Живая теория
I
недрах
HDD
Сегодня я предлагаю разобраться с основными интерфейсами,
которые широко используются для подключения накопителей.
Продолжение, начало см. в МК, № 21 (296), 25 (300), 40 (315)
И
нтерфейсом накопителя на жестких
магнитных дисках, образно говоря,
принято называть набор электрони-
ки, соединительных приспособлений
и протокола передачи данных (т.е. языка
общения между устройствами), которые вы-
полняют обмен данными между компьюте-
ром и контроллером БЮИ.
Ввиду того, что ЬЮР устанавливаются
не только в привычные нам персональные
компьютеры, но и в массу другой техники
(бытовая и переносная техника, банкома-
ты и многое другое), в этой статье под сло-
вом «компьютер» следует понимать уст-
ройство, к которому подключается жест-
кий диск.
История возникновения параллельного
интерфейса уходит корнями в далекие
1983 1984 годы. После выхода в мир же-
сткого диска модели А Т (
Advanced Tech-
nology
) производства
IBM,
компании
West-
ern Digital
и
Compaq
решили встроить
АТ-совместимый контроллер прямо в на-
копитель (до этого он находился на мате-
ринской плате). Это позволило унифици-
ровать подключение жестких дисков и сни-
зить стоимость связки контроллер-жесткий
диск, так как отпала необходимость в под-
держке разных стандартов контроллеров
H D D средствами материнской платы. Этот
тип интерфейса получил название А ТА (А 7"
Attachment—
в переводе «дополнение/при-
крепление к АТ»), который широко извес-
тен также под именем IDE
(Integrated Dri-
ve Electronics
— «электроника, интегриро-
ванная в привод»), В связи с тем, что стан-
дарт АТ предусматривал подключение к
/SA-шине ^предшественница
РО),
а она бы-
ла 16-разрядная, АТА-интерфейс также ос-
тался 16-разрядным (и по сей день).
После официального утверждения стан-
дарта он имел следующие характеристи-
ки: подключение до двух устройств на один
канал (конфигурируются при установке как
master
и
slave
) (рис. 1); режимы передачи
данных
РЮ
(
Programmed Input/Output —
«программируемый ввод-вывод») 0, 1, 2 и
D M A (
Direct Memory Access
— «прямой
доступ к памяти») 0, 1,2. Более подробно
эти стандарты были описаны в статье Вла-
димира СИРОТЫ «РЮнеры АТА-интерфей-
са» (МК, № 40 (263)). Рассмотрим их крат-
ко. Протокол РЮ предусматривает управ-
ление режимом обмена данных между О З У
и накопителем с помощью центрального
процессора. Протокол DM A, напротив,
Г
С е р ге й К Р У Ш Н Е В И Ч
обеспечивает обмен данными напрямую
между памятью и накопителем — благода-
ря чему процессор занимается в это вре-
мя более важными делами (например, про-
считывает траекторию полета курсора ©).
АТА-интерфейс первоначально разра-
батывался исключительно для подключе-
ния жестких дисков, но возросшая попу-
лярность таких устройств, как C D -R O M ,
дисководов и других встраиваемых носи-
телей информации заставила разработ-
чиков ввести расширение стандарта — А Т-
API
(АТА Packet Interface
— «пакетная пе-
редача данных»). Разработчики также вве-
ли более быстрые режимы передачи дан-
ных — РЮ 3, 4 и Ultra D M A 33 (33 — ско-
рость передачи данных, Мб/с). Также бы-
ла введена расширенная система диагно-
стики, которая в процессе развития полу-
чила название
SMART.
В процессе дальнейшего развития АТА-
ингерфейса в основном повышалась ско-
рость передачи данных — Ultra D M A 66,
100 и 133.
Для
подключения
использовался
40-жильный кабель. При передаче данных
по стандартам выше Ultra D M A 33 воз-
никла неприятность — паразитная емкость,
возникающая между соседними проводни-
ками в соединительном кабеле, сводила
на нет дальнейшее повышение скорости.
Поэтому для более скоростных режимов
пришлось применить другой, 80-жильный
кабель, который содержал все те же 40
«сигнальных жил», а между ними располо-
жились экранирующие жилы, соединенные
с общим проводом. Эти две разновидно-
сти кабелей (шлейфов) используются и по
сей день.
Скази - не сказки
Параллельно с параллельным © интер-
фейсом развивался еще один тип — SCSI
(Small Computer System Interface).
Появил-
ся SCSI-интерфейс в конце 70-х — начале
80-х годов прошлого века благодаря ор-
ганизации
Shugart Associates System Inter-
face
и вначале назывался
SASI.
После офи-
циального утверждения интерфейса он по-
лучил знакомое нам название SCSI (в на-
роде — «скази»).
Основным его пре-
имуществом является
возможность освобо-
ждения шины для дру-
гого устройства при
выполнении длитель-
ных операций (напри-
мер, чтения, записи
или поиска), а также
изменения очередно-
сти команд N C Q (
Native Command Queu-
ing.
Эти свойства позволили существенно
поднять производительность передачи дан-
ных. Вторым преимуществом является то,
что интерфейс не привязан конкретно к
средствам хранения данных и может быть
использован любым устройством (напри-
мер, сканером). Кроме того, подключен-
ные устройства могут общаться друг с дру-
гом напрямую. Третьим преимуществом
SCSI является возможность подключения
до семи устройств (рис. 2), тогда как АТА
обеспечивает максимум два на канал.
Ш
Рис.2
А теперь кратко о технологии N C Q .
Эта технология позволяет накопителю по-
лучать сразу несколько команд (до 128) и
самостоятельно изменять очередность их
выполнения, оптимизируя перемещения
магнитной головки HDD.
Преимуществ у SCSI-интерфейса над
А ТА много, но препятствием большой по-
пулярности стала высокая стоимость его
организации. Этот интерфейс применяет-
ся преимущественно в высокопроизводи-
тельных станциях и устройствах, требую-
щих высокой пропускной способности. О н
также довольно широко применялся для
подключения первых
C D -R O M 'o b,
стриме-
ров, сканеров и т.д.
В процессе развития появилось доста-
точно большое количество версий SCSI-
интерфейса, например:
Wide SCSI, Ultra
SCSI, Ultra Wide SCSI
и другие (таблица).
В связи с непрекращающимся ростом
производительности дисковых систем на-
чали возникать трудности (куда без них ©).
Параллельный АТА-интерфейс уже не мог
существенно поднять пропускную способ-
ность, не претерпевая значительных кон-
структивных изменений. Изменение прото-
Рис.1
№ 44/319 01 ноября-08 ноября 2004
предыдущая страница 24 Мой Компьютер 2004 44 читать онлайн следующая страница 26 Мой Компьютер 2004 44 читать онлайн Домой Выключить/включить текст