Definición de interfaz SATA, mSATA y montaje de disco duro y prueba de velocidad en linux

Definición de interfaz SATA

Definición de interfaz de cable de datos y cable de alimentación SATA

SATA es la abreviatura de Serial ATA, es decir, Serial ATA. En 2001, el Comité Serial ATA compuesto por Intel, APT, Dell, IBM, Seagate y Maxtor, estableció formalmente la especificación Serial ATA 1.0 y en 2002 estableció la especificación Serial ATA 2.0. Serial ATA adopta el modo de conexión serial El bus serial ATA usa una señal de reloj incorporada, que tiene mayores capacidades de corrección de errores y tiene las ventajas de una estructura simple y soporte para conexión en caliente. Se ha convertido en la interfaz principal para discos duros de escritorio.

1. Diagrama de interfaz de alimentación y datos SATA:

Inserte la descripción de la imagen aquí
Inserte la descripción de la imagen aquí

2. Diagrama de conexión interna de la fuente de alimentación:

Inserte la descripción de la imagen aquí

Tres, diagrama de definición de interfaz de línea de datos y potencia:

Inserte la descripción de la imagen aquí

4. Descripción de la definición de la interfaz SATA:

1. Definición de la interfaz de datos SATA:

Inserte la descripción de la imagen aquí

1 GND Ground (tierra, generalmente conectado al polo negativo)
2 A Transmitir (interfaz de señal positiva de transmisión de datos)
3 A- Transmitir (interfaz de señal negativa de transmisión de datos
4 GND Ground (tierra, generalmente conectado al polo negativo)
5 B- Recibir (recepción de datos negativa Interfaz de señal)
-6 B Recepción (interfaz de señal positiva de recepción de datos)
7 GND Tierra (tierra, generalmente conectada al polo negativo)

2. Definición de interfaz de potencia:

Inserte la descripción de la imagen aquí
01 V33 3.3v Power (pin de fuente de alimentación positiva DC 3.3V)
02 V33 3.3v Power (pin de fuente de alimentación positiva DC 3.3V)
03 V33 3.3v Power, precarga, segundo compañero (pin de fuente de alimentación positiva DC 3.3V, precarga y El segundo emparejamiento)
04 Ground 1st Mate (conectado a tierra, generalmente conectado al polo negativo, emparejado con la primera carretera)
05 Ground 2nd Mate (conectado a tierra, generalmente conectado al polo negativo, emparejado con la segunda carretera)
06 Ground 3rd Mate (conectado a tierra, generalmente conectado con Conecte el polo negativo y empareje con el tercer canal)
07 V5 5v Alimentación, precarga, segundo compañero (pin de alimentación positiva DC 5V, precarga, emparejado con el segundo canal)
08 V5 5v Alimentación (pin de alimentación positiva DC 5V)
09 V5 5v Alimentación (clavija de fuente de alimentación positiva de 5 V CC)
10 Conexión a tierra del segundo compañero (conectado a tierra, generalmente conectado al polo negativo, emparejado con el número 2)
11 Reservado - clavija reservada
12 Conexión a tierra del primer compañero (conectado a tierra, generalmente conectado al polo negativo, emparejado con el número 1)
13 V12 12v de alimentación, precarga, segundo compañero (pin de alimentación positiva de CC de 12 V, precarga, emparejado con el segundo canal)
14 V12 de alimentación de 12 v (pin de alimentación de CC de 12 V positiva)
15 V12 de alimentación de 12 v ( pin de alimentación de CC de 12 V positiva)

Diagrama esquemático de la interfaz SATA

Inserte la descripción de la imagen aquí

Definición de interfaz mSATA

Inserte la descripción de la imagen aquí
Inserte la descripción de la imagen aquí
Diagrama esquemático de la interfaz mSATA
Inserte la descripción de la imagen aquí

Monte el disco SATA en linux

Identificación del disco duro de Linux:

Generalmente use el comando "fdisk -l" para listar los discos duros actualmente conectados en el sistema

Información de dispositivo y partición El nuevo disco duro no tiene información de partición, solo se muestra la información del tamaño del disco duro.

1. Ver información del disco duro

#fdisk -l

Inserte la descripción de la imagen aquí

2. Cree nuevos parámetros de comando de partición del disco duro:

fdisk puede usar el comando m para ver los comandos internos del comando fdisk;

Inserte la descripción de la imagen aquí

3. Ingrese el disco y particione el disco

#fdisk / dev / sda

Inserte la descripción de la imagen aquí

#fdisk -l

Puedes ver la partición / dev / sda1

Inserte la descripción de la imagen aquí

4. Sistema de sistema de particiones
El sistema de archivos predeterminado aquí es 83 linux,
también se puede configurar en otros sistemas de archivos y formatear la partición configurada

mkfs.ext3 / dev / sda1 // Nota: formatee / dev / sdb1 como tipo ext3

5. Cree el directorio / data y monte

#mkdir / data

#mount / dev / sda1 / data

6. Vea el tamaño del disco duro y la partición montada:
#df -h
Inserte la descripción de la imagen aquí
7. Desmonte la partición umount
Los dos comandos siguientes desmontan respectivamente el sistema de archivos por el nombre del dispositivo y el punto de montaje, y dan salida a información detallada al mismo tiempo:

umount  /dev/sda1        通过设备名卸载  

umount /data    通过挂载点卸载  

Prueba de velocidad de lectura y escritura de disco SATA

Use el comando dd para probar la velocidad

(1) Pruebe la velocidad de lectura del disco duro:

tiempo dd if = / dev / sda1 of = / dev / null bs = 1M count = 10000

Este comando lee datos 10G del disco duro sda1 y los escribe en el dispositivo vacío, que son los datos leídos y vacíos.
Inserte la descripción de la imagen aquí
Velocidad de lectura: 218,4 MB / S
Otra forma de probar la velocidad de lectura

hdparm  -t /dev/sdb

Inserte la descripción de la imagen aquí
(2) Pruebe la velocidad de escritura del disco duro:

tiempo dd if = / dev / zero of = / dev / sda1 bs = 1M count = 10000

Este comando es para escribir datos 10G desde el dispositivo cero al dispositivo sda1.

Una cosa a tener en cuenta es que el comando de escritura anterior puede sobrescribir los datos originales en el disco duro y destruir el sistema de archivos, esto se puede hacer si no hay datos en el disco duro.

Si hay un sistema de archivos y datos importantes, primero puede montar el disco duro

  mount /dev/sda1 /data

Ejecute el siguiente comando:

  time dd if=/dev/zero of=/data/10g.file bs=1M count=10000

Escriba los datos escritos en un archivo para probar, la velocidad de escritura: 145,8 MB / S
Inserte la descripción de la imagen aquí

sata 1.0 2.0 3.0 diferencia

La velocidad de transmisión teórica de SATA1.0 es 1.5Gbit / s. La
velocidad de transmisión teórica de SATA2.0 es 3Gbit / s. La velocidad de transmisión teórica de
SATA2.0 es 6Gbit / s.
Diferencia: SATA2.0 y SATA3.0 tienen velocidades de transmisión diferentes.
Inserte la descripción de la imagen aquí
De acuerdo con la tabla de comparación de SATA2.0 y SATA3.0 dada anteriormente, la última tasa de transferencia SATA3.0 puede alcanzar 6Gb / s, mientras que la tasa de transferencia de la interfaz SATA2.0 es 3Gb / s. En teoría, la interfaz SATA3.0 es el doble que la de SATA2.0.
Inserte la descripción de la imagen aquí

Ver la versión SATA en Linux

 dmesg  | grep SATA

Inserte la descripción de la imagen aquí

 hdparm  -i /dev/sdb

Inserte la descripción de la imagen aquí

La esencia de las unidades de estado sólido SSD

La unidad de estado sólido (Solid State Drive), abreviada como SSD (Solid State Drive), es un disco duro compuesto por una matriz de chips de almacenamiento electrónico de estado sólido, compuesto por una unidad de control, una unidad de almacenamiento (chip FLASH, chip DRAM) y una unidad de caché. A diferencia de los discos duros mecánicos, que se componen de partes mecánicas como discos magnéticos y cabezales magnéticos, toda la estructura del disco duro de estado sólido no tiene dispositivos mecánicos y está completamente compuesta por chips electrónicos y placas de circuito.

¿Qué es una unidad de estado sólido? Estructura interna detallada de SSD

SSD se compone principalmente de chips electrónicos y placas de circuito:

De acuerdo con la definición de SSD, podemos saber que la estructura interna de SSD en realidad está compuesta por tres chips de control principales, partículas de memoria flash y unidades de caché. Entonces, veámoslos uno por uno.

¿Qué es una unidad de estado sólido? Estructura interna detallada de SSD

1. El cerebro de la unidad de estado sólido: el chip de control principal

Al igual que la CPU a la PC, el chip de control principal es en realidad el mismo que la CPU. Es el dispositivo central de toda la unidad de estado sólido. Su función es asignar racionalmente la carga de datos en cada chip de memoria flash, y el otro es realizar toda la transferencia y conexión de datos. Chip de memoria flash e interfaz SATA externa.

Las capacidades de los diferentes controladores principales son muy diferentes. Habrá grandes diferencias en las capacidades de procesamiento de datos, los algoritmos y el control de lectura y escritura de los chips de memoria flash, lo que conducirá directamente a una gran brecha en el rendimiento de los productos de disco duro de estado sólido. .

Inserte la descripción de la imagen aquí
Maestro

Los principales fabricantes de chips de control principales actuales incluyen Marvell (comúnmente conocido como "marca de caballos"), SandForce, siliconmotion Huirong, Phison Phison, jmicron Zhiwei, etc. Y todos estos importantes fabricantes de controles tienen sus propias características correspondientes, que se aplican a los productos de estado sólido en diferentes niveles.

2. Dispositivo central: unidad de partículas de memoria flash

Como disco duro, la unidad de almacenamiento es definitivamente el dispositivo principal. En las unidades de estado sólido, las partículas de memoria flash han reemplazado a los discos mecánicos como unidades de almacenamiento.

La memoria flash (memoria flash) es esencialmente una memoria no volátil de larga duración (la información de datos almacenados aún se puede mantener en caso de falla de energía), la eliminación de datos no es un solo byte como una unidad, sino una memoria fija El bloque es la unidad.

Inserte la descripción de la imagen aquí

Las partículas de memoria flash representan la mayor parte de la unidad de estado sólido

Entre los discos duros de estado sólido, la memoria flash NAND se usa ampliamente debido a sus características de almacenamiento no volátil, es decir, puede guardar datos después de un corte de energía.

Según la diferencia de densidad de unidades electrónicas en la memoria flash NAND, se puede dividir en SLC (celda de memoria de un solo nivel), MLC (celda de memoria de doble capa) y TLC (celda de memoria de tres capas). Estos tres tipos de celdas de memoria tienen una vida útil y un costo obvios. La diferencia.

SLC (almacenamiento de una sola capa), estructura electrónica de una sola capa, intervalo de cambio de voltaje pequeño al escribir datos, larga vida útil, tiempos de lectura y escritura de más de 100,000 veces, alto costo y utilizado principalmente en productos empresariales de alta gama.

El MLC (almacenamiento multicapa) utiliza alta y baja tensión y una estructura electrónica de doble capa construida de manera diferente, con una vida útil prolongada y un costo aceptable. Se utiliza principalmente para productos civiles de alta gama, y ​​el número de lecturas y escrituras es de aproximadamente 5000.

TLC (almacenamiento de tres capas) es una extensión de la memoria flash MLC, con TLC que alcanza los 3 bits / celda. La densidad de almacenamiento es la más alta y la capacidad es 1,5 veces mayor que la del MLC. Con el costo más bajo, la vida útil mínima y los tiempos de lectura y escritura de aproximadamente 1,000 a 2,000, es la partícula de memoria flash preferida por los fabricantes principales .

Actualmente, en el mercado de unidades de estado sólido, los principales fabricantes de partículas de memoria flash incluyen principalmente a Toshiba, Samsung, Intel, Micron, skhynix Hynix y Sandisk.

Debido a que las partículas de memoria flash son el dispositivo central y la unidad de almacenamiento principal en las unidades de estado sólido, sus costos de fabricación representan más del 70% de todo el producto. Al extremo, elegir una unidad de estado sólido es en realidad elegir partículas de memoria flash.

3. Chip de caché

La esencia del chip de caché es DDR. DDR3 se usa comúnmente en SSD. Es la pieza que más se pasa por alto de los tres discos duros de estado sólido, y también es la pieza en la que los fabricantes están menos dispuestos a invertir. En comparación con el chip de control principal y las partículas de memoria flash, el papel del chip de caché no es tan obvio y la conciencia del grupo de usuarios no es tan profunda y, en consecuencia, no se puede utilizar como un truco para promoverlo.

De hecho, la existencia del chip de caché es significativa, especialmente en la lectura y escritura aleatorias de archivos de uso común, y la lectura y escritura rápidas de archivos fragmentados.

Inserte la descripción de la imagen aquí

Debido al mecanismo de desgaste interno de la unidad de estado sólido, la unidad de estado sólido continuará escribiendo y almacenando en caché todo el bloque de datos al leer y escribir archivos pequeños y archivos de uso común. Sin embargo, la exportación a partículas de memoria flash requiere una gran cantidad de mantenimiento de la caché. Especialmente en el proceso de lectura y escritura de archivos fragmentados a gran escala, el papel del caché alto es aún más obvio.

Esto también explica por qué los SSD sin chips de caché comienzan a ralentizarse después de un período de uso. Actualmente, el tamaño del mercado de chips de caché no es demasiado grande y los principales fabricantes se concentran básicamente en el sur de Asia, Samsung, Kingston, etc. Según las últimas noticias, las unidades de estado sólido sin caché externa saldrán pronto. Aunque hace mucho tiempo que existen productos como sandforce2281 con productos de control maestro de caché, la respuesta del mercado no es satisfactoria. No conozco las últimas unidades de estado sólido sin caché externa. Espere y vea cómo se desempeña.

El chip de control principal, las partículas de memoria flash (esencialmente flash NAND) y el chip de caché (esencialmente memoria DDR3) se combinan orgánicamente en una placa PCB para formar la forma general de la unidad de estado sólido. Cuando compramos o evaluamos unidades de estado sólido, podemos comenzar con estos tres para estimar el rendimiento del producto y evitar cegarnos los ojos con la lectura y escritura de alta velocidad recomendadas por algunos proveedores.

Supongo que te gusta

Origin blog.csdn.net/u014470361/article/details/99964037
Recomendado
Clasificación