Интерфейсы АТА

Параллельный 16-разрядный интерфейс АТА (Advanced Technology Attachment), называемый также IDE, появился на свет в далеком 1989 году совместными усилиями компаний Western Digital и Compaq.

Сама идея нового интерфейса была проста и изящна: было предложено интегрировать хорошо отработанную к тому времени 16-разрядную шину ISA, непосредственно в электронику жесткого диска, в результате чего при незначительном увеличении стоимости самого жесткого диска существенно снижалась стоимость всей дисковой подсистемы компьютера. Кроме этого, благодаря использованию стандартной шины, достигалась взаимная совместимость жестких дисков различных производителей.

Для подключения жесткого диска к контроллеру использовался ленточный 40-жильный кабель с тремя плоскими разъемами, один из которых подключается к соответствующему разъему на системной плате, а два других - к дисководам.

Первоначальные варианты интерфейса АТА предназначались исключительно для подключения жестких дисков и имели следующие возможности, сохранившиеся вплоть до наших дней: поддержка двух отдельных устройств в каждом канале и использование двух способов передачи данных:

· РIO (Processor Input Output) - через центральный процессор

· DMA (Direct Memory Access) - путем прямого доступа к памяти.

Причем первый способ, наряду с таким неоспоримым достоинством, как отсутствие необходимости использовать специальные драйверы, имел и существенный недостаток, выражающийся в большой загрузке процессора в моменты доступа к данным на диске, вследствие чего в настоящее время он практически не используется. Пропускная способность шины ATA составляла менее 3 Мбайт/с, что не всегда позволяло использовать все возможности жестких дисков, но очень скоро стал очевиден второй главный минус этого интерфейса: ограничение величиной 504 Мбайт предельной емкости винчестеров.

Достаточно существенные недостатки интерфейса АТА привели к созданию в 1996 году нового варианта интерфейса АТА-2, который был, впрочем, как и все последующие реинкарнации стандарта АТА, полностью обратно совместим с предшественником. Новый интерфейс получил более скоростные режимы программного ввода/вывода (PIO Mode 3 и 4) и MultiWord DMA Mode 1 и 2. Повышение производительности достигалось в основном введением механизмов блочной передачи данных (режим, позволяющий передавать несколько команд чтения/записи за одно прерывание) и логической адресации блоков (LBA - Logical Block Address), что позволило расширить максимальный объем поддерживаемых дисков до 8,4 Гбайт, плюс увеличить скорости обмена вплоть до 16,7 Мбайт/с.

В 1997 году появился еще один, неофициальный вариант интерфейса АТА-3, который, правда, не добавил новых, более быстрых режимов передачи данных, но, благодаря новой технологии самоконтроля и предотвращении сбоев в дисковой подсистеме S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology), в значительной мере позволил повысить надежность хранения данных на жестком диске.

А тем временем значительно возросла популярность лазерных носителей информации CD-ROM, дисководы которых, хотя и имели разъемы идентичные разъемам винчестеров, не могли быть подключены к контролерам АТА. Для разрешения этой проблемы на основе интерфейса ATA был создан новый стандарт ATAPI (ATA Packet Interface). В результате появления ATAPI, появилась возможность подключать дисководы CD-ROM непосредственно к тому же шлейфу, к которому подключен и винчестер - пакетный режим передачи данных, реализованный в протоколе ATAPI, позволяет всей цепочке устройств работать в режиме, слегка напоминающем SCSI. Еще одним важным достоинством использования ATAPI-устройств является возможность назначать их в качестве загрузочных, что даже сегодня трудно переоценить.

Дата добавления: 2014-01-05