SSD-Schnittstellen

Solid-State-Laufwerke sind mit einer Vielzahl von Systemschnittstellen erhältlich, die hauptsächlich auf den Leistungsanforderungen für das SDD im System basieren. Da SDDs im Allgemeinen in Verbindung mit oder austauschbar mit Magnetplattenlaufwerken verwendet werden, wird in den meisten Fällen eine gemeinsame Massenspeicherbusschnittstelle verwendet. Dadurch kann die Systemsoftware auch beide Laufwerkstypen auf ähnliche Weise verwalten, sodass die Systemintegration nahezu Plug-and-Play erfolgt. Zu diesen gängigen Schnittstellentypen gehören SATA, Fibre Channel, SAS und ATA/IDE.

Es gibt auch Schnittstellen, die ursprünglich für andere Zwecke konzipiert waren, aber in einigen Fällen von SSDs übernommen wurden. Am unteren Ende wurde der Universal Serial Bus (USB), der ursprünglich für die Verwaltung von Peripheriegeräten wie Druckern, Tastaturen und Mäusen konzipiert war, bald als praktisches und kostengünstiges Mittel zur Bereitstellung von Wechselspeicher mithilfe von FLASH-Thumb-Laufwerken als Ersatz für Diskettenlaufwerke eingeführt viele Systeme. Diese Schnittstelle wird bei vielen Formfaktor-SSD-Laufwerken auch häufig als sekundäre Busoption verwendet. Zu den Formfaktor-Laufwerken gehören 1.8 Zoll. 2.5-Zoll- und 3.5-Zoll-Formfaktoren.

Ein weiterer spezieller Anwendungsfall ist die IEEE 1394 Firewire-Schnittstelle. Diese von Apple Computer erfundene Schnittstelle wurde ursprünglich entwickelt, um die Streaming-Kommunikation digitaler Videos (DV) zwischen professionellen Kameras und Computern als Ersatz für analoge A/V-Schnittstellen und als Alternative zu parallelen Bussen wie SCSI (Small Computer Systems Interface) zu ermöglichen. . Als die Geschwindigkeit der Festplattenspeicherung zunahm, entdeckten Systementwickler bald die großen Vorteile der Verwendung einer 1394-Firewire-Schnittstelle auf Festplattenlaufwerken, um die Echtzeit-DV-Aufzeichnung und -Wiedergabe in professionellen DV-Bearbeitungssystemen und manchmal sogar in der Kamera selbst zu ermöglichen.

Es gibt auch Bridge-Boards, die den Übergang von einer Schnittstelle zur anderen ermöglichen. Dies ist von Vorteil, wenn die native Schnittstelle auf der SDD, z. B. IDE, nicht mit der im System verwendeten gemeinsamen Schnittstelle, z. B. IEEE 1394 oder USB, übereinstimmt. Die Verwendung von Bridge-Boards führt in den meisten Fällen zu Leistungseinschränkungen und die Kompatibilität über eine Vielzahl von Konfigurationen hinweg kann ein Problem darstellen. Die meisten Systemdesigner versuchen, die Verwendung von Brückenplatinen nach Möglichkeit zu vermeiden.

Die von den meisten heute auf dem Markt befindlichen SDDs verwendeten Schnittstellen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.

Schnittstelle		Beschreibung	Details	Normen
SATA	Serial ATA	Eine serielle Implementierung der Parallel ATA-Schnittstelle (auch IDE genannt), die auf Diskettenlaufwerken und frühen Magnetplattenlaufwerken verwendet wurde.	Ein Punkt-zu-Punkt-System, das ein 7-adriges Kabel mit zwei differenziellen [Tx/Rx]-Paaren zu jedem Laufwerk verwendet. Es wird ein separater 15-poliger Stromanschluss verwendet. Das Datendurchsatzpotenzial beträgt je nach verwendeter Version 150, 300 oder 600 MByte/s. Die maximale ungeschirmte Kabellänge beträgt 1 Meter, 2 Meter bei Abschirmung oder bis zu 8 Meter bei der xSATA-Version.	Serial ATA Revision 3.0, 5/2009 T13-Komitee
FC	Fibre Channel	Ein serielles Gbit mit mehreren Raten, Multiprotokoll-Schnittstelle. Fibre Channel wurde als moderne serielle Schnittstelle für Storage Area Networks (SAN) entwickelt, bei der eine Reihe von Laufwerken im selben Schrank, Raum oder in der gleichen Einrichtung von einer Reihe von Servern gemeinsam genutzt werden.	Eine bidirektionale Schnittstelle, die SCSI, IP, ATM, HIPPI und/oder IEEE802.2 über Kupfer- oder Glasfaserkabel unterstützt. Raten von 1 bis 10 Gbit/s je nach verwendeter Version. Twister-Paar: 33 Meter Koax: 75 Meter Glasfaser: 10 Kilometer Darüber hinaus kann FC in einer Arbitrated Loop mit bis zu 127 Geräten, Point-to-Point oder in einer Switched Fabric konfiguriert werden. SSD-Laufwerke mit Fibre Channel unterstützen die elektrische Twisted-Pair-Schnittstelle und die meisten verwenden den 40-poligen SCA-2-Anschluss. Dieser Anschluss enthält 4 verdrillte Paare für die Basis-FC-Signale sowie verschiedene Konfigurations-, Stromversorgungs- und Erdungspins. Maximale Länge 1 Meter. SSD-Laufwerke nutzen den Befehlssatz des Fibre Channel Protocol FCP-SCSI-Protokolls. (SCSI – Small Computer System Interface).	T10-Komitee
SAS	Seriell angeschlossenes SCSI	Eine serielle Implementierung des 3/6/8 Bit breiten parallelen Small Computer Systems Interface (SCSI) mit einer Rate von 16 oder 32 Gbit.	Ein Punkt-zu-Punkt-Vollduplex-System. Es verwendet vier zwei differenzielle [Tx/Rx]-Paare für jeden Antrieb. In Kombination mit SATA wird ein separater 4-Pin-Stromanschluss verwendet oder kann in einen einzelnen Anschluss integriert werden. Es werden verschiedene Anschlüsse verwendet. Das Datendurchsatzpotenzial beträgt 3 oder 6 Gbit/s, für die Veröffentlichung im Jahr 12 sind 2012 Gbit/s geplant. Die maximale Kabellänge beträgt 10 Meter.	Serial Attached SCSI – 2.0 {SAS-2.0), 11/2007 T10-Komitee
ATA/IDE	Fortschrittliche Technologiebefestigung/integrierte Antriebselektronik	Verschiedene Generationen der seit 1986 in PCs verwendeten parallelen Laufwerksschnittstelle. Geschwindigkeiten von 16 bis 133 MByte/s möglich.	Ein Master-Slave-16-Bit-Parallelbus, der die Steuerung von bis zu zwei Geräten durch einen Master ermöglicht. Standardmäßig wird ein einzelner 40-poliger Stecker mit einer maximalen Kabellänge von 18 Zoll verwendet. Erweiterte Versionen haben 80 Pins. Für PCMCIA- und Compact-Flash-SSD-Geräte übernommen.	ANSI X3.221-1994 T13-Komitee
PCIe	Peripheriekomponenten-Verbindungs-Express	Eine serielle Version des PCI-Busses. Auf der Backplane wird ein Hub verwendet, um Datenraten von bis zu 4 Gbit/s pro Lane zu ermöglichen.	Da es sich um eine interne Schnittstelle handelt, befindet sich eine SSD auf einer Platine und wird in einen PCIe-Steckplatz auf der Hauptplatine eingesteckt.	PCI Express 2.0 PCISIG-Gruppe
USB	Universal Serial Bus	Ein einfacher serieller Bus mit integrierter Stromversorgung. Die Basisdatenrate beträgt 12 Mbit/s. Spätere Versionen unterstützen bis zu 480 Mbit/s.	Ein 4-poliger bidirektionaler serieller Bus mit Hub-and-Spoke-Topologie zum Anschluss von bis zu 128 Geräten unter der Steuerung eines Master-Controllers. Der aktuelle USD 2.0-Standard erlaubt den Betrieb mit 5 Metern pro Kabel, unterstützt jedoch eine Reihe von Kabeln mit Zwischennaben, um eine maximale Kabellänge von 30 Metern zu erreichen. SSD-Sticks und viele Formfaktor-Laufwerke bieten eine USD-Schnittstelle als sekundären Zugriffskanal. Dies ist möglich, da der in vielen Formfaktor-SSD-Laufwerken verwendete Controller-Chip nur wenige Pins benötigt, um diese Schnittstelle in das Laufwerksdesign zu integrieren.	USB 2.0-Spezifikation USB.org
IEEE 1394	Firewire	Ein serielles Bussystem, das ursprünglich für digitale Videoanwendungen (DV) entwickelt wurde. Ermöglicht Raten von 400–3200 Mbit/s Normalerweise auf einer Bridge-Karte.	Ein Punkt-zu-Punkt-Halbduplex-System, das Kabellängen von bis zu 4.5 Metern ermöglicht. Nutzt auch ein Hub/Tree-System wie USB. Im Gegensatz zu USB ermöglicht 1394 eine Peer-to-Peer-Kommunikation ohne Eingriff des Systemprozessors. Es bietet eine ähnliche Funktionalität wie USB 2.0, jedoch mit mehr Datensättigungskapazität, höherer Leistungsverteilungsfähigkeit und höherer Datenzuverlässigkeit – entscheidend für viele Anwendungen.	IEEE 1394

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