SATA全速命令队列(NCQ)提高性能

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ncq全速队列命令高速传输技术

ncq全速队列命令高速传输技术

ncq全速队列命令高速传输技术NCQ(Native Command Queuing)全速队列命令是一种硬盘传输技术,被广泛应用于SATA和SAS接口的硬盘中,旨在提高磁盘的性能和可靠性。

本文将详细介绍NCQ技术的原理、优势、应用场景以及相关的注意事项。

一、NCQ技术原理1.1 NCQ基本概念NCQ是一种基于磁盘驱动器内部机制的I/O调度算法。

它通过对磁盘上请求的排序和优化,最大化地利用磁盘驱动器内部缓存和寻道机制,从而提高了数据传输效率。

1.2 NCQ工作流程NCQ技术主要分为两个阶段:队列填充阶段和执行阶段。

队列填充阶段:当操作系统发出读写请求时,这些请求会被放入一个队列中。

每个请求都包含一个LBA(逻辑块地址)和一个指定该LBA所需数据大小的计数器。

在这个过程中,NCQ会根据磁盘驱动器内部情况对请求进行排序,并且将它们按顺序放入磁盘驱动器内部的命令队列中。

执行阶段:当所有请求都被放入队列中后,磁盘驱动器开始执行队列中的请求。

在这个过程中,NCQ会根据队列中的请求顺序来读取和写入数据。

同时,NCQ还会根据磁盘驱动器内部情况对请求进行重新排序,以提高数据传输效率。

1.3 NCQ技术优势NCQ技术具有以下优势:(1)提高了磁盘驱动器的性能:通过对I/O请求进行排序和优化,NCQ可以最大化地利用磁盘驱动器内部缓存和寻道机制,从而提高了数据传输效率。

(2)提高了系统响应速度:由于NCQ可以在队列填充阶段对I/O请求进行排序和优化,因此可以减少系统响应时间,并且提高系统整体性能。

(3)减少了硬盘寻道时间:NCQ可以将相邻的I/O请求组合在一起,并通过改变读写顺序来最小化硬盘寻道时间。

二、NCQ技术应用场景2.1 高负载服务器在高负载服务器环境下,NCQ技术可以显著提高系统性能。

由于服务器通常需要处理大量的I/O请求,因此使用NCQ技术可以最大化地利用硬盘驱动器内部缓存和寻道机制,从而提高数据传输效率,并减少系统响应时间。

电脑故障维修:让系统快马加鞭,硬盘NCQ功能使用详解

电脑故障维修:让系统快马加鞭,硬盘NCQ功能使用详解

让系统快马加鞭,硬盘NCQ功能使用详解NCQ是SATA硬盘的一项重要新特征。

通过对硬盘命令队列进行优化,NCQ能有效提高硬盘效率和性能。

目前高端主板和新推出的SATA硬盘都已支持NCQ。

不过千万别以为有了好配置就可高枕无忧,要享受NCQ带来的好处,你还需……一、哪些硬盘和主板支持NCQ目前支持NCQ的硬盘有3个系列,包括迈拓金钻10代SATA(DiamondMax10SATA)、希捷酷鱼7200.8(Barracuda7200.8)和希捷酷鱼7200.7SATANCQ版。

其中,迈拓金钻10代目前已可在零售市场买到,包括PATA和SATA 两(电脑没声音)种接口版本。

希捷酷鱼7200.8也分为SATA 和PATA两(电脑没声音)种版本。

其中,只有SATA版本才能支持NCQ功能。

希捷酷鱼7200.7系列则比较复杂,不仅有PATA和SATA接口之分,而且老版本的SATA产品也不支持NCQ,只有近期新推出的NCQ版才可支持,用户需从型号上加以区别。

目前支持NCQ的南桥芯片有IntelICH6-R、VIAVT8251和SiS963/964/965,凡采用这些南桥芯片的主板都支持NCQ 功能。

购买硬盘时请留意表面编号,迈拓DiamondMax10250GBSATA150具备NCQ功能。

二、必需设置不可少即便主板和硬盘具备了NCQ功能,但NCQ功能在默认状况下并未自动打开,还需进行一番设置。

首先,NCQ是AHCI (高级主控界面)所支持的一项技术,开启AHCI是第一步。

AHCI属于SATA2的高级特征之一,支持SATA功能的主板并不一定支持AHCI。

只有在主板BIOS中能找到AHCI选项才表明这款主板能支持NCQ。

进入主板BIOS,找到“IntegratedPeripherals”→“OnChipSerialATADevice ”,查看此处是否有“AHCI”选项。

BIOS设置下面以采用IntelICH6-R南桥的主板为例介绍NCQ相关的BIOS设置。

SATA Ⅱ接口中NCQ机制的研究

SATA Ⅱ接口中NCQ机制的研究

Ab ta tT i te sa a zste o ea o r c l o sr c : hs h s n y e h p rt n pi i e fNCQ me hns fS T Iit f e n l s a ste t e i l i np c ai o A A I ne a ;a d iut t h h e m rc l re r u iu c a i f nq eme h n mso s NCQ: ae f es ts e r c a s itr p age a o n P rc— r t u tn meh n m, e u t g rgt n a d F DMA a d ma e a c mp r o e a ru i n r i ; n k s o a sn i o Q n Q.se hs l s a n e F DMA c mma d p oo o.h e s i us h d a t e o Q, n NC a d TC I mp a si iut t g t P t i sl r i h o n rtc 1 i t s s s ste a v n g s fNC T sh i d c e a
命令执行必须要使 用的信息 。数据的传 输通 过 D t a a FS I 来完成。每个队列中的命令对应有唯一标记 Tg a, 在设备端有包含 T 的命令队列 ,在主机控制器缓存 g a 中有与 它对应 的 Tg标志位 表 。设 备 驱动 根据磁 盘 调 a
来先执行顺序进行磁盘寻道并执行数据读写 ,在执行 命令结束前不允许发送下一条命令。硬盘的很大一部
a d a o e p a s te d sd a tg s n l x l n h i v na e. s i a
Ke od :NCQ; l n t n ca s F DMA yw r s i e ti hn m;P mp me a o me i

NCQ模式性能

NCQ模式性能

大家买硬盘,大多都看品牌和容量,少数对硬盘有了解的朋友,可能会考虑单碟容量更大的硬盘,基本上是选择的一些考虑因素了。

那么,买回来之后,接上SATA口,就开始分区格式化,然后就装系统用。

这几乎是大部分人对硬盘的使用方法。

至于在购买的时候,也许会上论坛问:希捷的好一点还是西部数据的比较好?希捷的三黄门,固件门是什么?希捷的硬盘值不值得买?西数是不是因为技术不到位,所以很少单碟1TB?甚至问,西数的808.8G是不是瑕疵产品再出售?当这些问题得到解决后,部分朋友选好了硬盘,买了就走。

顶多也就是测一下磁盘速度,看一下硬盘曲线。

其实,就连上述的这些买前“功课”,也都是很少人会去考虑。

最普遍的做法是:老板,我要个500G的硬盘。

其实硬盘并不是大家想象中的,插上用就行了,如果想享受技术发展所带来的更新科技和性能的提高,自己还是要动手设置,并且开启硬盘高级功能。

于是今天寻修网/就来谈一下,什么是硬盘高级功能,以及如何开启硬盘高级功能。

硬盘是通过将信息写入磁盘磁道上的特定位置进行信息存储,因此它们的访问顺序如下:首先,寻找存储数据的目标磁碟(platter),访问该磁碟。

然后再寻找磁碟上存储数据的目标磁道(track),访问磁道。

寻找磁道上存储数据的目标簇(cluster),访问簇。

寻找簇上存储数据的目标扇区(sector),访问扇区。

寻找目标数据,读取数据。

简单点来说就是:磁碟——磁道——目标簇——目标扇区——读取数据。

温彻斯特结构硬盘至于硬盘的写入,其实也是按照这种模式进行操作。

但磁盘的数据并不是按顺序记录的。

就例如一个游戏,它的上千个文件也是被分配在不同的盘片上,而且有可能出现,一个文件还分配在不同的扇区,不同的簇。

打个比方,如果要读取一个文件,有可能是先读取盘片1的432扇区,然后再读取盘片2的812扇区,然后再跳转到盘片1读取665扇区,这样跳来跳去,非常浪费时间。

而且还有一个问题:读取一个文件就那么麻烦,那么玩个游戏,岂不是要同时读取多个文件?确实,这是机械硬盘,也成为温彻斯特硬盘的一大缺点,由于硬盘是机械式读取,所以导致磁头需要在盘片上不停跳动来读取数据。

SATA全速命令队列(NCQ)提高性能

SATA全速命令队列(NCQ)提高性能

SATA全速命令队列(NCQ)提高性能高层建筑的电梯与硬盘技术 SATA 接口全速命令队列( NCQ )之间有什么共同之处?二者都具有可靠、高效地输送能力,这使得这两种完全不同的运输机制,在技术上有了非常相似之处。

在高层办公建筑内乘坐电梯。

当工作人员和来访者进入电梯要去不同的楼层时,他们就按楼层按钮。

当许多人在不同的楼层进入电梯,要去往不同的楼层时,电梯并不是按照按钮按下的顺序去停靠楼层,这种方法会给电梯的各种部件造成不必要的磨损,比如:钢索系统、刹车、液压系统、传动装置和导向轴等。

对于许多乘客来说,当一部笨拙的电梯哼哼唧唧地从一层开到另一层,按照按钮按下的顺序停靠卸栽乘客时,会产生许多额外的等候时间。

电梯最顺畅有效的运行顺序是,每次都运行到最近的楼层停靠,每次向反方向运行之前,先要到达最高或最低的停靠点。

硬盘的 NCQ 技术使用类似的方法来高效地安排和运行数据命令。

没有 NCQ 的硬盘像笨拙的电梯一样效率低下,并会按照命令发送到硬盘的顺序来执行它们。

有了 NCQ ,硬盘会考虑读 / 写头在盘片上的位置,然后决定最有效的命令执行顺序,像电梯一样,先将磁头移到最近的位置执行命令,再按照相同的方式到下一个位置。

更特别的是, NCQ 通过让硬盘在内部优化工作负荷或命令的执行顺序,从而提高了硬盘性能并延长了硬盘寿命。

在硬盘内部,命令队列对命令进行智能重排,最大程度地减少硬盘的机械定位延迟,有助于改善工作队列的性能。

这一点非常重要,因为在今天的计算机系统中,只有硬盘内的所有移动部件是机械装置,包括:磁头驱动臂、盘片等。

正是这种有效地对传输路径进行排序的能力,最大程度地减小了机械磨损降,优化了性能,使SATA 硬盘与电梯技术有了相似之处。

NCQ 为系统构建商提供了一种方法,可以轻松地将用于台式机的高容量 SATA 硬盘扩大到用于高性能 PC 机、工作站和初级服务器,而且只需为每 GB 容量支付不到 1 美元。

认识硬盘的NCQ 打开NCQ功能为硬盘性能提速

认识硬盘的NCQ 打开NCQ功能为硬盘性能提速

认识硬盘的NCQ 打开NCQ功能为硬盘性能提速硬盘发展的速度大家是有目共睹的,在2005年,SATA接口的硬盘顺利代替了PATA硬盘,成为市场中主流的热点产品。

而在2005年末,关于SATA硬盘的一项新的技术NCQ又进入了人们的视野。

对于硬盘的NCQ技术,相信多数朋友还是是很了解吧。

到底什么是主板的NCQ?硬盘的NCQ功能对硬盘本身会带来什么样的性能提升,小编通过搜索查找,整理收集了大量的资料,接下来就让我们一块来认识一下硬盘的NCQ功能和缓存?一、认识硬盘的NCQNCQ(Native Command Queuing)是SATA规范支持的一种新的功能,它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序,通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理,改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约,以发挥硬盘最高的效率、使延迟最小化。

我们的硬盘是怎么写数据的?其过程很简单,从磁碟的最外圈开始往内圈写,一个圈叫做一个磁道track,所有碟(platter,即平时说的单碟),面(一个碟可能有两个面)上同一磁道组成一个柱面(cylinder),写硬盘就是按照从外到里一点点顺序写的。

可惜我们读取的时候肯定不是按照这样的顺序的,我们一般是随机的读取分散在盘片上的数据,我们需要在快速转动的同时准确定位,可以想象这是多么不容易。

暗红色的区域表示磁道,鲜红色的区域表示簇,而黄色区域表示磁盘上的扇区。

要精确定位,我们会遇到两个敌人:寻道延迟和转动延迟。

寻道延迟是磁头找到磁道的时间。

我们可以想象一下磁头反复地在一个个同心圆之间伸长,缩短,其延迟就是寻道延迟,或者在硬盘技术参数中称为寻道时间。

我们可以将硬盘的存储数据的逻辑块地址(LBA,Logical Block Address)当作是一个地区内的不同的房子。

如果要给这些房子送信,先送完第一间房子,然后再跑到2公里外的另一个房子,后再跑到第一个房子的邻居送信,最后把信送到附近不远的另一个房子,这是多么“愚蠢”的做法!显然,这浪费了大量的时间。

SATA硬盘的几种模式加速

SATA硬盘的几种模式加速

硬盘运行与“AHCI 模式”还是“IDE 模式”如今SA TA硬盘越来越流行,最新购买或者组装的电脑,基本都安装新一代的SA TA硬盘,由于绝大多数BIOS初始设置是“IDE模式”,安装的windows XP 和vista系统,并没有运行发挥最大性能的“AHCI模式”。

到底自己的系统是否运行与“AHCI模式”?该如何开启“AHCI模式”?弄清楚“是否运行于AHCI模式”很简单:其一,主板BIOS设置是“AHCI模式”,而不是“IDE 模式”(即兼容模式);其二,在“设备管理器”的“IDE ATA/A TAPI 控制器”中,存在运行正常的“SATA”控制器驱动程序,而不是仅有“A TA”或“IDE”。

以上两个要点,必须同时具备缺一不可。

在Windows XP或Windows Vista系统开启“AHCI模式”,成功方法有三五种之多但难易程度不同。

以我过去几年的实践经验,选择其中最为简单的一种方法(实践平台:1。

电脑主板为Intel芯片组;2。

Windows XP专业版;3。

Windows Vista 旗舰版),与各位网友共同交流:第一步,如果是Windows XP系统,下载sata.rar后解压,鼠标右键/安装“ahciraid”。

如果是Windows Vista系统,在“运行”中键入regedit命令,找到HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Msahci,鼠标右键/“名称”列中的“Start”/选择“修改”,在“数值数据”框中,键入“0”,“确定”并退出注册表编辑器。

特别提示:如若这一步操作失误,那么进行“第二步”后就就会出现蓝屏并自动重启不能进入系统。

第二步,重启计算机,进入BIOS,找到有关设置选项,将“IDE模式”改为“AHCI模式”(注:由于大家的主板BIOS版本各异,“模式选项”所在位置和具体表述不同,因此难以在此说得一清二楚,建议查阅主板制造商官方网站有关说明或参考附后的BIOS相关文章),按“F10”保存退出。

ncq全速队列命令高速传输技术

ncq全速队列命令高速传输技术

NCQ全速队列命令高速传输技术1. 引言NCQ(Native Command Queuing)是一种将硬盘驱动器上的待执行的操作进行重新排序的技术。

NCQ通过充分利用磁盘驱动器内部的缓存和调度算法,实现了更高效的数据传输。

本文将详细介绍NCQ全速队列命令高速传输技术,探讨其原理、优势以及在实际应用中的作用。

2. NCQ技术原理NCQ的核心思想是通过队列化的方式管理硬盘驱动器上的操作。

在传统的硬盘驱动器中,操作是按照提交的顺序执行的,而NCQ技术可以在硬盘驱动器内部重新排列操作的执行顺序,以实现更高效的数据传输。

具体而言,NCQ技术通过以下几个步骤来实现操作的重新排列: - 主机将操作传输给硬盘驱动器,并标记每个操作的重要性和优先级。

- 硬盘驱动器将这些操作存储在内部的队列中,并通过固定的算法来对这些操作进行优化和排序。

- 硬盘驱动器根据优化和排序后的顺序依次执行这些操作,并将结果返回给主机。

通过重新排列操作的执行顺序,NCQ技术可以将读取和写入操作进行有序组织,从而提高数据传输的效率。

此外,NCQ技术还可以充分利用硬盘驱动器的缓存,在一定程度上缓解了主机和硬盘之间的速度瓶颈。

3. NCQ技术的优势NCQ技术相比传统的硬盘驱动器技术,在数据传输速度、并发性和延迟方面都具有明显的优势。

3.1 更快的数据传输速度通过重新排列操作的执行顺序,NCQ技术可以最大限度地减少硬盘驱动器的寻道时间和旋转时间。

这意味着,在相同的时间内,NCQ技术可以传输更多的数据,从而提高了数据传输速度。

3.2 更高的并发性NCQ技术允许多个操作同时进入硬盘驱动器的队列,这样可以提高并发性。

与传统的硬盘驱动器相比,NCQ技术可以同时处理更多的操作,从而加快了数据传输的效率。

3.3 更低的延迟由于NCQ技术可以重新排列操作的执行顺序,它可以更好地利用硬盘驱动器的缓存。

这样可以减少硬盘驱动器需要等待的时间,从而降低了数据传输的延迟。

NCQ有什么作用

NCQ有什么作用

NCQ有什么作用
NCQ是SATA硬盘的一项重要新特征。

通过对硬盘命令队列进行优化,NCQ能有效提高硬盘效率和性能。

目前高端主板和新推出的SATA硬盘都已支持NCQ。

NCQ可以带来7%的硬盘性能提升。

主板和硬盘都要具备了NCQ功能,才可以实现着一功能.但NCQ 功能在默认状况下并未自动打开(OPEN),还需进行一番设置。

首先,NCQ是AHCI(高级主控界面)所支持的一项技术,开启AHCI是第一步。

AHCI属于SATA2的高级特征之一,支持SATA功能的主板并不一定支持AHCI。

仅有在主板BIOS中能找到AHCI选项才表明这款主板能支持NCQ。

具体设置:进主板BIOS,找到“Integrated Peripherals”→“OnChip Serial ATA Device”,查看此处是不是有“AHCI”选项。

要支持NCQ功能,BIOS中的“SATA Mode”应设为“AHCI”。

玩转硬盘的NCQ与AHCI功能zt

玩转硬盘的NCQ与AHCI功能zt

玩转硬盘的NCQ与AHCI功能zt硬盘的功能和性能参数有很多,比如硬盘的接口、容量、二级缓存大小、转速和单碟盘片容量等,但我们发现在选购硬盘的时候,只有少数对硬盘有较深了解的或者一些买前“功课”做得比较到位的消费者,才可能会考虑诸如单碟容量、二级缓存大小等对性能影响较大的参数。

最普遍的做法是:“老板,我要个500GB的硬盘,串口的。

”其实,硬盘并不是大家想象的那样,买回来之后插到主板上,能用就行了。

如果想享受硬盘的一些特色技术或高级功能,还需要我们手动设置。

今天我们就来谈一下,硬盘有哪些高级功能,以及如何开启这些功能?看完本文,你可以了解到:NCQ技术的好处如何识别硬盘是否支持NCQ传统硬盘读取速度慢的原因如何开启NCQ功能给硬盘提速开启NCQ后进入系统为何变慢◆系统是不是把SATA硬盘当IDE硬盘来用在阅读下面的文字之前,请先按照我们的方法来检查一下你的系统是如何使用硬盘的。

操作步骤如下:首先,用“Windows+R”组合热键打开“运行”对话框,输入“devmgmt.msc”打开“设备管理器”。

然后,在“设备管理器”的设备列表中,查看一下你的硬盘驱动器以及相应控制器是否都是能够一一对应。

1硬件管理器中的硬盘控制器项如图所示,我们可以看到当前系统的硬盘是SATA硬盘,但是“IDE ATA/ATAPI控制器”项目中发现当前的控制器是“标准双通道PCI IDE控制器”。

也就是说,尽管硬盘是SATA 规格,但系统还是按照IDE模式来控制它,这就意味着SATA接口的一些高级功能没办法使用。

◆传统硬盘的读取设计缺陷我们都知道,硬盘都是机械式设计的,它是通过将信息写入磁盘磁道上的特定位置进行信息存储,当我们要访问这些数据时,磁盘的运行顺序是这样的:首先,寻找存储数据的目标磁碟,访问该磁碟;然后再寻找磁碟上存储数据的目标磁道,访问磁道;接着寻找磁道上存储数据的目标簇,访问簇;寻找簇上存储数据的目标扇区,访问扇区;最后寻找目标数据,读取数据。

win7系统怎么通过SATA硬盘提升硬盘性能

win7系统怎么通过SATA硬盘提升硬盘性能

win7系统怎么通过SATA硬盘提升硬盘性能
在我们的win7系统中是可以很好的使用SATA口这个功能的,它不仅可以加快我们的硬盘传输速度,还可以提升硬盘执行效率,让我们使用硬盘的时候达到更佳的状态,那么你知道win7系统怎么通过SATA硬盘提升硬盘性能吗?下面是小编整理的一些关于win7系统通过SATA硬盘提升硬盘性能的相关资料,供你参考。

win7系统通过SATA硬盘提升硬盘性能的方法:
1.首先,我们同时按下win+r打开电脑的运行窗口,然后在运行窗口中输入gpedit.msc并单击回车,这样就可以打开电脑的组策略编辑器窗口了。

2.在组策略编辑器窗口中,我们在左侧的菜单中依次展开用户配置—管理模板—开始菜单和任务栏,然后在右侧出
现的选项中找到“将运行命令添加到开始菜单”选项并双击打开。

3.在打开的窗口中,将默认配置更改为“已启用”然后点击下方的确定保存设置即可。

win7系统通过SATA硬盘提升硬盘性能的相关文章:
1.Win7器启用SATA硬盘的方法
2.常见的Win7优化误区
3.WIN7系统让硬盘变小的方法是什么
4.win7固态硬盘怎么优化
5.Win7系统开启AHCI功能的方法。

AHCI、UEFI、GPT等相关名词解释

AHCI、UEFI、GPT等相关名词解释

AHCI、UEFI、GPT等相关名词解释为什么最新的主板安装XP会蓝屏?图形化的UEFI主板如何安装XP或WIN7?2T以上硬盘如何支持分区?IT行业就是要不断更新知识,充电请看: AHCI、UEFI、GPT等相关名词解释一、AHCI与IDEAHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface),又名串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口。

AHCI通过包含一个PCI BAR(基址寄存器),来实现原生SATA功能,允许存储驱动程序启用高级串行ATA 功能。

AHCI模式是专门为SATA接口而设计,支持SATA接口特性,诸如本机命令队列(N CQ)和热插拔。

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。

IDE模式可以将SATA盘映射模拟成普通IDE硬盘,无需额外加载SATA驱动。

但不支持任何SATA接口的新特性。

两种模式最大的区别:是否支持本机命令队列(NCQ),理论上NCQ最大能提高SATA硬盘约30%的性能。

简单来说开启NCQ之后,硬盘从一个程序跳到另一个程序时速度会更快,类似于英特尔的超线程技术。

IDE模式可以通过映射通吃SATA硬盘,由于无需加载驱动程序,它的兼容性能超强,适用WinXP和Win7/8系统。

在WinXP时代,系统对AHCI模式支持不佳,选择AHCI模式装系统需要用软驱安装驱动等。

因此IDE模式在Windows XP时代一度盛行,并随着SATAII 接口达到顶峰。

而到了Win7时代,AHCI驱动集成于操作系统,完全没繁琐步骤,从而拉开AHCI的普及之路。

AHCI模式原生支持SATA硬盘,它的优势在于它能够将NCQ技术充分发挥作用,或者说AHCI是现有的SATA硬盘主控接口中,除了复杂的磁盘阵列(RAID)模式之外,最能发挥SATA硬盘性能。

硬盘NCQ功能

硬盘NCQ功能

硬盘NCQ功能
NCQ技术,通过对硬盘内部队列中的命令进行重新排序以实现智能数据管理,以此优化硬盘内部的工作负荷和执行顺序,使硬盘的性能得到提升。

支持SATA功能的主板并不一定支持AHCI。

只有在主板BIOS中能找到AHCI选项才表明这款主板能支持NCQ但在默认情况下,主板BIOS并没有开启NCQ功能。

我们需要进行手动设置,开机时按DEL键进入BIOS设置,将“SATA AHCI Mode”选项由“Disabled”改为“Enable”。

此外,有的主板BIOS中的NCQ功能是一个“Configure SATA As”选项,该选项包括了“AHCI”以及“Standard IDE”等可选项目,同时还有一个“SATA RAID”选项,如果将“SATA RAID”选项设置为“Enable”,当开启SATA RAID控制器时,AHCI会同时生效,如果不开启SATA RAID 控制器,也可以将“Configure SATA As”单独设置为“AHCI”以打开NCQ功能。

让硬盘更聪明——NCQ详解

让硬盘更聪明——NCQ详解

让硬盘更聪明——NCQ详解CampReal【期刊名称】《大众硬件》【年(卷),期】2005(000)004【摘要】请记住以下几个日期,它们注定将成为存储史上重要的里程碑:2003年7月,英特尔与希捷共同公布了SATA的重要特性——本地命令序列(NCQ—Native Command Queuing)技术;2004年6月,英特尔最新的ICH6是首个支持NCQ的主板芯片组I/O控制芯片;也是在这月,希捷率先推出支持NCQ的桌面级硬盘——酷鱼7200.8。

大家可能注意到它们都有一个关键词NCQ,那么什么是NCQ呢?硬盘工作中一个主要的难点在于,由于软、硬件的限制,磁头很少能依盘片转动对磁盘进行读写操作,系统会对任何一个位置的任意数据提出读写请求。

由于结构的限制,这个过程并不轻松。

事实上,这个过程也是制约硬盘性能提升的主要原因之一。

NCQ作为SATA区别于PATA的重要特性,在不改变硬盘基本结构的前提下,对要执行的命令排序进行优化,达到提升性能的目的。

此外,由于机械结构的效率提高,磨损减少,硬盘的使用寿命也得以提升。

【总页数】4页(P89-92)【作者】CampReal【作者单位】重庆【正文语种】中文【中图分类】TP333.35【相关文献】1.硬盘NCQ功能使用详解 [J], 大老虎2.别把SATA当成IDE硬盘用玩转硬盘的NCQ与AHCI功能 [J],3.你真的用好硬盘了么?--多种方法开启硬盘NCQ功能 [J], Allen.Zhang4.别忘了打开硬盘的NCQ功能 [J], 开花的树5.硬盘新生代希捷7200.7 NCQ硬盘 [J], YSYS因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

NCQ对SSD效能影响

NCQ对SSD效能影响

NCQ对SSD效能影响
原生指令排序(Native Command Queuing),简称NCQ。

原理:一般我们的硬盘使用的文件格式为FAT32或者NTFS,这两种文件格式随着使用时间久了之后,会出现不同大小的碎片文件,造成文件的不连贯,这样硬盘的磁头就需要来回寻道来读写所需要的文件,造成一定的性能下降。

要改善这类性能下降有几种方法,最简单的就是进行磁盘碎片整理,另一种就是NCQ技术,使用NCQ技术可以对将要读取的文件进行内部排序,然后对文件的排序做最佳化线路读写,达到提升读写效率的目地。

NCQ 最早是SCSI的标准之一,只是那时候不叫NCQ。

然后对这个标准稍作修改后,在SATA的应用上就叫做NCQ了,SAS接口也支持NCQ。

开启NCQ除了硬盘本身支持外,还需要操作系统的支持,Winxp需要安装厂商专用的芯片组驱动才能支持,VISTA之后的系统原生支持NCQ。

NCQ最大支持到32条指令排序。

对于ssd来说,目前原生支持SATA的SSD都能支持NCQ,SSD虽然没有机械臂,但是SSD有多通道。

开启NCQ后,SSD主控制器会根据数据的请求和NAND内部数据的分布,充分利用主控制器通道的带宽达到提升性能的目地。

目前的SSD都建议开启NCQ模式。

许许多多的老朋友都会将自己的机械盘想办法开启NCQ已获得更好的性能与寿命。

而对于SSD来说,NCQ更是一项必须开启的功能。

为什么用SSD,装系统前一定把主板从IDE开到AHCI模式?最主要的原因就是为了能够让SSD开启NCQ来;而开启NCQ后,成绩则一跃百M以上。

NCQ是什么?SATA硬盘NCQ技术简介

NCQ是什么?SATA硬盘NCQ技术简介

sata硬盘的NCQ技术我想大家都听说过,在SATA Rev 2.5规范中,NCQ是非常重要的一条。

那么NCQ是什么?在SATA硬盘使用过程中他起着什么样的作用呢?笔者给大家一一讲解。

1.NCQ是什么NCQ的英文缩写是:“Native Command Queuing”,意思是“原生命令排序”,指可以排列硬盘所接收到的指令以改进性能。

原生命令排序的原理是,将所接收的指令以某种顺序进行重新排序,排序的目的在于让磁头能集中寻址,减少磁头不必要的来回寻址以缩短整体用时,有效改善硬盘的响应速度和总的传输速度。

要减少寻道时间,一般的做法就是对任务的重新排序。

因为如果我们的定位任务按照先来后到的顺序依次进行,那延迟肯定很大。

这里可以举一个很好理解的例子。

如果3个人同时乘电梯,A先按按钮要到10楼,B 要到5楼,C到15楼,如果按照先按先送的顺序,电梯先到10楼,再下来到5楼,又上去到15楼,显然浪费了很多时间,而正常的顺序是从下往上的顺序排列的,这个例子很普通,但是可能大家乘电梯的时候从来不会考虑到吧。

当然寻道时间的优化比这个复杂得多,算法也聪明得多。

因此,NCQ带给我们的是聪明的硬盘。

2.NCQ在SATA硬盘中所起的作用NCQ让硬盘自己知道怎么安排任务,从最近的技术发展来看,硬件的发展已经不是纯粹提高工作频率了,各种优化算法和对架构的改革成了提高性能的新增长点。

NCQ更像是超线程技术,在单任务中表现不怎么样,但是在多任务环境下可以明显体会到对性能的提升作用,而平时我们一般都是多任务操作的。

可以用对待超线程一样的态度对待NCQ,而且NCQ 肯定将会是硬盘发展的方向。

目前想要享受NCQ,只要买支持SATAII的主版再加上一个支持NCQ的硬盘就好了。

SATA工作模式咋选

SATA工作模式咋选

SATA工作模式咋选?揭秘AHCI和IDE区别AHCI这个注定和SATA接口结下不解之缘的接口模式,它担负着淘汰IDE模式的重任,从诞生开始就充满争议,它经历了整整7年时间。

它伴随着SSD固态硬盘兴旺走向主流,同时也和微软WinXP、Win7操作系统密不可分。

本文,我们将为你揭开AHCI和IDE的前世今生,分析它们之间的区别,帮助读者选择合适的硬盘工作模式。

SATA工作模式怎么选?揭秘AHCI和IDE区别硬盘工作模式经历IDE和AHCI两个阶段,我们可以用螺旋桨式(IDE)、喷气式飞机(AHCI)来形容它们。

单从字面理解,我们可以知道螺旋桨式飞机的速度不如喷气式飞机。

●硬盘工作模式与操作系统的关系在WinXP时代,系统对AHCI模式支持不佳,选择AHCI模式装系统需要用软驱安装驱动等。

因此IDE模式在Windows XP时代一度盛行,并随着SATAII接口达到顶峰。

而到了Win7时代,AHCI驱动集成于操作系统,完全没繁琐步骤,从而拉开AHCI的普及之路。

注:时至今日,机械硬盘的最大读写速度仍未超过SATAII接口的极限。

●SSD固态硬盘助推AHCI成为主流AHCI和IDE模式的另一个分水岭则是在SSD固态硬盘的兴起。

早期的机械硬盘在AHCI和IDE模式下的速度差距较小;随着高性能的SSD固态硬盘出现,用户逐渐发现AHCI和IDE模式下的速度差距悬殊。

正是在集成AHCI驱动、支持Trim垃圾回收的Win7操作系统,带有SATA3.0高速接口的廉价7系列主板,以及不断降价的SSD 固态硬盘推动,奠定了今日AHCI模式的主流地位。

纵使AHCI模式千好万好,也奈何不了IDE模式的超强兼容性,以及电脑城装机商对IDE模式的偏爱。

当您看完此文,如果你是第一次了解AHCI和IDE模式,请在开机之初按DEL或者F2查看BIOS,您的电脑是何种SATA硬盘工作模式。

AHCI模式解析:Z77主板的AHCI设备管理显示AHCI(Serial ATA Advanced Host Controller Interface),又名串行ATA高级主控接口/高级主机控制器接口。

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有这样几种方法来最大程度地减少旋转延迟。一种方法是部署更高转速的硬盘,比如具有 10K 甚至更高主轴转速的 ATA 硬盘。然而,具有高 RPM 主轴转速的硬盘却价格昂贵。另一种方法就是根据硬盘磁头的旋转位置,确定下次应该执行的最佳命令,并对待执行命令重新排序。还可以使用无序数据传送方式来降低旋转延迟,这种特性不需要磁头首先去访问初始 LBA (逻辑块寻址)。磁头可以在目标 LBA 内的任意位置开始读取数据。当磁头定位在正确的磁道上方时,就开始读取数据,错过的数据待磁盘旋转回来后再补上即可;而不需要为回到被请求数据的第一个 LBA 上方进行旋转。
正是这种有效地对传输路径进行排序的能力,最大程度地减小了机械磨损降,优化了性能,使 SATA 硬盘与电梯技术有了相似之处。NCQ 为系统构建商提供了一种方法,可以轻松地将用于台式机的高容量 SATA 硬盘扩大到用于高性能 PC 机、工作站和初级服务器,而且只需为每 GB 容量支付不到 1 美元。
在“ SATA1.0 技术规范扩充版”引入的大多数先进特性中, NCQ 是一种命令协议,它能允许同一块硬盘在同一时间有多个待执行命令。 NCQ 有一个待执行命令的内部队列,该队列与跟踪待执行命令和已完成工作的机制一起,对队列中的命令进行重新计划或排序。 NCQ 还允许主机在硬盘为另一个命令查寻数据时,对硬盘发出附加命令。这样做的结果是减少了机械运动,降低了盘片的旋转延迟,提高了性能。
SATA全速命令队列(NCQ)提高性能
高层建筑的电梯与硬盘技术 SATA 接口全速命令队列( NCQ )之间有什么共同之处?二者都具有可靠、高效地输送能力,这使得这两种完全不同的运输机制,在技术上有了非常相似之处。在高层办公建筑内乘坐电梯。当工作人员和来访者进入电梯要去不同的楼层时,他们就按楼层按钮。当许多人在不同的楼层进入电梯,要去往不同的楼层时,电梯并不是按照按钮按下的顺序去停靠楼层,这种方法会给电梯的各种部件造成不必要的磨损,比如: 钢索系统、刹车、液压系统、传动装置 和导向轴等。对于许多乘客来说,当一部笨拙的电梯哼哼唧唧地从一层开到另一层,按照按钮按下的顺序停靠卸栽乘客时,会产生许多额外的等候时间。电梯最顺畅有效的运行顺序是,每次都运行到最近的楼层停靠,每次向反方向运行之前,先要到达最高或最低的停靠点。
硬盘的 NCQ 技术使用类似的方法来高效地安排和运行数据命令。没有 NCQ 的硬盘像笨拙的电梯一样效率低下,并会按照命令发送到硬盘的顺序来执行它们。有了 NCQ ,硬盘会考虑读 / 写头在盘片上的位置,然后决定最有效的命令执行顺序,像电梯一样,先将磁头移到最近的位置执行命令,再按照相同的方式到下一个位置。
第一方 DMA ( FPDMA )
NCQ 采用第一方 DMA 技术,使硬盘能够在没有主机软件干预的情况下,为数据传输设置直接内存访问( DMA )操作。硬盘通过向主机控制器发送一个 DMA Setup FIS (桢信息结构)来选择 DMA 内容 。这一 FIS 为被设置的 DMA 指定了命令标记。主机控制器根据标记值,为该命令向 DMA 引擎内装载 PRD 表指针,然后,数据传输就可以在没有软件干预情况下进行,硬盘由于可以自己选择所传送的缓冲区,就能够更有效地对命令重新排序。 对 NCQ 的详细说明
无竞争状态返回机制
这一特性消除了传统上硬盘为了返回状态而与主机之间必须进行的“握手”过程,允许在任意时刻交流任意命令状态,使硬盘可以顺序或者同时完成多个命令。
中断聚合
硬盘为了完成一条命令通常会中断主机许多次。中断越多,主机的处理负担就越重,性能就越低。 NCQ 将处理每条命令的平均中断次数降低到了一次。如果硬盘在很短的时间内完成多条命令(这在工作负荷繁重时经常出现), NCQ 可以将单个中断聚合起来,这样主机控制器只需处理一个中断就可以了。
更特别的是, NCQ 通过让硬盘在内部优化工作负荷或命令的执行顺序,从而提高了硬盘性能并延长了硬盘寿命。在硬盘内部,命令队列对命令进行智能重排,最大程度地减少硬盘的机械定位延迟,有助于改善工作队列的性能。这一点非常重要,因为在今天的计算机系统中,只有硬盘内的所有移动部件是机械装置,包括:磁头驱动臂、盘片等。
为了使 SATA 能够利用 NCQ ,人们开发了两个特殊的 NCQ 命令: Read FPDMA Queued 和 Write FPDMA Queued 。这两个命令是对 LBA 和扇区计数命令的扩展, LBA 和扇区计数命令是为满足今天的用的 FUA (force unit access) 位。当一个 Write FPDMA Queued 命令的 FUA 位被设置时,硬盘会在标记该命令无错完成前将数据提交给介质。通过对写命令使用 FUA 位,主机可以管理硬盘内部缓存中还没有提交给盘片的数据。
NCQ 由三个主要过程组成:
在硬盘中建立一个命令队列
为每个命令传输数据
返回完成命令的状态
建立队列
当硬盘接到一个命令时,它需要知道是该将其放入队列,还是立即执行它,以及使用何种协议(比如 NCQ 、 DMA 或 PIO 等)来处理它。硬盘根据主机发送的特定的命令操作代码( opcode )来决定使用的协议。
NCQ 通过在较少的磁盘旋转中处理更多的 IOPS 来减少旋转延迟。结果是在繁重工作负荷中,有更多的 IOPS 被处理了。 NCQ 是动态的,工作负荷越重,硬盘性能越高。
当明显需要对待处理命令重新排队以减小机械负担,改善输入 / 输出( I/O )延迟时,这样做要比简单地在队列中收集命令效果好。重排序算法使用一个被称为“基于寻道和旋转优化的命令重新排序”,或者称为标记命令队列( TCQ )的过程,优化了目标数据的线性和角度定位,从而最大程度地缩短总服务时间。命令队列减轻了机械负荷,降低了机械磨损,延长了硬盘寿命。 NCQ 是执行标记命令队列( TCQ )的高效协议。与 TCQ 不同的是, SATA NCQ 降低了队列算法导致的额外开销。 TCQ 没有在 ATA 硬盘中获得广泛采用的原因,是其所提高的性能被额外开销给抵消了。 SATA 通过采用高效的状态返回机制(无竞争)、低中断开销和第一方 DMA 等技术,极大地降低了额外开销,上述这些技术是无法在 PATA 中实施的。
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