 |
Ремонт и upgrade компьютеров своими рукамиИНТЕРФЕЙС SERIAL АТА |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
С появлением стандарта АТА-7 могло показаться, что параллельный интерфейс АТА, используемый более 10 лет, уже выходит из игры. Передача данных, осуществляемая по плоскому кабелю со скоростью более 100 Мбайт/с, порождает множество проблем, связанных с синхронизацией сигнала и электромагнитным излучением. Их решением стал новый последовательный интерфейс АТА (Serial АТА), пришедший на смену параллельному интерфейсу физических накопителей. serial АТА является обратно совместимым на программном уровне, т. е. используемое программное обеспечение взаимодействует с новой архитектурой без каких-либо ограничений. Другими словами, существующая базовая система ввода-вывода, операционные инфраструктуры и утилиты, работающие с параллельным АТА, точно также будут работать и с последовательным интерфейсом. serial АТА поддерживает все существующие устройства АТА и ATAPI, в число которых входят дисководы CD-ROM, CD-RW и DVD, накопители на магнитной ленте, дисководы SuperDisk, а также накопители других типов, поддерживаемые в настоящее время параллельным АТА. Существуют, конечно, определенные физические различия: нельзя, к примеру, подключить дисководы стандарта АТА к хост-адаптерам последовательного интерфейса АТА или наоборот. В serial АТА используются более узкие 7-контактные кабели, позволяющие упростить схему подключения системных компонентов и уменьшить габариты кабельных разъемов. Конструкция микросхемы Serial АТА отличается меньшим количеством контактов и пониженным напряжением питания. Все эти изменения позволили избежать многих проблем, присущих для параллельного интерфейса АТА. Очевидно, что через нето время serial АТА (SATA), как фактический стандарт внутренних накопителей, полностью заменит параллельный интерфейс АТА. Переход от стандартов АТА к SATA будет осуществляться постепенно, причем возможностями интерфейса АТА можно будет воспользоваться на протяжении всего времени перехода. Я полагаю, что устройства параллельного интерфейса АТА, имеющего более чем 10-летнюю историю, будут использоваться даже тогда, когда большинство персональных компьютеров перейдут к интерфейсу SATA. В феврале 2000 года состоялся официальный Форум разработчиков Intel, на котором было объявлено о создании специальной рабочей подгруппы, занимающейся разработкой стандарта serial АТА. Первыми членами этой подгруппы стали компании APT Technologies, Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum и Seagate. В настоящее время группа насчитывает более 60 компаний, относящихся к различным отраслям промышленности. В ноябре 2000 года была завершена первая спецификация serial АТА 1.0, для получения той рекомендуется обратиться на Web-узел serial АТА Working Group http: //www. serialata. org. Предполагается, что к началу 2002 года последовательный интерфейс АТА будет использоваться уже во многих новых системах. Эффективность SATA производит сильное впечатление. В настоящее время существует три версии стандарта SATA, в которых используются кабели и разъемы одних и тех же размеров. Эти версии отличаются только скоростью передачи данных. После появления первой версии стало очевидно, что эффективность интерфейса может быть увеличена в два или даже четыре раза. Спецификации стандартов SATA приведены в табл. 7.16. Таблица 7.16. Спецификации стандартов SATA Тип Ширина Частота Число циклов Пропускная Serial ATA шины, бит шины, МГц данных за такт способность, Мбайт/с SATA-150 1 1500 1 150 SATA-300 1 3000 1 300 SATA-600 1 6000 1 600 Как рекомендуется из таблицы, последовательный интерфейс АТА единовременно передает только один бит данных. В интерфейсе используется узкий 7-жильный кабель с ключевыми разъемами шириной не более 14 мм (0,55 дюйма) на каждом конце. Подобная конструкция позволяет избежать проблем с циркуляцией воздуха, возникающих при использовании более широких плоских кабелей стандарта АТА. рекомендуется заметить, что разъемы находятся только на концах кабелей. Кабели, в свою очередь, используются для соединения устройства непосредственно с контроллером (обычно на системной плате). В последовательном интерфейсе перемычки главный/подчиненный не используются, так как каждый кабель поддерживает только одно устройство. Концы кабеля совершенно одинаковы, т. е. разъем системной платы и разъем подсоединяемого устройства практически не отличаются. Максимальная длина кабеля SATA достигает одного метра (39,37 дюйма), что значительно превышает 18-дюймовый максимум для параллельного интерфейса АТА. Скорость передачи данных последовательного интерфейса, использующего более узкий, длинный и менее дорогой кабель, равна 150 Мбайт/с (в полтора раза больше скорости передачи параллельного АТА/100). В будущем эта скорость увеличится до 300 или даже 600 Мбайт/с. Для кодирования и расшифровки данных, передаваемых по кабелю, serial АТА использует специальную схему шифрования, получившую название 8В/10В. Первоначально код 8В/10В был разработан (и запатентован) компанией IBM в начале 1980-х годов для использования в быстродействующей передаче данных. В настоящее время эта схема используется во многих высокоскоростных стандартах передачи данных, включая Gigabit Ethernet, Fibre Channel, Fire Wire и др. Основной особенностью схемы кодирования 8В/10В является то, что количество последовательно передаваемых нулей (или единиц) не должно превышать четырех. Схема RLL 0,4 называется кодированием с ограничением длины записи (Run Length Limited — RLL), где 0 считается минимальным, а 4 — максимальным числом последовательных нулей в каждом закодированном символе. В одном закодированном 10-разрядном символе не может быть использовано более шести или менее четырех нулей (единиц). Передача нулей и единиц осуществляется в виде изменения величины подаваемого напряжения. Поэтому промежуток между переходными напряжениями, которые подаются передатчиком, получается достаточно сбалансированным, с более устойчивым и регулярным потоком импульсов. Нагрузка схемы становится более постоянной, что приводит к повышению ее надежности. Во время преобразования 8-разрядных данных в 10-разрядные закодированные символы, нето количество 10-разрядных комбинаций остается неиспользованным. Часть из них применяется для управления потоком, разграничения пакетов данных, выполнения проверки ошибок или каких-либо других специальных операций. В схеме физической передачи интерфейса SATA используется так называемый дифференцированный метод «без возврата к нулю» (Non-Return to Zero — NRZ). В этой схеме применяется сбалансированная пара проводов, по каждому из которых подается напряжение, равное ±0,25 В (одна четвертая вольта). Сигналы посылаются дифференцированно: если по одному проводу пары передается напряжение +0,25 В, то по другому соответственно -0,25 В. Таким образом, разность напряжений постоянно составляет 0,5 В (половина вольта). Это означает, что форма передаваемого сигнала всегда находится в противофазе по отношению к сигналу, передаваемому по смежному проводу. Дифференцированная передача минимизирует электромагнитную радиацию и позволяет упростить чтение сигналов на приемном конце. В интерфейсе SATA для подачи напряжения 5 и 12 В используется стандартный 4-контактный силовой разъем, а также дополнительный 15-контактный силовой кабель и разъем питания, обеспечивающие подачу электроэнергии напряжением 3,3 В. Ширина силового разъема 15-контактного кабеля в этой конструкции равна всего 24 мм (0,945 дюйма). Сила тока, подаваемого на контакты уровней напряжения 3,3, 5 и 12 В, достигает 4,5 А, что обеспечивает достаточную мощность даже для наиболее энергоемких дисководов. Для совместимости с существующими источниками питания дисководы SATA могут быть выполнены как со стандартными 4-контактными разъемами питания, так и с новыми 15-контактными силовыми разъемами. Конструкция сигнальных и силовых разъемов интерфейса SATA отображена на рис. 7.7. В табл. 7.17 и 7.18 приведены параметры выводов разъема данных SATA и дополнительных силовых разъемов.
Рис. 7.7. Сигнальные и силовые разъемы SATA (Serial ATA)
Таблица 7.17. Выводы разъема данных serial ATA (SATA)
.
Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник. |
