原生指令排序

原理

一般硬碟使用的硬碟格式通常為Windows 98核心所使用的FAT32系列，或是Windows NT所使用的NTFS，此種硬碟格式在訪問數據時，時常會出現散亂的情況，導致一個檔案被不規則的分散成許多的區塊存放於磁碟上面，時間一久，檔案散亂的程度會日趨嚴重，由於傳統的硬碟讀取方式，會從檔案的開頭依序讀取到結尾，若檔案散亂的程度愈嚴重，則讀取頭需要來回移動的距離就越長，導致硬碟讀寫性能逐漸下降。一旦發生這樣的問題，解決方案便是使用磁碟碎片整理軟體來進行硬碟重組，將散亂的檔案重新排列為連續的區塊，但由於運行磁碟碎片整理可能會需要搬動大量的磁碟區塊，如果太常運行磁碟碎片整理，除了會提高系統負載，亦將會縮短磁碟驅動器的使用壽命，NCQ即為了解決此種情況而誕生。NCQ的概念原本是套用在伺服器上常見的SCSI接口上，在SCSI的規格中即包含此項技術，只是不叫做NCQ，將此項技術經過些許修改後稱為NCQ，並將其套用在SATA接口上，後來的SAS接口也支持此項技術。激活NCQ技術的硬碟，在讀取檔案時，會依照檔案在硬碟上的分布，將訪問的順序作最有效率的排序，以減少機械臂移動的距離，進而達到省時以及延長硬碟壽命的效果。

優勢

於SATA II NCQ協定中，新增3個功能，分別是：

Race-free status return mechanism：硬碟在完成任一指令後，可以無須再進行Handshake即可繼續另一個指令，以便讓多個指令快速接序或同時運行。
Interrupt aggregation：硬碟由於以NCQ模式運行多個指令，所以原本每一個指令完成後必須中斷（interrupt）以便讓系統接續處理的模式，轉成可以在多個指令完成後再一次提出（interrupt），故接口控制器（host controller）對於多個指令只須處理一次中斷即可。
First party DMA（FPDMA）：當硬碟完成數據讀取後，無須靠host controller的DMA動作獲取特定存儲器位置，而是由硬碟本身創建DMAsetupFIS（Frame Information Structure）直接對host controller提交存儲器訪問通知，如此無須驅動程式的運作，可以有效提升訪問效率。

條件

打開NCQ，除硬碟本身必須支持NCQ外，作業系統（OS）與接口控制器（controller）的支持也是不可或缺的條件。舉例說，在Microsoft Windows平台上，從Windows Vista開始才支持NCQ，而Windows XP若要使用NCQ，則要額外安裝支持軟體。

原生指令排序

基本介紹

原理

優勢

條件

支持NCQ技術的晶片組

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