NCQ و TCQ یا Tagged Command Queuing ویژگی هایی هستند که هر دو برای افزایش و بهبود performance هارد دیسک با مرتب کردن دستورات ارسال شده توسط سیستم به هارد دیسک، ایجاد شده است. در این آموزش ما توضیح خواهیم داد که چگونه NCQ و TCQ کار می کنند،





Native Command Queuing یا NCQ یک تکنولوژی طراحی شده برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان در هارد دیسک های SATA است، چرا که حجم workload تراکنش ها در این هارد دیسک افزایش می یابد. هنگامی که چندین دستورالعمل Read و Write به درایو SATA ارسال می شود، NCQ گام هایی برای بهینه سازی تکمیل این دستورات با دسته بندی دستورات به منظور بهره وری پردازش بر می دارد. به این ترتیب باعث کاهشworkload مکانیکی و افزایشperformance از درایو می شود. دون NCQ، درایو هر دستورالعمل را یک بار آنهم زمانی که دستور دریافت شود، پردازش می کند.

مزایای NCQ :

➊در تمامی سیستم هایی که host controllers از ویژگی SATA NCQ پشتیبانی کند، کار می کند. از جمله PC ها، workstations، سرورها و غیره..

➋فراهم کننده backward compatibilit صد در صد با سیستم هایی که از NCQ پشتیبانی نمی کنند(non-NCQ supporting systems)

➌اجازه می دهد تا مرتب سازی سازی دستورات به منظور افزایش کارایی انتقال داده ها توسط دستگاه ذخیره سازی انجام شود.

➍بهبود عملکرد و کارایی seek time یا زمان جستجو در هارد دیسک ها و اجازه می دهد که SSD درایوها به صف فرمان ذخیره شده برای افزایش performance دسترسی داشته باشند.

NCQ ویژگی و قابلیتی است که برای Serial ATA interface یا SATA اینترفیس ها طراحی شده است. برای استفاده از NCQ، هم host controller/chipset و هم هارد دیسک باید از این قابلیت پشتیبانی کنند.
NCQ با Serial ATA II معرفی شد، همان استانداردی که حداکثر سرعت انتقال 300 مگابایت بر ثانیه را برای Serial ATA معرفی کرد و هدف اصلی آن درایوهای هارد دیسک بود.
TCQ با SCSI2 معرفی شد و همچنین توسط استاندارد ATA-4 standard (a.k.a. ATA/100) پذیرفته شد و با این وجود تنها چندین ATA / 100 هارد درایو آن را پذیرفت و هدف اصلی TCQ به هارد دیسک های سرور و سازمانی بود.
برای استفاده از NCQ یا TCQ، هم host controllers و هم هارد دیسک باید از این استاندارد پشتیبانی کنند. مثلا اگر host controllers شما از ویژگی NCQ پشتیبانی کند و هارد دیسکی که روی سیستم نصب می کنید از ویژگی NCQ پشتیبانی نکند، بهبود و افزایش Performance ای را شاهد نخواهید بود.
هنگامی که کامپیوتر یک سری از دستورات را برای خواندن اطلاعات از روی Sector های هارد دیسک که دور از هم هستند ارسال می کند، ویژگی Command Queuing کارایی و Performance هارد دیسک را بهبود می بخشد. به این ترتیب که هارد دیسک این دستورات را برداشته و آنها را دوباره مرتب می کند که تا جای ممکن، اطلاعات را فقط در یک چرخش دیسک بخواند.
لطفا به تصویر زیر دقت کنید:
سیستم از هارد دیسک خواسته که که موقعیت های A، B، C و D را از دیسک بخواند. بدون وجود ویژگی Command Queuing هارد دیسک دو و نیم چرخش را طی کرده تا همه اطلاعات درخواست شده را از سکتورهای هارد دیسک بخواند(خط زرد).



ولی در همین تصویر بالا به خط نارنجی با وجود ویژگی Command Queuing دقت کنید، دیسک تنها با یک دور چرخش و مرتب سازی دستورات ارسال شده به هارد دیسک از سوی سیستم، همه اطلاعات دخواست شده از هارد دیسک را می خواند که واقعا در سرعت سیستم موثر است.





NCQ می تواند با حداکثر 32 دستور در یک زمان مواجه شود و در حالی که TCQ می تواند با 216 دستور در یک زمان مواجه شود(با این حال هازد دیسک های TCQ فقط صف 64 تایی از دستورات را پشتیبانی می کنند). TCQ همچنین دارای ویژگی های اضافی نسبت به NCQ است. مثلا initiator می تواند یک دستور را با درجه اولویت بالا ارسال کند که قبل از تمام دستورات دیگر موجود در صف اجرا شود.