SATA (англ. Serial ATA) - последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса , который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). - разъем шлейфа данных. Разъема шлейфа данных винчестера -

Описание SATA

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 нужно постепенно - питание, шлейф, а подключать в обратном порядке - шлейф, питание.

Разъёмы SATA

SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex. Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Существует также 13-и контактный совмещенный разъем SATA применяемый в серверах, мобильных и портативных устройствах для slim накопителей CD/DVD . Подключаются устройства с помощью кабеля SATA Slimline ALL-in-One Cable. Состоит совмещенный разъем из 7-и контактного разъема для подключения шины данных и 6-и контактного раъема для подключения питания устройства. Кроме того для подключения к данным устройствам, в серверах применяется специальный переходник.

С использованием http://ru.wikipedia.org/wiki/SATA

Самые интересные комментарии по цветам кабеля разъема питания SATA:

RU2012: "Имеются адаптеры для преобразования 4-контактный Molex разъема в разъем питания SATA. Однако, так как 4-контактный Molex разъемов не обеспечивают 3,3 V, эти адаптеры обеспечивают только 5 В и 12 В питания и оставляют 3,3 V линии отключены. Это не позволяет использовать такие адаптеры с приводами, которые требуют питания на 3,3 V - оранжевый провод.

Понимая это, производители жестких дисков в значительной степени оставили поддержку опции оранжевого кабеля питания на 3,3 V в своих устройствах хранения данных - мощность линии в большинстве устройств не используются.

ТЕМ НЕ МЕНЕЕ, БЕЗ МОЩНОСТИ 3,3 V (оранжевый провод), УСТРОЙСТВО SATA МОЖЕТ НЕ БЫТЬ В СОСТОЯНИИ ОСУЩЕСТВИТЬ ГОРЯЧЕГО ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДИСКА... " - http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA

Есть вопросы - задавайте - поможем, чем сможем (для работы комментариев необходим включенный джава-скрипт в браузере):
Для комментирования достаточно задать вопрос в окне ниже, затем нажать "Post as" - вбить е-мейл и Имя, и нажать "Post comment".

SATA (Serial — ATA , Serial Advanced Technology Attachment ) – разновидность интерфейса компьютерной шины, предназначенный для подключения к шине устройств, оптических приводов, и других.

Был разработан и представлен в 2003 году, как замена ныне устаревшему интерфейсу ATA (AT Attachment ), также известный как IDE . Позже, ATA был переименован в PATA (Parallel ATA , для лучшей узнаваемости и избегания путаницы.

Была создана организация под названием SATA —IO (Sata International Organization ), которая отвечает за развитие, поддержку, и публикацию новых спецификаций как для SATA , так и для SAS (Serial Attached SCSI ).



Преимущества нового интерфейса в сравнении со старым были как физические :уменьшенные габариты разъёмов, шлейфов и меньшее количество контактных ножек (7 против 40 ); так и технические : нативная поддержка «горячей замены » (замена не активного устройства), более быстрая передача данных на более высоких скоростях , увеличенная эффективность очереди команд вводавывода (I O ). Позже, с приходом режима , появилась поддержка технологии .

Теоретически, последовательный порт медленнее параллельного, но повышения скорости удалось добиться благодаря высокой частоте функционирования . Частоту удалось поднять благодаря отсутствию необходимости синхронизации данных, а также большей защищённости кабеля от помех (толще проводник, меньше помех).

В 2008 году, более 90% новых настольных компьютеров использовали для подключения периферии SATA разъём. PATA всё ещё можно приобрести, но продаются они лишь для сохранения совместимости со старыми дисками и материнскими платами.

Ревизии SATA :

SATA 1. x

Первая ревизияинтерфейса предусматривает частоту функционирования 1.5 Ггц , что обеспечивает полосу пропускания 1.5 Гбит/с . Около 20% отнимается на нужды системы кодирования типа 8 b 10 b , где в каждые 10 бит вкладывается ещё 2 бита служебной информации. Таким образом, максимальная скорость равняется 1.2 Гбит/с (150 Мб/с ). Это совсем немного быстрее самой быстрой PATA /133 , но намного лучшее быстродействие достигается в режиме AHCI , где работает поддержка NCQ (Native Command Queuing ). Это значительно улучшает производительность в много-поточных задачах, но не все контроллёры поддерживают AHCI на первой версии SATA .

SATA 2. x

Частота функционирования была увеличена до 3.0 Ггц , что увеличило пропускную способность до 3.0 Гбит/с . Эффективная пропускная способность равняется 2.4Гбит/с (300Мб/ c ), то есть в 2 раза выше чем у SATA 1 . Совместимость между первой и второй ревизией сохранилась. Интерфейсные кабели тоже были сохранены прежние и полностью совместимы между собой.

SATA 3.0

В июле 2008 года, SATA — IO представила спецификации SATA 3.0 , с пропускной способностью 6 Гбит / с . Полный 3.0 стандарт был выпущен в Мае 2009 года.

Эффективная пропускная способность составила 600Мб/с , а частота функционирования 6.0Ггц (то есть поднята только частота). Совместимость сохранилась как в методе передачи данных, так и в разъёмах и проводах; улучшено управление питанием.

Основной сферой применения, где требовалась такая пропускная способность – SSD (твёрдотельные) накопители. Для жёстких дисков, такая пропускная способность не требовалась. Выигрыш для них был в более высокой скорости передачи данных из кэш (DRAM — cache ) памяти диска.

SATA 3.1

Изменения:

  • · Появился mSATA , подобный (и совместимый) разъём для твёрдотельных накопителей и устройств ноутбуков, совмещённый с питающей линией малой мощности.
  • · Оптические приводы, поддерживающие стандарт, больше не потребляют энергии (совсем) в режиме простоя .
  • · Добавлена аппаратная команда очереди , улучшающая производительность и долговечность SSD .
  • · Аппаратные функции идентификации , определяющие возможности устройства.
  • · Расширенный менеджмент питания , позволяющий устройствам подключенным через SATA 3.1 потреблять меньше энергии .

A dvanced H ost C ontroller I nterface


Открытый хост-интерфейс, предложенный Intel , ставший стандартом. Является более предпочтительным интерфейсом для устройств SATA . Позволяет использовать такие команды SATA как Hot plug (горячая замена), NCQ (Native Command Queuing ). Если в настройках материнской платы не выставлен режим AHCI , то используется «эмуляция IDE » и не поддерживаются новые функции SATA . Версии Windows (практически все) установленные в режиме IDE , не смогут запуститься, если запустить систему с установками AHCI . Для этого потребуются специальные драйвера AHCI , установленные в системе.

e — SATA


Портативная разновидность интерфейса Sata , скорость передачи которого выше чем у 2.0 и IEEE 1394 .

Основные изменения в сравнении с SATA :

  • · Разъёмы экранированы и более стойкие для многоразового подключения.
  • · Изменена компенсация потерь сигналов, что позволило увеличить максимальную длину кабеля до 2-х метров.
  • · Требует подключения 2-х разъёмов, один питания , второй интерфейсный .

eSATAp


– усовершенствованный разъём e — Sata , но с питанием от разъёма. Благодаря этому, e — Sata становится полноценным портативным и универсальным интерфейсом. С выходом USB 3.0 , оказался обделён вниманием, так как USB предлагает более простую реализацию .

mSATA


– PCI — e подобный интерфейс, представленный в Сентябре 2009 года. Предназначен для миниатюрных устройств (твёрдотельных накопителей, портативных жёстких дисков). Также планируется использование в таких портативных устройствах как ноутбуки, и других . Устройства с данным интерфейсом, могут иметь очень миниатюрные размеры , сходные с картами расширения для ноутбуков (к примеру).

Существуют переходники Pata — Sata , Sata — Pata .



Они позволяют подключать устройства с разными интерфейсами, которые эмулируются специальным контроллёром на переходнике. Абсолютное большинство переходников требуют дополнительного питания с блока питания (обычно типа «molex » или 5V разъём для дисководов).

С тех пор как мир стал свидетелем стремительной эволюции персонального компьютера, и ЭВМ превратилась из очень дорогой и большой вычислительной машины, использующейся редкими компаниями и корпорациями, в предмет повседневного использования для сотен миллионов людей, произошла смена не одного десятка технологий. В том числе технологий, касающихся применения тех или иных шин, разъемов, периферийных устройств. Не стали исключением стандарты подключения, использующиеся для подсоединения к компьютеру , такие как SCSI, SATA и IDE.

SCSI

История
Примерно в 70-х годах, возникла потребность в физических и логических интерфейсах между периферийными устройствами и компьютерами. Человеку по имени Алан Ф. Шугарт, кстати, в честь которого впоследствии и назвали интерфейс, (Shugart Computer Systems Interface) пришла в голову идея, использовать устройство, которое выступает в качестве моста между жестким диском и компьютером. Был разработан 50-контактный плоский разъем, известный и продаваемый под коммерческим названием SCSI-I. Вот так выглядит этот стандарт.

Этот стандарт был поддержан многими производителями и лидерами отрасли того времени. С тех пор было выпущено несколько версий такого интерфейса, и хотя он считается более или менее устаревшим в наше время, некоторые старые ПК, все еще используют его.
Самая первая версия использовала 50-контактный плоский разъем. В то время как первые разъемы SCSI использовали параллельные интерфейсы, более современные SCSI работают через последовательный интерфейс. Последовательный интерфейс SCSI, по сравнению с параллельным, обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
SCSI может быть либо установлен на материнской плате физически, либо может быть реализован с помощью адаптеров.
Хранение
SCSI позволяет использовать до 7 — 15 (в зависимости от ширины шины) подключаемых устройств. Благодаря этому можно подключить все устройства к одной плате, а не покупать различные платы для различных устройств, что неизбежно увеличит расходы.
Скорость
Современные версии могут передавать данные до 80 мегабайт / сек. Современные устройства SCSI имеют обратную совместимость, т.е. если подключено устройство старшей версии, то шина SCSI будет по-прежнему поддерживать его, хотя скорость передачи данных может быть сниженной.

Цена
SCSI всегда была дорогим решением. Новые версии не сделали ее ниже. Учитывая, что существует, по крайней мере, 10 различных (3 нового поколения) видов, в ближайшее время не планируется полный уход с рынка интерфейса этого типа. Преимуществом SCSI является поддержка различных устройств, от матричных принтеров, сканеров, плоттеров, до современной клавиатуры и мыши и быстродействие.

IDE

История
Интерфейс IDE (англ. Integrated Drive Electronics - «интегрированная в устройство электроника») был разработан компанией Western Digital Electronics в сотрудничестве с Control Data Corporation и Compaq Computers, и был запущен в 1986 году. К середине 90-х годов, технология IDE-ATA уже поддерживалась повсеместно и практически полностью вытеснила шину SCSI. Для обозначения IDE в настоящее время широко используется аббревиатура PATA (Parallel ATA), которая подчеркивает, что для передачи данных используется параллельный интерфейс. В отличие от SCSI, в IDE, контроллер располагается в самом устройстве, а не в виде отдельной платы.
IDE изначально имел 40-жильный шлейф, в дальнейшем ему на смену пришел 80-жильный кабель. Вот пример жесткого диска с интерфейсом IDE.


Подключение
PATA позволяет подключать два устройства на канал.
Скорость
Самые последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с.
Цена
PATA являясь преемником SCSI, была чрезвычайно успешной, благодаря своей низкой цене и лучшему соотношению цены и качества. PATA интерфейсы по-прежнему используются в крупных промышленных установках, но в пользовательских системах, уже практически вытеснены технологией SATA.

SATA

История
Технология Serial ATA была создана на рубеже веков и пришла на смену PATA (IDE). В 2003 году SATA была запущена с большой помпой, и за каких-то десять лет, захватила 98% доли на рынке персональных компьютеров. SATA была первоначально запущена с интерфейсом, поддерживающим скорость в 1,5 Гбит /сек, современная версия (SATA Revision 3.0) может передавать данные со скоростью до 6 Гбит / сек.

Пример соединеиия жесткого диска с .

Подключение
SATA использует последовательный порт и поддерживает технологию «горячего» подключения. С помощью технологии Plug and Play, компьютерные компоненты могут быть заменены без выключения системы.
Кабель данных имеет 9 контактов и длину не более метра. Кабель SATA имеет гораздо меньше жил, чем кабель PATA, и как следствие он значительно уже. Благодаря этому в системах с такими разъемами обеспечивается лучшее охлаждение. К самому разъему значительно проще и удобнее подключать устройства. К тому же с появлением SATA, можно забыть про разграничение устройств на Master и Slave. К каждому устройству подключается отдельный кабель. SATA имеет несколько разновидностей, в том числе разъем мини-SATA для небольших накопителей и разъем E-SATA, который используется для подключения внешних устройств.
Скорость
Первые SATA поддерживали скорость в 1.5 Гбит/с. Современные версии поддерживают скорость передачи данных в 3 Гбит / с и до 6 Гбит / сек.

Цена
SATA устройства являются наиболее дешевыми по сравнению с другими аналогичными интерфейсами.
Сравнение трех вышеперечисленных интерфейсов дает нам представление о том, почему большинство современных персональных компьютеров используют SATA. IDE оказался менее удобным и дорогим и поэтому был успешно заменен именно на SATA. SCSI интерфейс практически устарел и в настоящее время используется лишь на некоторых серверах. Пока не видно достойных альтернатив SATA интерфейсу, которые были бы быстрее, дешевле и удобнее. Вероятнее всего, в ближайшие годы именно интерфейс SATA будет доминировать на рынке ПК.

Продолжаем самостоятельно собирать и апгрейдить свой ПК. И сегодня настала очередь выбора такого компонента, как жесткий диск для компьютера . Поговорим и о внутреннем HDD, который вставляется в корпус компьютера или ноутбука, и также о том, какой внешний жесткий диск выбрать, который можно было бы брать везде с собой и подключать при помощи USB.

Итак, жесткий диск компьютера (или HDD — Hard Disk Drive, винчестер, винт, хард) — это механическое устройство, на которое записывается вся информация — от операционной системы до ваших документов. Работает по тому же принципу, что и магнитная лента в старых аудио или видеокассетах — при помощи специальной магнитной головки информация записывается на специальные пластины, расположенные внутри герметично закрытого корпуса.

Давайте пройдемся по основным характеристикам хард-диска, а потом попробуем понять, как же все-таки его правильно выбрать для тех или иных задач и устройств.

Объем памяти

Итак, основной параметр — это емкость жесткого диска, то есть объем информации. который может на нем поместиться. Сейчас выпускаются диски от 128 Гб до 3 Тб, однако реально их объем немного меньше из-за особенностей переведения чисел из двоичной системы в десятиричную.

Интерфейс

Это тип разъема для соединения жесткого диска с материнской платой. До недавнего времени повсеместно был распространен интерфейс IDE (или ATA) — выглядит он в виде продолговатой розетки с множеством контактов и соединяется с системной платой при помощи плоского шлейфа.

Современные жесткие диски снабжаются одним из поколений разъема типа SATA (SATA, SATA 2 или SATA 3). При этом, SATA уже также сняли с производства и на современных устройствах можно встретить только взаимозаменяемое 2 и 3 поколение. Отличаются они скоростью передачи данных, поэтому если вставить диск SATA 3 в разъем SATA 2, то работать он будет со скоростью SATA 2.

  • SATA — до 1,5 Гбит/с
  • SATA 2 — до 3 Гбит/с
  • SATA 3 — до 6 Гбит/с

Касательно интерфейса есть еще один нюанс. Жесткие диски для компьютера и ноутбука с разъемом SATA совместимы между собой, то есть если, допустим, сломался ноутбук и надо из него взять какие-то важные файлы, то можно достать из него хард, подключить SATA кабелем к настольному ПК и работать, как с обычным HDD. Если же на ноуте диск стандарта IDE, то подключить его через IDE шлейф к компу не получится — они несовместимы. Для этого нужно использовать специальный переходник.

Объем кэша

Еще одна характеристика, которая являет собой объем временного хранилища данных, используемого при работе харда. Чем он больше, тем быстрее будет обрабатываться информация, особенно это касается небольших по размеру файлов. Современные диски выпускаются с кэшем 16, 32 или 64 Мб.

Скорость вращения

Скорость вращения диска также влияет на скорость работы. Чем быстрее диски вращаются, тем информация обрабатывается быстрее. Измеряется она в количестве оборотов в минуту (RPM). В современных моделях используется следующая скорость:

  • 5400/5900 — медленная, подходит для дисков, на которых будут размещаться архивные файлы большого объема
  • 7200 — самая распространенная скорость, подойдет для решения большинства задач
  • 10000 — максимальная производительность. Подойдет для установки игр или операционной системы

Форм-фактор

Размер имеет значения при выборе устройства, для которого вы приобретаете жесткий диск.

  • Для настольного ПК — 3.5 дюйма
  • Жесткий диск для ноутбука — 2.5 дюйма

Какой фирмы жесткий диск выбрать?

В настоящее время главными игроками на рынке являются Western Digital и Seagate. В отличие от других, продукция этих фирм зарекомендовала себя как наиболее надежная и качественная, моделей много, поэтому других не имеет смысла рассматривать вообще. Причем, большее доверие вызывает Western Digital из-за более объемной гарантии. Также они отличаются простотой выбора, так как все модели разделены на несколько групп по цветам их этикеток.

  • Cover Blue — самая бюджетная и от этого не очень надежная серия. подойдут для повседневной работы, но не рекомендуются для хранения важных документов.
  • Cover Green — малошумные, менее греющиеся и от этого медленные диски, подходящие для хранения данных.
  • Cover Black — максимально производительные и надежные жесткие диски с двухядерными контроллерами.
  • Cover Red — аналог черных, но отличаются еще более повышенной надежностью для хранения данных.

SSD накопитель как замена жесткому диску

Новое поколение накопителей информации называется твердотельный накопитель SSD (Solid State Drive). Его ошибочно иногда называют SSD жестким диском, хотя на самом деле никакого отношения к предыдущему поколению устройств оно не имеет, так как в нем уже нет механических частей — это чисто электронное устройство с микросхемами.

По сути, это скорее очень большая по объему и быстрая флешка. Из-за того, что в нем нет механики, SSD имеет очень высокую скорость работы и надежность. И как следствие, на данный момент очень высокую цену по сравнению с традиционным хардом. Кроме того, к преимуществам SSD перед HDD можно отнести бесшумность и меньшие потребности к энергопотреблению.

Параметры, определяющие их производительность, те же, что и HDD, только по понятным причинам отсутствует скорость вращения. Объем их от 32 до 960 Гб, интерфейс у всех самые последние — SATA 2, SATA 3 или PCI-E. Поскольку SATA не может обеспечить максимальной отдачи от использования дисков SSD, часто их снабжают разъемом PCI Express, что увеличивает скорость работы в 7 раз. Вставляется такой накопитель в слот PCI-E на материнской плате.

Скорость работы жёстких дисков и накопителей

Для сравнения скорости работы приведу скриншот, сделанный в программе тестирования скорости накопителей CrystalDiskMark. Как видно, HDD опережает только по скорости последовательной записи — это когда вы записываете на диск один файл очень большого объема. Согласитесь, делается это крайне редко, поэтому преимущества SSD налицо.

Происходит это из-за отсутствия механических частей — в нем нет крутящейся головки и вообще никакой механики — считывание информации происходит только на электронном уровне с микросхем, что значительно быстрее. Из-за отсутствия механических частей также твердотельный диск абсолютно нешумный и его невозможно повредить при падении, в отличие от HDD.

Недостатка же три — высокая стоимость, не такой большой срок службы и затруднительность восстановления с него данных при поломке. Это означает, что важные документы лучше все-таки хранить на традиционном жестком диске.

Поэтому при сборке производительного современного компьютера рекомендуется приобретать один SSD небольшого объема для установки на нем операционной системы и один жесткий диск (винт) большого объема для хранения остальной информации, например, Cover Red от Western Digital. Либо для экономии средств можно установить скоростной Cover Black небольшого объема для ОС и более медленный Cover Green большого объема для хранения документов.

Кстати, если вы все-таки решили остановить свой именно на SSD накопителе в качестве системного диска, то рекомендуется устанавливать на него систему не ниже Windows 7, так как во-первых, более старые не поддерживают этот тип тип накопителей, а во-вторых, в новых ОС оптимизирована работа с SSD для продления срока его службы.

Так как микросхемы SSD занимают меньше места (2.5″), часто в комплекте с ними идет переходник для установки в стандартный бокс для жесткого диска на корпусе ПК.

Внешний жесткий диск для ноутбука

Данный тип предназначен для мобильного перемещения файлов и отличается тем, что его не нужно размещать в корпусе компьютера или ноутбука. Он подключается при помощи одного из внешних разъемов — USB 2.0, USB 3.0, eSATA или FireWire. На сегодняшний день я бы рекомендовал приобретать USB 3.0, поскольку данный разъем не только уже повсеместно внедрен на современных материнских платах, но и совместим с предыдущим USB 2.0, а значит с ним удастся работать на любом компьютере.

Такие параметры, как объем кэша или скорость вращения здесь уже особой роли не играют, так как скорость передачи информации в данном случае будет зависеть от интерфейса подключения.

Форм-фактор отличает модели настольные от портативных переносных. Большие настольные диски чаще имеют также внешнее питание от электросети и их размер составляет 3.5″. Небольшие портативные жесткие диски удобнее для переноски, питаются непосредственно от порта USB и имеют размер 2.5″. Маленькие диски при этом менее скоростные.

Последнее, что можно сказать про выбор внешнего диска, это его защищенность. Поскольку тип устройства предполагает его перемещение, то желательно смотреть более ударозащищенные корпуса — с развитой резиновой внешней оболочкой. Либо просто приобрести дополнительно к нему отдельный чехол.

Также для внешнего подключении жестких дисков, предназначенных для установки внутрь, придумали специальные боксы-переходники, снабженные несколькими типичными внешними интерфейсами для подключения по кабелю. Диск вставляется в такой бокс и подключается к компьютеру, например, в порт USB.

Кроме того, многие дорогие современные корпусы уже имеют в верхней части специальный отсек для внешнего подключения обычного жесткого диска. если вам приходится часто их переставлять, то будет удобно.

На этом все, надеюсь мои советы вам помогут определиться с тем, какой выбрать жесткий диск для компьютера или ноутбука, а напоследок посмотрите еще три видео: про выбор дисков, про то, как правильно установить его в корпус ПК и про историю развития хард-дисков. Пока!

Существует два принци­пиально разных интерфейса - IDE (он же АТА) и SCSI (Small Computer System Interface, системный интерфейс малых компьютеров).

Интерфейс IDE (ATA)

Основной интерфейс, используемый для подключения жесткого диска к современному PC, называется IDE (IntegratedDrive Electronics). Фактически он представляет собой связь между системной платой и электроникой или контроллером, встроенными в накопитель. Этот интерфейс постоянно развивается - в настоящее время существует несколько его модификаций.

Интерфейс IDE, широко используемый в запоминающих устройствах современных компьютеров, разрабатывался как интерфейс жесткого диска. Однако сейчас он использу­ется для поддержки не только жестких дисков, но и многих других устройств, например накопителей на магнитной ленте, CD/DVD-ROM

На данный момент утверждены следующие стандарты ATA:

Стандарт PIO DMA UDMA Быстродействие Мбайт/с Свойства
ATA-1 0-2 - 8.33
ATA-2 (Fast-ATA, Fast-ATA-2 или EIDE) 0-4 0-2 - 16.67 Трансляция CHS / LBA для работы с дисками емкостью до 8,4 Гбайт
ATA-3 0-4 0-2 - 16.67 Поддержка технологии S.M.A.R.T.
ATA-4 (Ultra-ATA/33) 0-4 0-2 0-2 33.33 Режимы Ultra-DMA, поддержка дисков емкостью до 137,4 Гбайт на уровне BIOS. Включен режим Bus Mastering
ATA-5 (Ultra-ATA/66) 0-4 0-2 0-4 66.67 Режимы Faster UDMA, новый 80-контактный кабель с автоопределением
ATA-6 (Ultra-ATA/100) 0-4 0-2 0-5 100.00 Режим UDMA с быстродействием 100 Мбайт/с; поддержка дисков емкостью до 144 Пбайт на уровне BIOS
ATA-7 (Ultra-ATA/133) 0-4 0-2 0-6 133.00 Режим UDMA с быстродействием 133 Мбайт/с

РIO (Programmed Input/Output) - наиболее "старый" способ передачи данных по интерфейсу АТА. Программированием работы в этом случае занимается центральный процессор. Существует несколько режимов РIO, различающихся макси­мальной скоростью пакетной передачи данных: Mode 0 = 3,3; Mode 1 = 5,2; Mode 2 = 8,3; Mode 3 = 11,11 и Mode 4 = 16,67 Мбайт/с.

DMA (Direct Memory Access) - прямой доступ к памяти. Это специальный протокол, который позволяет устройству копировать данные в оперативную память без участия ЦП. Существует несколько режимов: DMA Mode 0 = 4,17; DMA Mode 1 = 13,33 и DMA Mode 2 = 16,63 Мбайт/с.



Ultra DMA поддерживается всеми современными жесткими дисками. Имеются следующие режимы: UDMA0=16.67, UDMA1=25, UDMA2=33.33, UDMA3=44.44, UDMA4=66.67, UDMA5=100, UDMA0=133 Мбайт/с,

Block mode - блочный метод передачи данных. Позволяет за один тактирующий импульс передать блок данных (адресов), что уменьшает нагрузку на центральный процессор и увеличивает быстродействие интерфейса.

Bus-Mastering - режим работы, при котором устройство способно "захватывать" управление шиной. В момент захвата всем остальным устройствам приходится ожидать, пока операция чтения/записи, инициированная контроллером винчестера, не закончится.

S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) - технология заключается в создании механизма предсказания возможного выхода из строя жесткою диска, благодаря чему предотвращается потеря данных. При этом часть электронной схемы контроллера постоянно занята ведением ста­тистики рабочих параметров. Вся информация со­храняется в микросхеме Flash-памяти и в любой момент может быть ис­пользована программами анализа.

ИНТЕРФЕЙС ATAPI (ATA PACKET INTERFACE)

ATAPI (АТА Packet Interface) -модификация интерфейса АТА, позволяющая кроме жесткого диска подключить к компьютеру любое другое устройство, имеющее интерфейс программно совместимый с IDE (EIDE). Представляет собой программную надстройку над одной из модификаций АТА, позволяющей ввести новые команды для организации работы, например, привода CD-ROM или Iomega Zip.

Интерфейс SATA (Serial ATA)

Serial ATA - стандарт поддерживает практически все накопители (винчестеры, приводы CD-ROM и DVD, флоппи-дисководы и т.д.). Serial АТА предусматривает работу при более низких напряжениях - 250 мВ (у обыч­ного канала IDE сигналы имеют напряжение 5 В), максимальная пропуск­ная способность увеличена до 1200 Мбит/с, количество проводов кабеля сокращено до семи и до метра увеличена его допустимая длина. Интерфейс допускает "горячее подключение" устройств.

Стандарт Обозначение Быстродействие Мбайт/с
SATA-150 SATA I
SATA-300 SATA II
SATA-600 SATA III

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 кабелей стандарта ATA. 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.

Очевидно, что через некоторое время Serial ATA (SATA), как фактический стандарт внутренних накопителей, полностью заменит параллельный интерфейс АТА.

Интерфейс ATA RAID

Избыточный массив независимых (или недорогих) дисковых накопителей (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks - RAID) разрабатывался в целях повышения отка­зоустойчивости и эффективности систем компьютерных запоминающих устройств. Тех­нология RAID была разработана в Калифорнийском университете в 1987 году. В ее основу был положен принцип использования нескольких дисков небольшого объема, взаимодей­ствующих друг с другом посредством специального программного и аппаратного обеспе­чения, в качестве одного диска большой емкости.

Избыточный массив независимых дисковых накопителей (RAID) обыч­но выполняется посредством платы контроллера RAID. Кроме того, реализация RAID может быть обеспечена с помощью соответствующего программного обеспечения (что, правда, не рекомендуется). Существуют следующие уровни RAID.

■ Уровень RAID 0 - расслоение. Содержимое файла записывается одновременно на несколько дисков матрицы, которая работает как один дисковод большой емкости. Этот уровень обеспечивает высокую скорость выполнения операций чтения/записи, но очень низкую надежность. Для реализации уровня необходимы, как минимум, два дисковода.

■ Уровень RAID 1 - зеркальное отражение. Данные, записанные на одном диске, дублируются на другом, что обеспечивает превосходную отказоустойчивость (при повреждении одного диска происходит считывание данных с другого диска). При этом заметного повышения эффективности матрицы по сравнению с отдельным дисководом не происходит. Для реализации уровня необходимы, как минимум, два дисковода.

■ Уровень RAID 2 -разрядный код коррекции ошибок. Одновременно происходит побитовое дробление данных и запись кода коррекции ошибок (ЕСС) на нескольких дисках. Этот уровень предназначен для запоминающих устройств, не поддерживающих ЕСС (все дисководы SCSI и ATA имеют встроенный внутренний код коррекции ошибок). Обеспечивает высокую скорость передачи данных и достаточную надежность матрицы. Для реализации этого уровня требуется несколько дисководов.

■ Уровень RAID 3 - расслоение с контролем четности. Объединение уровня RAID 0 с дополнительным дисководом, используемым для обработки информации контроля четности. Этот уровень фактически представляет собой видоизмененный уровень RAID 0, для которого характерно уменьшение общей полезной емкости матрицы при сохранении числа дисководов. Однако при этом достигается высокий уровень целостности данных и отказоустойчивости, так как в случае повреждения одного из дисков, данные могут быть восстановлены. Для реализации этого уровня необходи­ мы, как минимум, три дисковода (два или более для данных и один для контроля четности).

■ Уровень RAID 4 - cблокированные данные с контролем четности. Этот уровень подобен уровню RAID 3 и отличается только тем, что запись информации осуществляется на независимые дисководы в виде больших блоков данных, что приводит к увеличению скорости чтения больших файлов. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, три дисковода (два или более для данных и один для контроля четности).

■ Уровень RAID 5 - сблокированные данные с распределенным контролем четности. Этот уровень подобен RAID 4, но предполагает более высокую производительность, которая достигается за счет распределения системы контроля четности по категориям жестких дисков. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, три дисковода (два или более для данных и один для контроля четности).

■ Уровень RAID 6 - сблокированные данные с двойным распределенным контролем четности. Подобен уровню RAID 5 и отличается тем, что данные контроля четности записываются дважды, за счет использования двух различных схем контроля четности. Это обеспечивает более высокую надежность матрицы в случае множественных отказов дисковода. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, четыре дисковода (два или более для данных и два для контроля четности).

Например, опера­ционные системы Windows NT/2000 и XP Server поддерживают реализацию RAID на программном уровне, используя при этом как расслоение, так и зеркальное отображение данных. Для установки параметров и управления функциями RAID, а также восстановле­ния поврежденных данных в этих операционных системах используется программа Disk Administrator. Тем не менее при организации сервера, который должен сочетать в себе эф­фективность и надежность, лучше воспользоваться контроллерами ATA или SCSI RAID, аппаратно поддерживающими уровни RAID 3 или 5.

Интерфейс SCSI

Интерфейс является универсальным, т. е. подходит для под­ключения практически всех классов устройств: накопителей, сканеров и т. п.

1) Базовый интерфейс SCSI-1, представляет собой универсальный интерфейс для подключения внешних или внутренних устройств. Имея 8-разрядную шину данных, максимальная ско­рость которой достигает 5 Мбит/с, он способен практически одновременно работать с 7-ю устройствами. Используется 50-ти контактный кабель.

2) SCSI-2 - возможность расширения шины данных до 16 разрядов, что позволило увеличить пропускную способность до 10 Мбайт/с. Используются дополнительные расширения SCSI-2: Wide SCSI-2 (широкий SCSI), Fast SCSI-2 (быст­рый SCSI).

У Fast SCSI-2 за счет уменьшения различных временных задержек увеличена скорость передачи данных до 10 Мбайт/с (частота шины 10 МГц).

У Wide SCSI-2 добавлены новые команды, а поддержка контроля четности сделана обязательной. Скорость передачи данных до 20 Мбайт/с (частота шины 10 МГц). Разъем 68 контактов. Поддерживает 15 устройств.

3) SCSI-3 (Ultra Wide SCSI) - продолжение развития шины, которое позволило еще вдвое увеличить пропускную способность интерфейса (частота шины 20 МГц). При 8-битной организации скорость обмена составляет до 20 Мбит/с, а при 16-битной - до 40 Мбит/с.

4) SCSI-4 (Ultra 320) - скорость передачи данных до 320 Мбайт/с (частота шины 80 МГц). Разъем 68 контактов. Поддерживает 15 устройств.

5) SCSI-5 (Ultra 640) - скорость передачи данных до 640 Мбайт/с (частота шины 160 МГц). Разъем 68 контактов. Поддерживает 15 устройств.

На уровне электрических соединений интерфейс может выполняться в двух видах:

Линейный (Single Ended) - позволяет передавать сигналы относительно общего провода (с общим или раздельными обратными линиями).;

Каждое устройство на шине SCSI имеет свой идентификационный номер, который называется SCSI ID. Для подключения устройств необходим так называемый хост-адаптер (Host Adapter) - выполняет роль связу­ющего звена между шиной SCSI и системной шиной персонального компьютера. Шина SCSI взаимодействует не с самими устройствами (например, с жесткими дисками), а со встроенными в них контроллерами.