основная фишка AHCI это режим обмена с SATA винчестером по протоколу NCQ, т.е. говоря простыми словами контроллер дает винчестеру наиболее удобные для него команды, которые винчестер умеет оптимизировать. Оптимизация в простых словах, заключается в том, что винчестер видя в своей очереди команд, к примеру команды чтения блоков в такой последовательности: 1,5,4,3,7,2,8,6, сможет их прочитать в более быстро в другом порядке: 1,2,3,4,5,6,7,8, а затем отдать результаты в запрошенном порядке.
Это значительно увеличивает скорость чтения сильно фрагментированных данных, т.к. винчестеру не приходится тратить время к примеру на позиционирование головки для чтения каждого блока - он прочитает все за один оборот, не ожидая после чтения каждого блока, пока диск совершит оборот, для чтения следующего блока.
Дело в том что реальное физическое расположение блоков данных на самом диске известно только винчестеру (оно может очень сильно отличаться от того что видит контроллер), поэтому только он сам может произвести набор операций максимально быстрым способом.
Можно провести аналогию с интерлейв-записью на обычных флоппи дискетах, когда номера секторов располагаются не по порядку возрастания номера, а в таком порядке, что сразу контроллеру удается считывать все сектора с дорожки за время одного оборота, за счет чего время чтения выростает в десятки раз. Винчестер гораздо более сложное устройство и реально данные на диске храняться в более сложной структуре чем на флоппи диске. NCQ дает возможность винчестеру использовать свои знания о своем внутреннем устройстве для того чтобы оптимально произвести выполнение нескольких операций. Прирост производительности конечно не будет таким большим, т.к. чаще всего выполняются операции последовательного чтения. Однако для некоторых типов задач, в особенности активно использующих доступ к данным в случайном порядке (многопоточные сервера и т.п.), прирост будет достаточно ощутимым.
