Pondělí, 15. únor 2010, autor: Mirek Jahoda

Možná by v nadpisu mohlo klidně být i nechtít, ale nepředbíhejme. AHCI rozšiřuje rozhraní Serial ATA o několik užitečných funkcí, mezi nimiž ční Native Command Queuing (NCQ). Výkon HDD a samozřejmě i SSD se může po zapnutí AHCI hodně měnit a jsou tu i další zajímavé aspekty takové změny.

Počítačová sběrnice Serial ATA určená pro komunikaci hostitelského počítače s úložnými zařízeními začala od roku 2003 pomalu nahrazovat doposud nejrožšířenější ATA. Tu jste možná znali pod jmény PATA (Parallel ATA) anebo EIDE. Na rozdíl od ATA je SATA sběrnicí sériovou, komunikaci po šestnácti bitech nahradila komunikace po dvou vodičích zato na mnohem vyšší rychlosti (frekvenci).

Serial ATA je v ukotvených standardech nejen rychlejší, ale je i levnější a kupříkladu napájení SATA je připraveno pro výměnu za běhu. Právě tato funkce ale potřebuje také podporu ve vrstvě BIOSu/firmwaru, ovladačů a OS. SATA může totiž pracovat ve dvou režimech: kompatilním s IDE (někdy označován také jako Legacy nebo emulovaný IDE) a v případě podpory všech potřebných součástí AHCI.

HBA označuje přímo části čipu/čipy ("silicon"), k nimž jsou připojeny zařízení Serial ATA. Může pracovat v režimu Legacy, v němž zprostředkuje všechny funkce jako Bus Master IDE apod., nebo jako rozhraní AHCI. HBA lze rozšiřovat multiplikátorem portů. Zdroj: Intel

Je to právě režim AHCI (Advanced Host Control Interface), v němž máte k dispozici všechny vymoženosti, které si se SATA možná automaticky spojujete. Zatímco za pokrokem a standardizací Serial ATA stojí několik organizací v čele se SATA-IO a INCITS, AHCI má na svědomí Intel. Intel také vybírá poplatky za licencování této technologie.

Funkce získané zapnutím AHCI na jižním můstku Intel ICH10. Zdroj: Intel

Množství anglickými termíny nazvaných technologií si žádá vysvětlení:

• Native Command Queuing (NCQ) – umožňuje přeospořádat požadavky efektivněji (z pohledu úložného zařízení).
• Auto Activate for DMA transfers – z DMA Setup a DMA Activate se stane jen DMA Setup.
• Hot Plug Support – umožňuje detekci zařízení bez zapnutí a možnost připojovat i odpojovat zařízení bez předchozího oznámení operačnímu systému.
• Asynchronous Signal Recovery – má na starosti obnovu po ztrátě či započetí komunikace po hot plug.
• 3 Gb/s Transfer Rate – umožňuje přenosové rychlosti 3 Gb/s (ve skutečnosti max. asi 286 MB/s čistě pro datové přenosty, u SATA 1,5 Gb/s to bylo asi 148 MB/s).
• Host & Link Initiated Power Management – schopnost hostitelského řadiče požadovat po zařízení přechod do úsporných režimů (power states, Partial a Slumber).
• Staggered Spin-Up – umožňuje hostiteli postupně spínat (roztáčet) pevné disky (hodí se především kvůli vysokému startovnímu proudu pevných disků – při více jednotkách je díky postupnému zapínání možné snížit nároky na zdroj).
• Command Completion Coalescing – snižuje režii vykonávání příkazů jejich slučováním v současně předaný shluk.
• External SATA – technologie umožňující připojení až dvoumetrovým kabelem (dle specifikace SATA-IO).

Režim AHCI může být tedy pro leckterý počítač přínosem, ale jak už jsem předeslal výše, nestačí pouhá podpora v koncovém (úložném) zařízení. Budete také potřeba podporu v čipových sadách. Zapátral jsem trochu v minulosti, kdy výrobci čipových sad pro PC s AHCI začali a došel jsem k závěru, že AHCI podporují:

• Intel ICH6 a novější
• nVidia nForce 500 a novější
• ATI SB600 a novější (SB450 ještě ne)
• VIA VT8251 a novější
• ULi M1573 a novější

AHCI podporují také některé řadiče SATA od JMicronu anebo Marvellu.

Serial ATA na hned několika rozdílných řadičích připojených jak k NB, tak k SB (deska GA-X58A-UD5). Zdroj: Gigabyte

Nyní máte už podporu na straně hardwaru (a jeho firmwaru/BIOSu), měli byste se ale zajímat také o podporu v softwaru. Wikipedia uvádí, že AHCI nativně podporují operační systémy Linux s novějšími jádry a FreeBSD od verze 8.0. Narazil jsem na stránky nějakého otevřeného ovladače AHCI pro Solaris: zde by již většina funkcí AHCI včetně těch nejdůležitějších (NCQ, Hot Swap a Staggered Spin-Up, nebyl hotov myslím ještě Power Management) k dispozici být měla také.

Devětadevadesát procent našich čtenářů bude ale asi zajímat především platforma Windows a zde je to trochu složitější. Zatímco s Windows Vista a 7 máte ovladač s AHCI už v systému, Windows XP vyžadují instalaci ovladače přímo od výrobce. Na to je třeba pamatovat už při instalaci, kdy musíte instalátoru podstrčit disketu s ovladačem. Pozdější instalace ovladače a zapnutí v BIOSu by měla být teoreticky možná také. U Windows Vista a 7 si na zapnutí AHCI můžete vzpomenout kdykoli, stačí jen povolit příslušnou službu, restartovat, v BIOSu přepnout z Legacy/Emulated IDE na AHCI a znovu zavést operační systém.

Jestli budete na systémovém disku zapínat AHCI až po instalaci Windows 7/Vista, najděte v registru klíč HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Msahci a hodnotu Start změňte z 3 (Zakázáno) na 0 (Povoleno)

Microsoft nutnost manuálního povolení služby msahci vysvětluje na stránkách podpory:

Během instalace systému Windows Vista dojde k zakázání všech nepoužitých ovladačů úložných zařízení. Toto chování urychluje proces spuštění operačního systému. Změníte-li spouštěcí jednotku na ovladač, který byl zakázán, před provedením změny konfigurace hardwaru je třeba tento nový ovladač povolit.

Předpokládejme například, že je systém Windows Vista nainstalován do počítače obsahujícího řadič, který používá ovladač Pciide.sys. Později dojde ke změně režimu SATA na specifikaci AHCI. Jednotka nyní potřebuje načíst ovladač Msahci.sys. Před provedením této změny je však nutné ovladač Msahci.sys povolit. Tento problém se týká pouze spouštěcí jednotky. Dojde-li ke změně na jednotce, která není spouštěcí jednotkou, tento problém nenastane.

Tím ale veškeré zrádnosti nekončí. Zatímco u čipsetů Intel nebo nVidia se nemusíte kromě případu SSD a Windows 7 (za chvíli) nijak zvlášť starat o to, jestli používáte ovladač od výrobce zařízení nebo generický ovladač od Microsoftu, testy AMD/ATI SB700 a SB750 ukazují, že s výkonem těchto jižních můstků s AHCI není něco v pořádku. Další testy odhalují, že zakopaný pes zřejmě leží v ovladači od AMD a když použijete ovladač dodávaný Microsoftem přímo s Windows Vista/7, je výkon těchto čipových sad s AHCI už v souladu s očekáváním.

1. Serial ATA a její rozšíření2. NCQ a jeho vliv na výkon pevných disků (HDD)3. AHCI, NCQ a výkon SSD4. Shrnutí, SATA 6 Gb/s, NVMHCI

Vaše hodnocení: Zvolte hodnoceníZrušit hodnoceníŠpatnéOKDobréSkvěléÚžasné

Průměr: 4.8 (31 hlas)