Interfaz de controlador de host avanzada

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Interfaz de controlador de host avanzada ( AHCI ): un mecanismo que se utiliza para conectar dispositivos de almacenamiento Serial ATA , lo que le permite utilizar funciones avanzadas como colas de comandos integradas ( NCQ ) e intercambio en caliente . También se usó en las primeras unidades SSD PCIe (por ejemplo, Kingston HyperX Predator), pero pronto fue reemplazada por NVMe.

AHCI es esencialmente una estandarización de versiones económicas de controladores.[ ¿Qué? ] , lo que elimina la necesidad de instalar controladores adicionales. AHCI también permite el uso de unidades de estado sólido SSD ; sin embargo, fue diseñado para discos duros mecánicos y no aprovecha todos los beneficios de los SSD, a diferencia del desarrollo más reciente, NVMe . [una]

Descripción

El protocolo AHCI surgió como reemplazo del obsoleto ATA , que mantiene la compatibilidad con el IBM PC/AT original . Por lo tanto, los controladores ATA solo admiten DMA como opción; Otra desventaja de ATA es la falta de intercambio en caliente (a pesar de que los equipos eSATA lo admiten) y colas de comandos: en un canal (en el caso de SATA, cada dispositivo tiene un canal), solo se puede ejecutar un comando simultáneamente. Por lo tanto, el uso de la función ATA NCQ es imposible en un controlador ATA clásico, incluso si es compatible con el disco.

Antes de la llegada de AHCI, se usaban placas/chips de controlador separados para resolver este problema.[ ¿Qué? ] (fabricado por Promise , HighPoint y otros), a menudo instalado en la placa base junto con el clásico ATA integrado en el puente sur ; a menudo, el sistema operativo percibía estos controladores como controladores SCSI y eran compatibles con todas las funciones avanzadas del protocolo SCSI.

AHCI es esencialmente una estandarización de versiones económicas de controladores.[ ¿Qué? ][ aclarar ] (y te permite prescindir de instalar controladores adicionales para ellos).

AHCI puede procesar 32 solicitudes simultáneas (NVMe - hasta 65536; sin embargo, las unidades que usan un controlador NVMe consumen 2 o 3 veces más energía que las similares basadas en AHCI).

Aplicación

La compatibilidad con AHCI no existe en todos los chips Southbridge, pero incluso si se implementa en el chip, es posible que el fabricante de la placa base no lo implemente en el BIOS y no estará disponible. A veces el problema se soluciona actualizando la BIOS, existen versiones de BIOS no oficiales para muchas placas base.
En algunos casos ( Asus P5KC ), la compatibilidad con AHCI no se puede habilitar en el puente sur, pero se puede habilitar en un chip independiente que se ejecuta en un conector Parallel ATA obsoleto dentro de la carcasa o a través de un conector eSATA externo (resulta que los discos duros internos no pueden use AHCI, pero externo conectado a través de eSATA - can).

Muchos controladores SATA pueden incluir un modo AHCI simple o con soporte RAID . Intel recomienda seleccionar un modo habilitado para RAID con AHCI habilitado en sus placas base para una mayor flexibilidad [2] .

El soporte nativo de AHCI se ha incluido en Mac OS X desde la versión 10.4.4 para Intel, Microsoft Windows Vista y posteriores (también hay un controlador UniATA alternativo [3] con una licencia gratuita que implementa el soporte de AHCI para las versiones del sistema operativo Windows desde Windows NT 3.51 a Windows 7 [4] ), Linux desde el kernel 2.6.19 [5] , NetBSD , OpenBSD desde la versión 4.1, FreeBSD desde la versión 8.0, Solaris 10 desde la versión 8/07. Los sistemas operativos más antiguos requieren el controlador del fabricante.

Problemas al usar AHCI en Microsoft Windows

Cambiar al modo AHCI en un controlador SATA del sistema operativo Windows ya instalado que forma parte del puente sur implicará una lógica incompatible del controlador del disco duro  ; esta acción es equivalente a instalar una placa controladora ATA distinta a la existente en el sistema y cambiar físicamente la unidad de arranque a esta placa.

En este caso, Windows no encontrará el disco de arranque en el arranque y se bloqueará con un BSOD STOP 0x0000007B, INACCESSIBLE_BOOT_DEVICE . Para resolver el problema, debe instalar el controlador AHCI en Windows antes de cambiar.

• La forma más fácil es cambiar el disco duro en BIOS del modo "AHCI" (generalmente por defecto) a "IDE" antes de instalar el sistema operativo. En este caso, no habrá soporte para ATA NCQ en el sistema operativo y el rendimiento disminuirá. .
• En Windows XP, puede habilitar AHCI manualmente (requiere copiarlo msahci.syse ingresarlo en el registro en dos lugares: en la lista de servicios y en CriticalDeviceDatabase), o usando utilidades como nLite , el controlador AHCI se puede preinstalar en el kit de distribución de Windows , lo que permitirá que permanezca operativo al cambiar el disco de arranque al controlador en modo AHCI. Cuando inicia por primera vez en un nuevo controlador de disco, el sistema operativo lo identificará como "nuevo hardware" y le pedirá que instale el controlador, debe aceptar y reiniciar la máquina después de eso. Además, el mismo método es adecuado para migrar una imagen de inicio del sistema operativo a un controlador de disco completamente nuevo, incluido SCSI: Promise, HighPoint, Adaptec , etc. Las operaciones deben realizarse en una imagen ya implementada en un nuevo disco de inicio futuro en el editor de registro usando la función de cargar una rama del registro ( inglés  Load Hive ). Muchos programas de generación de imágenes/recuperación son capaces de hacer esto automáticamente.
• En Windows 8 y Windows 10, después de habilitar el modo AHCI en el BIOS, basta con iniciar en modo seguro , después de lo cual Windows instalará los controladores necesarios. Si no es posible iniciar el modo seguro al cargar el sistema operativo, puede hacerlo con el programa estándar bcdedit [6] . Si bcdedit no se inicia, también puede presionar WIN+R , ejecutar MSConfig y elegir iniciar en modo seguro con una configuración mínima en la pestaña de inicio.
• En Windows 7 / Windows Vista , antes de habilitar el modo AHCI en el BIOS, debe activar el controlador AHCI (cambie el valor en el registro o ejecute una utilidad gratuita de Microsoft) [7] .
• En versiones del sistema operativo Windows anteriores a Windows 7 ( Windows XP y anteriores), instale el controlador del controlador AHCI antes de cambiar] y luego cambie el modo SATA a AHCI en el BIOS [8] .
• En algunos casos, puede instalar una tarjeta de expansión con un controlador SATA externo que admita el modo AHCI, o habilitar un chip de controlador adicional en el BIOS, que generalmente funciona en un conector eSATA externo, después de lo cual el sistema operativo instalará el controlador para tal controlador, y cuando cambia la unidad de arranque al mismo controlador, ahorrará capacidad de carga.
• Reemplace el controlador del controlador de disco duro estándar con el controlador UniATA [4] .

Soporte de hardware

AHCI está integrado en los conjuntos de chips Intel desde algunas versiones de ICH6 y todos los conjuntos de chips para las plataformas Core i3/i5/i7. Para plataformas Core, AHCI se ha implementado en los siguientes controladores de concentrador [9] :

• Concentrador de controlador PCHM Intel RAID/AHCI
• Concentrador de controlador Intel PCH SATA RAID/AHCI
• Concentrador de controladora Intel ICH10R /DO SATA RAID/AHCI
• Concentrador de controlador Intel ICH10D SATA AHCI
• Concentrador de controlador Intel ICH9M -E SATA RAID/AHCI
• Concentrador de controlador Intel ICH9M AHCI
• Concentrador de controlador Intel 82801IR/IO (ICH9R/DO) - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801HEM (ICH8M -E) - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801HBM (ICH8M): solo AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801HR/HH/HO (ICH8R/DH/DO) - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 631xESB/632xESB - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801GHM (ICH7MDH): solo RAID
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801GBM (ICH7M) - solo AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801GR/GH (ICH7R/DH) - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801FR (ICH6R) - RAID y AHCI
• Concentrador de controlador de E/S Intel 82801FBM (ICH6M) - solo AHCI

Notas

1. ↑ Ober, Michael. Página 3: ¿Cuál es la diferencia entre AHCI y NVMe? . - P: Elegir un SSD  : una descripción general de las tecnologías en el mercado y pruebas comparativas // XX hardware LUXX: revista .. - 2016. - 2 de enero. — Electr. edición
2. ↑ Tecnología Intel Matrix Storage - Cambio y/o selección de modos Serial ATA Archivado el 21 de abril de 2008 en Wayback Machine // Intel, Inc.  (Inglés)
3. ↑ UniATA: controlador ATA universal para Windows . Consultado el 25 de julio de 2012. Archivado desde el original el 13 de abril de 2020. (indefinido)
4. ↑ 1 2 Alter (Alexander A. Telyatnikov). Controlador UniATA Universal ATA para Windows . Alter.Org.UA (3 de abril de 2019). Consultado el 25 de julio de 2012. Archivado desde el original el 13 de abril de 2020. (indefinido)
5. ↑ Informe de estado del controlador/hardware Linux Serial ATA (SATA)  . Serial ATA (SATA) para Linux . Dunvegan Media. Consultado el 27 de abril de 2019. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2007.
6. ↑ Cambiar la configuración de la unidad ATA en System Bios provoca un bucle de reinicio en Windows 8  : KB2751461 // Microsoft Knowlege Base. - 2012. - 2 de noviembre.
7. ↑ KB922976, 2013 .
8. ↑ Praveen Veerapur. ¿Cómo cambio Windows XP para usar el modo de disco AHCI en lugar del modo IDE para arranque dual? . Respondido el 25 de noviembre de 2012 . comunidad Microsoft . Consultado el 1 de julio de 2013. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2020. (indefinido)
9. ↑ Tecnología Intel de almacenamiento rápido. Conjuntos de chips compatibles con AHCI . Corporación Intel Consultado el 5 de enero de 2014. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. (indefinido)

Enlaces

• Especificación AHCI para Serial ATA  // Especificación de interfaz de controlador de host avanzado: [ ing. ] . —Intel Corp.
• Cambiar el modo de unidad ATA en el BIOS del sistema hace que Windows 8 se reinicie permanentemente  : KB922976 = Aparece un mensaje de error después de cambiar el modo SATA de la unidad de arranque  : [trans. del  ingles ] // Base de conocimientos de Microsoft. - 2013. - 11 de noviembre.