Co to jest kolejkowanie poleceń natywnych?

Natywne kolejkowanie poleceń to system, który pozwala dyskom twardym podłączonym do szeregowej zaawansowanej technologii (SATA) zarządzać własną wewnętrzną kolejką żądań odczytu i zapisu. W systemach, które nie używają natywnego kolejkowania poleceń, dysk wykonuje polecenia w kolejności, w jakiej zostały odebrane z systemu głównego. Natywne kolejkowanie poleceń pozwala napędowi zmieniać kolejność poleceń, aby usprawnić proces pobierania. Przyspiesza to czas odzyskiwania informacji i zmniejsza fizyczne zużycie dysku.

Dane na dysku twardym są przechowywane na cienkich papierowych arkuszach magnetycznych zwanych talerzami. Każdy dysk ma kilka talerzy, wszystkie zawierające informacje. Aby czytać i pisać na talerzu, dyski twarde używają ramienia podobnego do ramienia odtwarzacza. Gdy talerz obraca się, ramię porusza się tam iz powrotem nad sekcjami talerza zawierającymi dane.

Obserwowane przez człowieka dane na dysku twardym wydają się całkowicie losowe. Dwie powiązane informacje mogą być szeroko rozmieszczone na dysku. Aby odczytać oba elementy, ramię znajduje pierwsze, a następnie przesuwa się w pozycji, aby zlokalizować drugie. Jeśli napęd otrzyma jedno polecenie odczytu lub zapisu po drugim, ramię będzie musiało się stale poruszać, aby wyrównać dane. Jeśli każde z poleceń wymaga, aby ramię przesunęło się na przeciwną stronę tego samego talerza, znaczna część czasu jest tracona w przód i w tył.

Używając natywnego kolejkowania poleceń, napęd może wybrać kolejność wykonywania danego zestawu poleceń. Zasadniczo wykonuje jak najwięcej operacji w jednym obszarze, a następnie przenosi się w inny obszar. Oznacza to, że dysk skrócił czas wyszukiwania i oczekiwania między poleceniami. Dodatkową korzyścią dodatkową jest to, że napęd spędza mniej czasu wykonując niepotrzebne ruchy. Zmniejszy to zużycie napędu o niewielką ilość.

Zaawansowane systemy mogą wykorzystać kolejną zaletę natywnego kolejkowania poleceń. Gdy procesor jest zajęty i nie może przyjmować poleceń, napęd może wypchnąć wszystkie żądania zapisu na przód kolejki. Ponieważ procesor jest zbyt zajęty, aby akceptować polecenia odczytu, dysk może zdecydować się na ich brak. Może to spowodować ogromną poprawę wydajności, szczególnie w systemach z wieloma dyskami i wieloma rdzeniami.

Ta technologia jest stosowana również w niektórych formach dysków półprzewodnikowych. Dyski te nie używają systemu ramienia i półmiska standardowych dysków, więc na ogół działają znacznie szybciej. Ponieważ są one tak szybkie, często będą działać szybciej niż reszta systemu, co spowoduje wąskie gardło. Używając natywnego kolejkowania poleceń, mogą zmieniać kolejność poleceń, aby wysyłać odczyty, gdy tylko jest to możliwe, i pisać, gdy system nie działa.