoft Windows 2000/XP 10 12-03-2005 22:23
Serial ATA TheoS Непонятные проблемы с Железом 14 28-01-2005 23:09
Serial ATA ligv Непонятные проблемы с Железом 15 09-01-2005 20:14




 
Переход