20) Интерфесы ата(ide ) и sata Назначение, характеристики, аппаратная реализация преимущества sas s над ata (ide)

Ответ

ATA (Advanced Technology Attachment), также называемый IDE (Integrated Drive Electronics) - стандарт на интерфейс между компьютером (контроллером) и накопителем на жестких магнитных дисках (дисководом, HDD), включая физический уровень (разъёмы, кабели), электрические и логические характеристики сигналов, регистры устройства, команды и протоколы. Включает ATAPI (AT Attachment interface with Packet Interface). Для описания ATAPI команд предлагается обращаться к стандартам SCSI.

Имеет также множество маркетинговых названий: EIDE (ATA-2 и Enhanced BIOS), FASTATA (урезанный ATA-2), FASTATA-2 (просто ATA-2), UltraDMA (ATA-4 в режиме UDMA mode 3), UltraATA/33 (ATA-4), UltraATA/66 (ATA-5), UltraATA/100 (ATA-6) и др.

Первоначально представлял собой AT-совместимый дисковый контроллер, встроенный в дисковод и подсоединённый упрощённой 16-битной шиной ISA (в девичестве AT bus). Простейший контроллер представлял дешифратор адреса, остальные сигналы передавались "как есть", причём на оба устройства сразу. По мере развития всё больше и больше напоминает SCSI (терминаторы, очередь команд, ATAPI).

Поддерживается 2 дисковода (master - 0, slave - 1) на канал (host adapter). Номер дисковода определяется джамперами на дисководе и/или специальным кабелем. Современные чипсеты поддерживают 2 канала (primary, secondary), можно также использовать дополнительные контроллеры. В старых чипсетах оба канала разделяли некоторые сигналы (от одного пина в микросхеме шли 2 проводка на 2 канала :). Каждый канал может обрабатывать только одну команду одномоментно. Следующая команда (даже к другому устройству) будет ждать (в ATA-4 появились наложения - overlap - команд и очереди в устройстве, должны поддерживаться обоими устройствами). В некоторых ситуациях хост должен переключаться в режим более медленного устройства даже при обращении к быстрому (например, при записи в регистры). Поэтому желательно ставить на каждый канал только одно устройство, причём в крайний разъём (иначе не будет работать UDMA) и конфигурировать как master, т.к. slave не может определить наличие master устройства, а команда диагностики не сгенерирует прерывания.

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). Данный интерфейс наиболее популярен для современных жестких дисков и оптических приводов домашнего использования. Обеспечивает высокую скорость передачи данных. Также этот интерфейс применяется при подключении внутренних жестких дисков к мультимедиа проигрывателям. SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока. SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов. Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 2.x).Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого Операционной Системой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные диски отключать можно постепенно – питание, шлейф, а подключать в обратном порядке – шлейф, питание. После отключения\подключения диска нужно в диспетчере устройств обновить конфигурацию.