Интерфейс ata (pata, sata)

В 90-е годы XX века интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment, присоединение по передовой технологии) был стандартом для персональных компьютеров.

ATA это параллельный интерфейс подключения накопителей. В настоящее время он вытесняется своим последователем — SATA (Serial ATA) и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).

По маркетинговым соображениям этот же интерфейс получил название IDE (Integrated Drive Electronics, электроника, встроенная в привод).

Версии стандарта ata, скорость передачи и свойства

За время существования было выпущено семь версий стандарта. Последние четыре имеют двойное название ATA-4 (Ultra ATA/33), ATA-5 (Ultra ATA/66), ATA-6 (Ultra ATA/100), ATA-7 (Ultra ATA/133). Числа в названии стандарта – это скорость передачи в МБ/сек. Если точнее то число указывает максимальную теоретически возможную скорость в кабеле, т.е. это просто два байта, умноженные на частоту (предполагается, что каждый цикл используется для передачи пользовательских данных). На практике скорость, естественно, меньше. В реальности не существует ATA-дисков, имеющих устойчивую скорость передачи выше 60 МБ/сек.

Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется плоский кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате, а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф PATA передаёт 16 бит данных.

Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 появилась его 80-проводная версия. Все дополнительные проводники – это проводники заземления, чередующиеся с информационными проводниками. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные наводки.

Стандарт ATA устанавливает максимальную длину кабеля равной 46 см. Это ограничение затрудняет присоединение устройств в больших корпусах и исключает возможность использования дисков PATA в качестве внешних дисков.

Если к одному шлейфу подключены два устройства, одно из них обычно называется ведущим (англ. master), а другое ведомым (англ. slave). Ведущее устройство всегда находится в конце шлейфа.

Теперь поясним те термины, которые используют при описании режимов работы винчестера.

PIO (Programmed Input/Output - программный ввод-вывод) - при работе в этом режиме, обменом информацией с жестким диска занимается центральный процессор системы. Это, соответственно отнимает какую-то часть процессорного времени.

DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти). При работе в этом режиме, обмен данными между диском и памятью компьютера осуществляется непосредственно контроллером винчестера. В данной технологии потоком данных управляет сам контроллер, считывая данные в память или из памяти почти без участия процессора, который выдаёт лишь команды на выполнение того или иного действия. Обращения производятся в паузах между обращениями центрального процессора к памяти. Такой режим экономит процессорное время, но несколько снижает скорость обмена.