В настоящее время, наиболее распространены два стандарта на подключение винчестера к компьютеру. Первый, наиболее распространенный среди домашних и офисных ПК - IDE (Integrated Device Electronics - устройство со встроенным контроллером), также именуемый как ATA (AT Attachment - подключаемый к АТ). Второй чаще всего можно встретить в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях - SCSI (Small Computer System Interface, произносится как \\\"скази\\\"). Стоит отметить, что этот интерфейс не является специализированным для дисковых устройств. Помимо жестких дисков и CD-ROM приводов, существует огромная масса устройств, работающих по этому стандарту.
Цель заключалась в том, что диски можно было просто установить и удалить без изменения перемычек, без возможности конфликта из-за неправильных настроек перемычек. С таким кабелем привод, прикрепленный к среднему разъему, является ведомым; привод, прикрепленный к разъему, наиболее удаленному от интерфейса, является ведущим. Если на этом кабеле установлен только один привод, это оставляет длинный «заглушку» кабеля, висящего свободно, ничего не связанного с ним. Невозможно идентифицировать такие кабели визуально, хотя вы можете проверить тип с помощью цифрового вольтметра или тестера непрерывности между двумя концевыми разъемами на штырьке.
- Контакт 28 не подключен между интерфейсом и вторым положением привода.
- Хотя это хорошая идея в теории, на практике она редко работает.
Стандарт интерфейса IDE был разработан по некоторым причинам. Наиболее существенными являются:
Более простой способ подключения винчестера к шине компьютера. Жесткий диск стандарта IDE с одинаковой легкостью можно подключить к высокопроизводительной системной шине компьютера и медленному LPT-порту. Конечно, в последнем случае обмен данными будет гораздо ниже, но такая возможность есть.
Выберите это положение перемычки, если это единственное устройство, подключенное к интерфейсу, или если это первое из двух устройств, подключенных к интерфейсу. Выберите это положение перемычки, если это второе устройство, подключенное к интерфейсу, к которому уже подключено главное устройство.
Такие устройства могут иметь дополнительное положение перемычки с надписью «Единственный» или «Только». Для такого устройства перетащите его в качестве ведущего, если это единственное устройство на интерфейсе или подчиненное устройство, если оно является вторым из двух устройств на интерфейсе.
Повышение быстродействия. Контроллер диска расположен непосредственно на устройстве, что позволяет передавать минуя длинные интерфейсные провода.
Подключить IDE-устройство к компьютеру можно несколькими способами. Наиболее распространенный - подключение с помощью 40-проводного кабеля (тип интерфейса AT-BUS). Интерфейс 16-битный. Второй тип - PC Card ATA - с помощью PC Card (PCMCIA), также имеющий 16-битный интерфейс. Этот тип используется в основном в переносных компьютерах. Существуют также и XT IDE и MCA IDE, но рассматривать мы их здесь не будем, так как XT уже достаточно стар и встретить его можно очень редко, а MCA используется только для PS/2 машин, которые в нашей стране практически не встречаются.
Понятие интерфейса жесткого диска компьютера
Если это мастер на канале, который также имеет подчиненное устройство, подключите как ведущие, так и подчиненные перемычки. После того, как вы подключили свои диски к правильным разъемам на кабелях и установили перемычки, пришло время, чтобы система обнаружила диски. Перезагрузитесь и вы сможете использовать свои диски Если вам не удается заставить ваши диски работать с текущей конфигурацией, попробуйте другие настройки, как описано. Это будет полезно, если вы определите, на каком интерфейсе вы должны подключить свой диск, чтобы сделать его основным.
Кроме подключения, типы интерфейса ATA различаются также и по скорости передачи данных. Основной - CАM ATA (Common Access Method) - стандарт определенный ANSI. Обеспечивает совместимость IDE-устройств на уровне сигналов и команд. Также позволяет подключать до двух устройств на один кабель. Длина кабеля составляет не более 46см.
ATA-2 является расширением спецификации ATA. Имеет два канала, что позволяет подключать до 4-х устройств, поддержка дисков объемом до 8Гб. Поддерживает режимы работы PIO Mode 3, DMA Mode 1, Block mode. Об этих терминах мы поговорим чуть ниже.
Упрощенные кабели и разъемы
Эта увеличенная длина способствует повышению простоты использования и гибкости при установке дисков, особенно в башнях.
Совместимость с операционной системой
Большинство из них не поддерживают горячее подключение. Это помогает работать тремя способами.Поддержка командной очереди
Советы от Франсиско Гарсиа Маседа. Это аналогично лифту, который идет на каждый этаж в том порядке, в котором нажаты кнопки вызова, игнорируя людей, ожидающих промежуточных этажей. Этот процесс, также называемый подъемом лифта, позволяет приводу обслуживать запросы на чтение и запись при минимизации движения головы, что приводит к повышению производительности.
Следующим расширением является Fast ATA-2. Отличается только поддержкой DMA Mode 2, что позволяет достичь скорости передачи данных до 13.3 Мбайт/сек и наличием PIO Mode 4. Этот тип наиболее часто встречается в моделях компьютеров на основе 486-x и Pentium процессоров.
ATA-3. Это расширение больше направленно на повышение надежности. Включается в себя улучшенное средство управлением питания и технологию SMART (Self Monitoring Analysis and Report Technology - технология слежения, анализа и предупреждения).
Вы просто подключаете кабель для передачи данных к диску и интерфейсу, подключите кабель питания к диску и начните использовать диск. Данные записываются на первый диск, пока он не будет заполнен, а затем на второй диск, пока он не будет заполнен, и так далее.
Включение терминаторов - Termination
В такой компоновке, называемой дисковой дуплексией, массив может продолжать работать после отказа одного диска, одного хост-адаптера или того и другого. Данные записываются по блокам в чередующиеся диски, причем блоки четности чередуются. Последующие блоки данных и блоки четности записываются на три диска таким образом, что блоки данных и блоки контроля четности распределяются одинаково на всех трех дисках. Блоки четности рассчитываются таким образом, что если любой из двух блоков данных будет потерян, он может быть восстановлен с использованием блока четности и оставшегося блока данных.
Ultra DMA/33 - скорость обмена данными по шине составляет 33 Мбайт/сек. Кроме этого добавлен контроль передаваемых данных. Относительно недавно появился стандарт UDMA/66, в котором скорость увеличена до 66 Мбайт/сек, и уж совсем недавно объявлен UDMA/100.
Следует отметить, что указанные цифры, являются лишь максимально возможными значениями. Реально скорость передачи данных может быть существенно ниже. Это зависит от частоты вращения дисков, скорости работы электроники, работы памяти и процессора.
Это абсолютно замечательная информация, всегда полезно напоминать информацию, которая считается само собой разумеющейся после опыта в классе. Как показано на диаграмме выше, все три названия этого популярного интерфейса жесткого диска имеют определенные значения, которые ссылаются на используемую технологию.
Для подключения жестких дисков этот интерфейс использует 16-битное соединение в параллельной ориентации. Внутри полой внутренней части коробки расположены несколько контактов, расположенных в два ряда. Этот длинный порт содержит кабель, который подключит привод к материнской плате. Рядом с ним находится порт питания, содержащий четыре больших контакта для подключения кабеля к компьютеру.
Помимо вышеперечисленных типов, существует еще расширение ATAPI (ATA Package Interface). Это расширение предназначено для подключения к интерфейсу ATA накопителей CD-ROM, CDRW, стримеров (накопителей на магнитных лентах), ZIP дисководов и других устройств.
Все вышеперечисленные стандарты между собой электрически совместимы.
Теперь немного поговорим о тех терминах, которые используют при описании режимов работы винчестера. PIO (Programmed Input/Output - программный ввод-вывод) - при работе в этом режиме, процессом обмена информацией с буфером жесткого диска занимается центральный процессор системы. Это, соответственно, отнимает какую-то часть процессорного времени. Существует шесть режимов работы PIO, отличающихся скоростью передачи данных. При PIO Mode 0 скорость составляет всего 3,3 Мбайт/сек. А в случае с PIO Mode 5 уже 20 Мбайт/сек. Режимы с 0 по 2 относятся к обычному ATA, 3 и 4 - к ATA-2, а 5 к ATA-3.
Скорость передачи данных
Он содержит меньше контактов, что приводит к меньшему количеству проблем с электромагнитными помехами. Его кабельный порт коробчатый, иногда с тремя сторонами и без верхней стороны. Внутри коробки расположено небольшое количество металлических контактов.
Эти периферийные устройства могут быть внутренними или внешними, включая жесткие диски, и специальные корпуса, содержащие несколько дополнительных дисков. Они обычно используются в промышленности и в серверных комнатах крупных компаний. Они также громче и дают больше тепла, что, в свою очередь, требует более обширных систем охлаждения.
DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти). При работе в этом режиме, обмен данными между буфером винчестера и памятью компьютера осуществляется непосредственно контроллером винчестера. Режимы DMA подразделяются на однословные (single word) и многословные (multi word), в зависимости от количества слов передаваемых за один сеанс работы с шиной. В случае однословного режима, максимальная скорость обмена составляет до 8.3 Мбайт/сек. При использовании многословного режима - до 20 Мбайт/сек. Обращения производятся в паузах между обращениями центрального процессора к памяти. Такой режим экономит процессорное время, но несколько снижает скорость обмена.
Эта обратная совместимость позволяет постепенно обновлять старые компоненты системы, сохраняя при этом некоторые преимущества новой технологии. Соединители с 50 контактами по-прежнему имеют коробчатую структуру, содержащую два параллельных ряда контактов. Однако, по мере увеличения количества контактов, соединитель слегка меняет свою форму, включая наклонные стороны, а не прямые.
Когда вы подходите к продавцам с вопросами о жестком диске, убедитесь, что вы с ними удобно покупаете. Жесткий диск является ключевым компонентом на любом настольном компьютере. Поскольку его надежность, емкость хранилища и функции интерфейса напрямую влияют на работу пользователя, пользователи должны позаботиться о том, чтобы исследовать типы интерфейсов, прежде чем делать выбор. Имея небольшое исследование и тщательное рассмотрение ежедневных задач, которые необходимо выполнить компьютеру, пользователи должны иметь возможность выбирать жесткий диск с типом интерфейса, который окажется идеальным для их нужд.
При использовании однозадачной операционной системы, например MS-DOS более предпочтителен режим PIO, в случае использования многозадачных систем лучше использовать режим DMA. Но в этом случае поддержка этого режима должна осуществляться на уровне драйверов и специальных котроллеров.
LBA (Logical Block Addressing) - адресация логических блоков. Стандарт ATA адресует сектор по классической схеме - номер цилиндра, головки и сектора. Однако, из-за исторически сложившихся причин, BIOS компьютера и операционная система DOS ограничивали количество секторов (63) и цилиндров (1024). В результате этого и появилось ограничение на объем жесткого диска в 540Мб. При режиме LBA, адрес передается в виде линейного абсолютного номера сектора. Винчестер в этом случае сам преобразует его в нужные ему номера цилиндров, головок и секторов. Это позволило обойти ограничения на объем жесткого диска, однако для DOS оно по прежнему составляет 8Гб. Работа устройства возможна только в случае поддержки этого режима драйвером (BIOS) и самим устройством.
Простота выбора в сочетании с ростом производительности и снижением стоимости жестких дисков привела к тому, что пользователи потребляли больше терабайт, чем когда-либо прежде. Объем хранилища стал менее опасным, но осталась одна проблема; механические запоминающие устройства продолжали служить узким местом для общей производительности системы.
Сегодня для устранения этого узкого места доступно новое поколение решений для хранения данных, и это руководство поможет объяснить, что в мире современного хранилища. Ответ заключается в последующих изменениях. Пропускная способность повышается, и хорошей новостью для потребителей является то, что физический разъем не изменился.
Существует также и режим Large - этот режим используется Award BIOS для работы с жесткими дисками до 1Гб, не поддерживающими режим LBA. Использовать этот режим с дисками более 1Гб не рекомендуется.
Block Mode - режим блочного обмена. При использовании обычного режима, винчестер, получив команду на считывание сектора, помещает его в свой буфер, откуда он перемещается в память и ожидает команды на чтение следующего. В случае блочного обмена, винчестер сначала получает количество считываемых сектором, после чего он их считывает в буфер, откуда они перемещаются в память. Разные модели винчестеров имеют разный объем буфера, и соответственно могут считывать разное количество секторов за раз. Максимальный выигрыш от работы в этом режиме возможен только если основная работа идет с объемами данных не меньшим чем количество считываемых секторов. В случае, если фрагменты данных минимальны (например не более одного сектора), использование этого режима сходит на нет.
Механическое устройство имеет вращающиеся пластины, из которых данные считываются и записываются магнитно. Следовательно, чем выше скорость вращения, тем быстрее диск, вообще говоря. Тем не менее, необработанная скорость не является сильной стороной жесткого диска, но то, что делает эти решения для хранения настолько привлекательными, - это непрерывные улучшения в плотности площадей, что обеспечивает большую пропускную способность в том же форм-факторе.
- Движущиеся части подвержены разрушению.
- Ограниченная стойкость к ударам.
- Эксплуатация ограничена движущимися частями.
- Движущиеся части генерируют тепло.
Напоследок несколько слов о том, как подключаются IDE устройства. На один IDE-кабель можно подключить не более двух устройств. Одно из устройств должно быть выставлено в режим Master (ведущий), а второе - Slave (ведомый). Установка режимов осуществляется с помощью выставления перемычек на самих устройствах. Все современные IDE-устройства, как правило, имеют таблицу установки перемычек. Если у вас два жестких диска, то система будет грузится только с Master устройства. Обычно работа устройства в slave режиме не допускается при отсутствии master устройства. Однако, современные накопители и BIOS позволяют такую работу.
Кабеля и разъемы
- Высокая производительность - существенно быстрее среднего жесткого диска.
- Без шума.
- Обычно более низкое энергопотребление.
Существует еще один режим - Cable Select. В этом случае, определение master и slave устройства производится автоматически исходя из очередности подключенных разъемов. Для использования этого режима необходим специальный кабель и оба устройства должны быть установлены в CS.
Надеюсь, что эта статья оказалась для вас полезной. В следующей статье мы более подробно остановимся на стандарте SCSI и его модификациях.
Интерфейсы подключения жестких дисков
Преимущества производительности распространяются только на кешированные данные Создает шум при разгоне механических пластин Расходы вдвое больше, чем жесткий диск с одинаковой емкостью Ограниченная устойчивость к удару. Один из самых дорогостоящих решений для хранения данных. . Однако сейчас необходимо обсудить различные типы интерфейсов жесткого диска, с которыми столкнется компьютерная криминалистика. Поэтому для работы с этими устройствами могут потребоваться более старые системы в вашей лаборатории, и вы также должны подумать о соответствующих драйверах, которые необходимо будет установить.
В этой статье речь пойдет о том, что позволяет подключить жесткий диск к компьютеру, а именно, об интерфейсе жесткого диска. Точнее говорить, об интерфейсах жестких дисков, потому что технологий для подключения этих устройств за все время их существования было изобретено великое множество, и обилие стандартов в данной области может привести в замешательство неискушенного пользователя. Впрочем, обо все по порядку.
Дисковый контроллер встроен в сам накопитель. Дисковый контроллер облегчает связь между центральным процессором компьютера и жесткими дисками. Как правило, он предназначен для предотвращения возможности его перевернуть. Чтобы создать соединитель с ключом, производитель обычно удаляет штырь 20 из разъема и блокирует штырь 20 на разъеме женского кабеля, что не позволяет пользователю установить кабель назад. В некоторых кабелях также имеется выступ на верхней части разъема женского кабеля, который вставляется в выемку в кожухе, окружающем соединительный разъем на устройстве.
Интерфейсы жестких дисков (или строго говоря, интерфейсы внешних накопителей, поскольку в их качестве могут выступать не только , но и другие типы накопителей, например, приводы для оптических дисков) предназначены для обмена информацией между этими устройствами внешней памяти и материнской платой. Интерфейсы жестких дисков, не в меньшей степени, чем физические параметры накопителей, влияют на многие рабочие характеристики накопителей и на их производительность. В частности, интерфейсы накопителей определяют такие их параметры, как скорость обмена данными между жестким диском и материнской платой, количество устройств, которые можно подключить к компьютеру, возможность создания дисковых массивов, возможность горячего подключения, поддержка технологий NCQ и AHCI, и.т.д. Также от интерфейса жесткого диска зависит, какой кабель, шнур или переходник для его подключения к материнской плате вам потребуется.
Рекомендуется использовать разъемы и кабели с ключами. На этом разъеме штырь 41 обеспечивает питание 5 В для логики привода, штырек 42 обеспечивает мощность 5 В для двигателя, а штырь 43 обеспечивает питание. Последний контакт зарезервирован и не используется. Многие производители недорогих плат и кабельных сетей не используют клавиатуру. Если они не используют скрытый разъем с выемкой и соответствующим выступом на разъеме кабеля, никакой манипуляции не существует, и кабели могут быть вставлены назад.
Тесты бывают разные
К счастью, единственным следствием этого в большинстве случаев является то, что устройство не будет работать, пока кабель не будет прикреплен с правильной ориентацией. В редких ситуациях, когда вы смешиваете и сопоставляете предметы, вы можете столкнуться с кабелем с блокировкой штыря 20 и доски с штырем 20, которые все еще присутствуют. В этом случае вы можете сломать штырь 20 с платы - или для более брезгливого, выньте блок из кабеля или замените кабель на один без заблокированного штифта. В некоторых кабелях блок постоянно установлен как часть корпуса разъема, и в этом случае вы должны отключить штырь 20 на плате или конце устройства или использовать другой кабель.
SCSI - Small Computer System Interface
Интерфейс SCSI является одним из самых старых интерфейсов, разработанных для подключения накопителей в персональных компьютерах. Появился данный стандарт еще в начале 1980-х гг. Одним из его разработчиков был Алан Шугарт, также известный, как изобретатель дисководов для гибких дисков.
Внешний вид интерфейса SCSI на плате и кабеля подключения к нему
Стандарт SCSI (традиционно данная аббревиатура читается в русской транскрипции как «скази») первоначально предназначался для использования в персональных компьютерах, о чем свидетельствует даже само название формата – Small Computer System Interface, или системный интерфейс для небольших компьютеров. Однако так получилось, что накопители данного типа применялись в основном в персональных компьютерах топ-класса, а впоследствии и в серверах. Связано это было с тем, что, несмотря на удачную архитектуру и широкий набор команд, техническая реализация интерфейса была довольно сложна, и не подходила по стоимости для массовых ПК.
Тем не менее, данный стандарт обладал рядом возможностей, недоступных для прочих типов интерфейсов. Например, шнур для подключения устройств Small Computer System Interface может иметь максимальную длину в 12 м, а скорость передачи данных – 640 МБ/c.
Как и появившийся несколько позже интерфейс IDE, интерфейс SCSI является параллельным. Это означает, что в интерфейсе применяются шины, передающие информацию по нескольким проводникам. Данная особенность являлась одним из сдерживающих факторов для развития стандарта, и поэтому в качестве его замены был разработан более совершенный, последовательный стандарт SAS (от Serial Attached SCSI).
SAS - Serial Attached SCSI
Так выглядит интерфейс SAS серверного диска
Serial Attached SCSI разрабатывался в усовершенствования достаточно старого интерфейса подключения жестких дисков Small Computers System Interface. Несмотря на то, что Serial Attached SCSI использует основные достоинства своего предшественника, тем не менее, у него есть немало преимуществ. Среди них стоит отметить следующие:
- Использование общей шины всеми устройствами.
- Последовательный протокол передачи данных, используемый SAS, позволяет задействовать меньшее количество сигнальных линий.
- Отсутствует необходимость в терминации шины.
- Практически неограниченное число подключаемых устройств.
- Более высокая пропускная способность (до 12 Гбит/c). В будущих реализациях протокола SAS предполагается поддерживать скорость обмена данными до 24 Гбит/c.
- Возможность подключения к контроллеру SAS накопителей с интерфейсом Serial ATA.
Как правило, системы Serial Attached SCSI строятся на основе нескольких компонентов. В число основных компонентов входят:
- Целевые устройства. В эту категорию включают собственно накопители или дисковые массивы.
- Инициаторы – микросхемы, предназначенные для генерации запросов к целевым устройствам.
- Система доставки данных – кабели, соединяющие целевые устройства и инициаторы
Разъемы Serial Attached SCSI могут иметь различную форму и размер, в зависимости от типа (внешний или внутренний) и от версий SAS. Ниже представлены внутренний разъем SFF-8482 и внешний разъем SFF-8644, разработанный для SAS-3:
Слева - внутренний разъём SAS SFF-8482; Справа - внешний разъём SAS SFF-8644 с кабелем.
Несколько примеров внешнего вида шнуров и переходников SAS: шнур HD-Mini SAS и шнур-переходник SAS-Serial ATA.
Слева - шнур HD Mini SAS; Справа - переходной шнур с SAS на Serial ATA
Firewire - IEEE 1394
Сегодня достаточно часто можно встретить жесткие диски с интерфейсом Firewire. Хотя через интерфейс Firewire к компьютеру можно подключить любые типы периферийных устройств, и его нельзя назвать специализированным интерфейсом, предназначенным для подключения исключительно жестких дисков, тем не менее, Firewire имеет ряд особенностей, которые делают его чрезвычайно удобным для этой цели.
FireWire - IEEE 1394 - вид на ноутбуке
Интерфейс Firewire был разработан в середине 1990-х гг. Начало разработке положила небезызвестная фирма Apple, нуждавшаяся в собственной, отличной от USB, шине для подключения периферийного оборудования, прежде всего мультимедийного. Спецификация, описывающая работу шины Firewire, получила название IEEE 1394.
На сегодняшний день Firewire представляет собой один из наиболее часто используемых форматов высокоскоростной последовательной внешней шины. К основным особенностям стандарта можно отнести:
- Возможность горячего подключения устройств.
- Открытая архитектура шины.
- Гибкая топология подключения устройств.
- Меняющаяся в широких пределах скорость передачи данных – от 100 до 3200 Мбит/c.
- Возможность передачи данных между устройствами без участия компьютера.
- Возможность организации локальных сетей при помощи шины.
- Передача питания по шине.
- Большое количество подключаемых устройств (до 63).
Для подключения винчестеров (обычно посредством внешних корпусов для жестких дисков) через шину Firewire, как правило, используется специальный стандарт SBP-2, использующий набор команд протокола Small Computers System Interface. Существует возможность подключения устройств Firewire к обычному разъему USB, но для этого требуется специальный переходник.
IDE - Integrated Drive Electronics
Аббревиатура IDE, несомненно, известна большинству пользователей персональных компьютеров. Стандарт интерфейса для подключения жестких дисков IDE был разработан известной фирмой, производящей жесткие диски – Western Digital. Преимуществом IDE по сравнению с другими существовавшими в то время интерфейсами, в частности, интерфейсом Small Computers System Interface, а также стандартом ST-506, было отсутствие необходимости устанавливать контроллер жесткого диска на материнскую плату. Стандарт IDE подразумевал установку контроллера привода на корпус самого накопителя, а на материнской плате оставался лишь хост-адаптер интерфейса для подключения приводов IDE.
Интерфейс IDE на материнской плате
Данное нововведение позволило улучшить параметры работы накопителя IDE благодаря тому, что сократилось расстояние между контроллером и самим накопителем. Кроме того, установка контроллера IDE внутрь корпуса жесткого диска позволила несколько упростить как материнские платы, так и производство самих винчестеров, поскольку технология давала свободу производителям в плане оптимальной организации логики работы накопителя.
Новая технология первоначально получила название Integrated Drive Electronics (Встроенная в накопитель электроника). Впоследствии был разработан описывающий ее стандарт, названный ATA. Это название происходит от последней части названия семейства компьютеров PC/AT посредством добавления слова Attachment.
Для подключения жесткого диска или другого устройства, например, накопителя для оптических дисков, поддерживающего технологию Integrated Drive Electronics, к материнской плате, используется специальный кабель IDE. Поскольку ATA относится к параллельным интерфейсам (поэтому его также называют Parallel ATA или PATA), то есть, интерфейсам, предусматривающим одновременную передачу данных по нескольким линиям, то его кабель данных имеет большое количество проводников (обычно 40, а в последних версиях протокола имелась возможность использовать 80-жильный кабель). Обычный кабель данных для данного стандарта имеет плоский и широкий вид, но встречаются и кабели круглого сечения. Кабель питания для накопителей Parallel ATA имеет 4-контактный разъем и подсоединен к блоку питания компьютера.
Ниже приведены примеры кабеля IDE и круглого шнура данных PATA:
Внешний вид интерфейсного кабеля: cлева - плоский, справа в круглой оплетке - PATA или IDE.
Благодаря сравнительной дешевизне накопителей Parallel ATA, простоте реализации интерфейса на материнской плате, а также простоте установки и конфигурации устройств PATA для пользователя, накопители типа Integrated Drive Electronics на длительное время вытеснили с рынка винчестеров для персональных компьютеров бюджетного уровня устройства других типов интерфейса.
Однако стандарт PATA имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это ограничение по длине, которую может иметь кабель данных Parallel ATA – не более 0,5 м. Кроме того, параллельная организация интерфейса накладывает ряд ограничений на максимальную скорость передачи данных. Не поддерживает стандарт PATA и многие расширенные возможности, которые имеются у других типов интерфейсов, например, горячее подключение устройств.
SATA - Serial ATA
Вид интерфейса SATA на материнской плате
Интерфейс SATA (Serial ATA), как можно догадаться из названия, является усовершенствованием ATA. Заключается это усовершенствование, прежде всего, в переделке традиционного параллельного ATA (Parallel ATA) в последовательный интерфейс. Однако этим отличия стандарта Serial ATA от традиционного не ограничиваются. Помимо изменения типа передачи данных с параллельного на последовательный, изменились также разъемы для передачи данных и электропитания.
Ниже приведен шнур данных SATA:
Шнур передачи данных для SATA интерфейса
Это позволило использовать шнур значительно большей длины и увеличить скорость передачи данных. Однако минусом стало то обстоятельство, что устройства PATA, которые до появления SATA присутствовали на рынке в огромных количествах, стало невозможно напрямую подключить в новые разъемы. Правда, большинство новых материнских плат все же имеют старые разъемы и поддерживают подключение старых устройств. Однако обратная операция – подключение накопителя нового типа к старой материнской плате обычно вызывает куда больше проблем. Для этой операции пользователю обычно требуется переходник Serial ATA to PATA. Переходник для кабеля питания обычно имеет сравнительно простую конструкцию.
Переходник питания Serial ATA to PATA:
Слева общий вид кабеля; Cправа укрупнено внешний вид коннекторов PATA и Serial ATA
Сложнее, однако, дело обстоит с таким устройством, как переходник для подключения устройства последовательного интерфейса в разъем для параллельного интерфейса. Обычно переходник такого типа выполнен в виде небольшой микросхемы.
Внешний вид универсального двунаправленного переходника между интерфейсами SATA - IDE
В настоящее время интерфейс Serial ATA практически вытеснил Parallel ATA, и накопители PATA можно встретить теперь в основном лишь в достаточно старых компьютерах. Еще одной особенностью нового стандарта, обеспечившей его широкую популярность, стала поддержка .
Вид переходника с IDE на SATA
О технологии NCQ можно рассказать чуть подробнее. Основное преимущество NCQ состоит в том, что она позволяет использовать идеи, которые давно были реализованы в протоколе SCSI. В частности, NCQ поддерживает систему упорядочивания операций чтения/записи, поступающих к нескольким накопителям, установленным в системе. Таким образом, NCQ способна значительно повысить производительность работы накопителей, в особенности массивов жестких дисков.
Вид переходника с SATA на IDE
Для использования NCQ необходима поддержка технологии со стороны жесткого диска, а также хост-адаптера материнской платы. Практически все адаптеры, поддерживающие AHCI, поддерживают и NCQ. Кроме того, NCQ поддерживают и некоторые старые проприетарные адаптеры. Также для работы NCQ требуется ее поддержка со стороны операционной системы.
eSATA - External SATA
Отдельно стоит упомянуть о казавшемся многообещающим в свое время, но так и не получившем широкого распространения формате eSATA (External SATA). Как можно догадаться из названия, eSATA представляет собой разновидность Serial ATA, предназначенную для подключения исключительно внешних накопителей. Стандарт eSATA предлагает для внешних устройств большую часть возможностей стандартного, т.е. внутреннего Serial ATA, в частности, одинаковую систему сигналов и команд и столь же высокую скорость.
Разъем eSATA на ноутбуке
Тем не менее, у eSATA есть и некоторые отличия от породившего его стандарта внутренней шины. В частности, eSATA поддерживает более длинный кабель данных (до 2 м), а также имеет более высокие требования к питанию накопителей. Кроме того, разъемы eSATA несколько отличаются от стандартных разъемов Serial ATA.
По сравнению с другими внешними шинами, такими, как USB и Firewire, eSATA, однако, имеет один существенный недостаток. Если эти шины позволяют осуществлять электропитание устройства через сам кабель шины, то накопитель eSATA требует специальные разъемы для питания. Поэтому, несмотря на сравнительно высокую скорость передачи данных, eSATA в настоящее время не пользуется большой популярностью в качестве интерфейса для подключения внешних накопителей.
Заключение
Информация, хранящаяся на жестком диске, не может стать полезной для пользователя и доступной для прикладных программ до тех пор, пока к ней не получит доступ центральный процессор компьютера. Интерфейсы жестких дисков представляют собой средство для связи между этими накопителями и материнской платой. На сегодняшний день существует немало различных типов интерфейсов жестких дисков, каждый из которых имеет свои достоинства, недостатки и характерные особенности. Надеемся, что приведенная в данной статье информация во многом окажется полезной для читателя, ведь выбор современного жесткого диска во многом определяются не только его внутренними характеристиками, такими, как емкость, объем кэш-памяти, скорость доступа и вращения, но и тем интерфейсом, для которого он был разработан.
