71 Вопрос

Интерфейс IDC (ATA)

За долгую историю развития интерфейса IDE (Integrated Drive Electronics – электроника, интегрированная в накопитель) появилось множество обозначений его стандартов.

Впервые он увидел свет в 80-е годы, когда фирма IBM выпустила компьютер спецификации AT (Advanced Technology – передовая технология). Несмотря на громкое название, винчестер этого компьютера был подсоединен к 16-битной шине ISA и управлялся собственным контроллером. Крупнейший про­изводитель жестких дисков фирма Western Digital предложила управ­ляющую электронику встроить в сам винчестер.

Согласованный стандарт на такой интерфейс получил название ATA (AT Attachment – подключение к AT) и обеспечил возможность модер­низации путем простой замены (или добавления) жестких дисков. Чуть позднее появилось обозначение этого же интерфейса IDE.

Спецификация АТА определила, что к одному каналу можно подключать два устройства (Master и Slave), установила режимы обмена данными PIO и DMA (SW и MW).

Режим PIO (Programmed Input-Output – программный ввод-вывод) предусматривает участие центрального процессора в обмене данными между диском и оперативной памятью. В режиме DMA (Direct Memory Access – прямой доступ к памяти) устройство напрямую общается с системной памятью, перехватывая управление шиной. Протоколы SW (Single Word – однословный) и MW (Multi Word – многословный) определяют, в каком виде передаются данные. Номера режимов указывают на продолжительность цикла обмена и, тем самым, на скорость передачи данных (например, 1 – 240 нc, 2 – 180 нc). В сокращенном виде обычно это записывают так: SW2 DMA, MW1 DMA, PIO2 и т.д. Особенности 16-битной адресации шины ISA не позволяли поддерживать жесткие диски объемом свыше 528 Мбайт. Интерфейс АТА не мог обеспечить подключения никаких других уст­ройств, кроме жестких дисков.

Так появился стандарт на интерфейс АТА-2, который устанавливал более скоростные протоколы PIO (3 и 4), MW DMA (1 и 2), определял новый режим обмена данными Block transfer (передача блоками) и адресацию дискового пространства LBA (Logical Block Addressing – адресация логическими блоками). Кроме того, были расширены команды идентификации диска, выдающие информацию по системным запро­сам о характеристиках устройства.

В 1997 году был принят очередной стандарт АТА-3, фактически имев­ший, по сравнению с АТА-2, единственный новый элемент – так назы­ваемую технологию SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology – технология самотестирования и анализа). По режимам обмена данными АТА-3 полностью соответствует АТА-2.

Существенным шагом вперед в развитии интерфейса стало появле­ние протокола ATAPI (ATA Packet Interface – пакетный интерфейс ATA). Он обеспечивал подключение к каналу IDE компонентов, отлич­ных от жестких дисков. При этом с точки зрения

72 Вопрос

Интерфейс Serial ATA

Официальная спецификация на Serial ATA появилась в 2002 году, пер­вой летом 2000 года представила жесткий диск с интерфейсом Serial ATA фирма Seagate. Чипсеты на системных платах с поддержкой Serial ATA впер­вые увидели свет осенью 2002 года. Для прежних системных плат необ­ходимо иметь отдельный контроллер, устанавливаемый в слот PCI, что означает ограничение производительности.

Главное отличие нового интерфейса состоит в принципиально ином – последовательном – способе обмена данными. На сего­дняшний день реализация интерфейса позволяет достичь пиковой пропускной способности 1,5 Гбит/с (примерно 187 Мбайт/с).

С точки зрения пользователя интерфейс Serial ATA предоставит ряд преимуществ. Во-первых, впервые появятся дешевые жесткие диски, превосходящие по производительности многие устройства с интер­фейсом SCSI. Во-вторых, предусмотрено автоматическое конфигури­рование компонентов (к одному кабелю можно подсоединить несколько устройств), подключаемых к Serial ATA: жестких дисков, CD-ROM/RW и DVD/CD приводов, накопителей со съемными носителями и других внутренних устройств. В-третьих, из системного блока исчезают шлейфы, сильно затрудняю­щие доступ к компонентам и мешающие циркуляции охлаждающего воздуха. Наконец, не потребуется замены операционной системы, так как драйверы устройств Serial ATA без проблем подключаются к семейству Windows.