 |
Ремонт и upgrade компьютеров своими рукамиСТАНДАРТЫ АТА |
||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||
| Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru
|
Как уже упоминалось, стандарт АТА был принят в марте 1989 года Комитетом по стандартам при ANSI. Для создания стандартов Serial АТА была сформирована группа, получившая название Serial АТА Workgroup, в которую вошли многие специалисты Комитета по стандартам ANSI. Эволюция параллельного интерфейса АТА завершится, по всей вероятности, последней спецификацией АТА-6 (АТА/100), а в дальнейшем найдет свое воплощение в форме Serial АТА (о чем речь пойдет несколько позже). На данный момент были рассмотрены и утверждены следующие стандарты АТА: ■ АТА-1 (1988–1994 гг.); ■ АТА-2 (1996 г., также называется Fast-ATA, Fast-ATA-2 или EIDE); ■ АТА-3 (1997 г.); ■ АТА-4 (1998 г., также называется Ultra-ATA/33); ■ АТА-5 (1999 г., также называется Ultra-АТА/66); ■ АТА-6 (2000 г., также называется Ultra-АТА/100); ■ АТА-7 (2001 г., также называется Ultra-АТАЛ 33). Все версии стандарта АТА обратно совместимы, т. е. устройства АТА-1 или АТА-2 будут прекрасно работать с интерфейсом АТА-4 или АТА-5. Каждый последующий стандарт АТА основан на предыдущем. Это означает, что стандарт АТА-5, к примеру, практически полностью повторяет функциональные особенности АТА-6. В табл. 7.2 представлены сведения о существующих стандартах АТА, а их более подробное описание приведено далее в главе. Дополнительные сведения Информация о ныне устаревших стандартах АТА-1, АТА-2 и АТА-3 представлена на прилагаемом к статье компакт-диске. Таблица 7.2. стандарты ATA
Спецификация Ata-4 Спецификация АТА-4 была опубликована в 1998 году. Компонент РПХ4 и более поздние версии микросхемы South Bridge в системных платах Intel соответствуют стандарту АТА-4, а во многих новых дисководах реализован высокоскоростной режим передачи UDMA (Ultra-DMA). В соответствии со стандартом АТА-4 интерфейс ATAPI рассматривается как полноправный, а не вспомогательный интерфейс АТА, причем полностью совместимый с ним. Это должно способствовать применению интерфейса АТА для устройств многих других типов. Кроме того, АТА-4 поддерживает новые режимы Ultra-DMA (называемые также Ultra-ATA) для еще более быстрой передачи данных. Режим с самым высоким эксплуатационным показателем, называемый DMA/33, имеет пропускную способность 33 Мбайт/с, что вдвое выше, чем у самого быстрого режима программированного ввода-вывода и режима прямого доступа к памяти. Основные нововведения стандарта АТА-4: ■ режим передачи данных Ultra-DMA, обеспечивающий скорость до 33 Мбайт/с; ■ интегрированная поддержка ATAPI; ■ поддержка расширенного управления питанием; ■ новый 80-жильный кабель; ■ поддержка Compact Flash Adapter (CFA); ■ улучшенная BIOS с поддержкой дисков большой емкости (более 9,4 трлн Гбайт). Стандарт АТА-4 описан в документе ANSI NCITS 317–1998 АТА with Packet Interface Extension. В стандарте АТА-4 также предусмотрена поддержка команд организации очереди, подобных имеющимся в SCSI-2. Это позволяет улучшить эксплуатационные показатели в многозадачном режиме, поскольку одновременно несколько программ могут обращаться к устройствам IDE. Спецификация Ата-5 Данная версия стандарта АТА была одобрена в начале 2000 года и базируется на интерфейсе АТА-4. Этот стандарт был дополнен такими возможностями: ■ режимы передачи Ultra-DMA (UDMA), рассчитанные на скорость до 66 Мбайт/с (так называемая спецификация UDMA/66 или Ultra-ATA/66); ■ 80-жильный кабель, важный для работы в режиме UDMA/66; ■ автоматическое определение кабеля — 40– или 80-жильный; ■ возможность использования режимов выше UDMA33 (только при наличии 80-жиль-ного кабеля). Все стандарты — от первого АТА до АТА-5 — совместимы между собой; другими словами, можно подключить диск АТА-5 в систему с АТА-1 или диск АТА-1 в систему с АТА-5. В таких случаях диск или система будет работать со скоростью компонента, имеющего наименьшую производительность. Комитетом Т13 недавно был одобрен стандарт IEEE-1394 (iLink или Fire Wire), который является расширением протокола АТА. В этом стандарте предусмотрен протокол сопряжения шин iLink/FireWire и АТА, что позволяет подключать АТА-диски к этому интерфейсу. АТА-5 включает в себя спецификацию Ultra-ATA/66, в той скорость пакетной передачи протокола Ultra-ATA удвоена за счет сокращения времени синхронизации и повышения частоты. Последнее привело к увеличению помех при передаче по стандартному 40-жильному кабелю, применяемому в интерфейсе АТА и Ultra-ATA. Для снижения уровня помех был разработан 80-жильный 40-контактный кабель. Он был впервые представлен для интерфейса АТА-4, однако стал обязательным для АТА-5 в случае использования режима Ultra-ATA/66. Этот кабель имеет 40 дополнительных заземляющих проводов между каждой из основных 40 сигнальных и заземляющих линий, что помогает изолировать сигналы от взаимных наводок. Обратите внимание, что этот кабель работает не только с устройствами Ultra-ATA, но и со старыми устройствами, поскольку остальные 40 контактов имеют то же назначение, что и раньше. Новый 40-контактный 80-жильный кабель может работать в режиме выбора кабеля и имеет особую цветную разметку. Голубой (концевой) разъем подключается к плате интерфейса АТА (обычно к системной плате). Черный (с другой стороны кабеля) разъем называется мастер-разъемом; к нему подключается основной диск. Серый (центральный) разъем используется для подключения вторичных устройств. Чтобы использовать режимы UDMA/33 и UDMA/66, интерфейс АТА, накопитель, BIOS и кабель должны быть совместимы с режимом, который вы желаете использовать. Кроме того, операционная система должна поддерживать прямой доступ к памяти. инфраструктуры Windows 95 OSR2, Windows 98 и Windows 2000 поддерживают режим прямого доступа к памяти, однако более ранним версиям Windows 95 и Windows NT (до появления пакета обновления Service Pack 3) важны дополнительные драйверы этих скоростных режимов. Для работы в самом быстром режиме Ultra-ATA/66 необходим совместимый с Ultra-ATA/66 80-жильный кабель. Кстати, этот тип кабеля лучше использовать и для режима Ultra-ATA/33. Для повышения надежности в режимах Ultra-DMA используется механизм обнаружения ошибок CRC. Этот алгоритм поиска вычисляет контрольную сумму, используемую для обнаружения ошибок в потоке данных. И контроллер и диск вычисляют значение CRC для каждой передачи Ultra-DMA. После пересылки данных диск отдельно рассчитывает значение CRC и сравнивает его со значением, то присылает контроллер. Если эти значения отличаются, контроллер понижает скорость передачи и снова передает данные. Спецификация Ата-6 Стандарт АТА-6, разработка того была начата в 2000 году, был официально опубликован в начале 2002 года. Этот стандарт дополнен следующими возможностями: ■ режимы передачи Ultra-DMA (UDMA), позволяющие передавать данные со скоростью до 100 Мбайт/с (так называемая спецификация UDMA/100, Ultra-ATA/100 или просто АТА/100); ■ количество секторов, приходящихся на каждую команду, увеличилось с 8-разрядных (256 секторов, или 131 Кбайт) до 16-разрядных (65 536 секторов, или 33,5 Мбайт) чисел, что позволило повысить эффективность передачи файлов большого величины; ■ расширение адресации LBA с 228 до 248 (281 474 976710656) секторов, что позволяет поддерживать диски емкостью до 144,12 Пбайт (1 Пбайт равен 1 квадрильону байт); ■ адресация CHS уже устарела; дисководы должны использовать только 28-разрядную или 48-разрядную адресацию LBA. АТА-6 включает в себя спецификацию Ultra-ATA/100 (также называемую Ultra-DMA или UDMA/100), в той скорость пакетной передачи протокола Ultra-ATA увеличена за счет уменьшения времени синхронизации и повышения частоты. Для работы в более быстром режиме, как и для АТА-5, требуется улучшенный 80-жильный кабель. Одним из условий использования режима АТА/100 является его обязательная поддержка жестким диском и интерфейсом системной платы. Помимо повышения скорости передачи данных до 100 Мбайт/с, АТА-6 достаточно своевременно увеличил поддерживаемую емкость диска. АТА-5 и стандарты более ранних версий поддерживают диски емкостью не более 136,9 Гбайт, что ограничивало увеличение емкости производимых дисков. В 2001 году появились первые коммерческие 3,5-дюймовые диски, емкость которых превышает 137 Гбайт. В настоящее время существуют только SCSI-версии этих накопителей, что связано с ограничениями стандартов АТА. При использовании стандарта АТА-6 адресация LBA была расширена с 228 до 248 секторов. Это означает, что вместо 28-разрядного числа, то использовалось логическим блоком адресации, в стандарте АТА-6 может при необходимости использоваться большее, 48-разрядное число. Это позволяет при емкости сектора, равной 512 байт, повысить максимальную поддерживаемую емкость накопителей до 144,12 Пбайт, что составляет более 144,12 квадрильона байт! Обратите внимание, что 48-разрядная адресация является необязательной и используется только для дисководов, емкость которых превышает 137 Гбайт. Дисководы, емкость которых меньше или равна 137 Гбайт, могут использовать как 28-разрядную, так и 48-разрядную адресацию. Спецификация Ата-7 Работа над стандартом АТА-7 началась в конце 2001 года, и в настоящее время этот стандарт находится на стадии реализации. АТА-7, созданный, как и все ранние стандарты АТА, на основе предыдущего стандарта (АТА-6), отличается некоторыми дополнительными возможностями. Одной из основных особенностей стандарта АТА-7 является новый режим передачи, получивший название UDMA Mode 6, который позволяет передавать данные со скоростью 133 Мбайт/с. Для работы в этом режиме, как и в режимах UDMA Mode 5 (100 Мбайт/с) и UDMA Mode 4 (66 Мбайт/с), потребуется специальный 80-жильный кабель. Меньшие скорости передачи не требуют использования 80-жильного кабеля, хотя этот кабель не только будет работать со старыми устройствами, но и имеет улучшенные характеристики по сравнению с 40-жильным кабелем. Обратите внимание, что благодаря использованию режимов UDMA пропускная способность интерфейса, соединяющего контроллер, встроенный в накопитель, с системной платой, заметно повысилась. Но, несмотря на это, большинство накопителей АТА, к числу которых относятся дисководы, поддерживающие режим UDMA Mode 6 (133 Мбайт/с), все еще имеют среднюю максимальную скорость передачи при чтении данных, не превышающую 60 Мбайт/с. Это означает, что при использовании современных накопителей АТА, позволяющих передавать данные от дисковода к системной плате со скоростью 133 Мбайт/с, фактическая скорость передачи данных, считываемых головками с жестких дисков накопителя, будет примерно вдвое меньше. Исходя из этих соображений, можно заметить, что использование накопителя, поддерживающего режим UDMA Mode 6 (133 Мбайт/с), и системной платы, работающей только в режиме UDMA Mode 5 (100 Мбайт/с), приводит к довольно незначительному снижению фактической скорости передачи данных. Аналогично этому, замена хост-адаптера АТА, имеющего скорость передачи 100 Мбайт/с, устройством с пропускной способностью 133 Мбайт/с, не позволит повысить фактическую скорость передачи данных при использовании накопителя, считывающего данные с жестких дисков примерно с половинной скоростью. При выборе накопителя не забывайте о том, что скорость передачи носителей является более важным показателем, чем скорость передачи интерфейса, так как представляет собой главный ограничивающий фактор. рекомендуется заметить, что АТА-7 стал последней версией почтенного стандарта параллельного интерфейса АТА. Будущее стандарта АТА — последовательный интерфейс Serial ATA, который рассматривается далее в главе. Разница в эффективности интерфейсов АТА-6 и АТА-7 довольно незначительна, поэтому многие изготовители микросхем и системных плат «прозапускают» АТА-7 и сразу переходят к последовательному интерфейсу Serial АТА, который гораздо быстрее и проще, чем АТА-7. .
Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник. |
