Контакты Доставка Вакансии
Контакты Доставка Вакансии
 
О компанииПродукцияПрайс-листПолезноеБлоки питания
 
Укажите артикул для поиска

НОВОСТИ LAB-VM

19.6.2013
LAB-VM - Доступны для заказы новые коммутаторы Mellanox FDR 56Gb/s InfiniBand
Подробнее »

15.3.2013
Запуск обновленного онлайн магазина LAB-VM
Подробнее »

20.10.2012
Компания LAB-VM объявляет о начале поставок сетевого оборудования Finisar
Подробнее »

11.1.2012
Компания LAB-VM приступила к выпуску серверов на базе первых в мире 16-ти ядерных процессоров класса x86
Подробнее »



IDE (ATA) интерфейс

Параллельный интерфейс подключения накопителей. В девяностые годы этот интерфейс был стандартом на платформе IBM PC. В последующее время вытеснен своим последователем - SATA. Разные версии ATA известны под синонимами IDE, EIDE, UDMA и ATAPI. С появлением SATA он также получил название PATA - Parallel ATA.

Предварительное название этого интерфейса было PC/AT Attachment, так как он предназначался для подсоединения к 16-битной шине ISA, известной тогда как шина AT. В окончательной версии название изменили на 'AT Attachment' для избежания проблем с торговыми марками. Первоначальная версия стандарта была разработана в 1986 году фирмой Western Digital и получила название IDE: Integrated Drive Electronics. Оно подчеркивало важное нововведение: контроллер привода располагается в интерфейсе, а не в виде отдельной платы расширения. Это позволило улучшить характеристики накопителей за счет меньшего расстояния до контроллера, упростить управление им и удешевить производство. Контроллер канала IDE правильнее называть хост-адаптером, поскольку он перешел от прямого управления приводом к обмену данными с ним по протоколу.

В стандарте АТА определен интерфейс между контроллером и накопителем, а также передаваемые по нему команды. Интерфейс имеет 8 регистров, занимающих 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных составляет 16 бит. Количество каналов, присутствующих в системе, может быть больше двух. Главное, чтобы адреса каналов не пересекались с адресами других устройств ввода-вывода. К каждому каналу можно подключить 2 устройства, но в каждый момент времени может работать лишь одно устройство. Стандарт EIDE (Enhanced IDE), появившийся вслед за IDE, позволял использование приводов ёмкостью, превышающей 528 МБ, вплоть до 8,4 ГБ. Хотя эти аббревиатуры возникли как торговые, а не официальные названия стандарта, термины IDE и EIDE часто употребляются вместо термина ATA. После введения в 2003 году стандарта Serial ATA, традиционный ATA стали именовать Parallel ATA. Поначалу этот интерфейс использовался с жёсткими дисками, но затем стандарт был расширен для работы и с другими устройствами. К числу таких устройств относятся приводы CD-ROM и DVD-ROM, ленточные накопители, а также дискеты большой ёмкости, и магнитооптические диски. Этот расширенный стандарт получил название Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), в связи с чем полное наименование стандарта выглядит как ATA/ATAPI.

Первоначальные расширения ATA для работы с приводами CD-ROM не обладали полной совместимостью, являлись фирменными. В результате, для подключения CD-ROM было необходимо устанавливать отдельную плату расширения, специфичную для конкретного производителя. Некоторые варианты звуковых карт оснащались именно такими портами.

Другим важным этапом в развитии ATA стал переход от программного ввода/вывода к прямому доступу к памяти. При использовании программного ввода/вывода считыванием данных с диска управлял центральный процессор компьютера, что приводило к повышенной нагрузке на процессор и замедлению работы в целом. По причине этого компьютеры, использующие интерфейс ATA, обычно выполняли операции, связанные с диском, медленнее, чем компьютеры, использующие SCSI и другие интерфейсы. Введение прямого доступа к памяти существенно снизило затраты процессорного времени на операции с диском. В данной технологии потоком данных управляет сам накопитель, считывая данные в память или из памяти почти без участия процессора, который выдает лишь команды на выполнение того или иного действия. При этом жесткий диск выдает сигнал запроса на операцию прямого доступа к памяти контроллеру. Если операция доступа к памяти возможна, контроллер выдает сигнал и жесткий диск начинает выдавать данные в первый регистр, с которого контроллер считывает данные в память без участия процессора. Операция прямого доступа к памяти возможна, если режим поддерживается одновременно BIOS, контроллером и операционной системой, в противном случае возможен лишь режим программного вода/вывода.

В дальнейшем развитии стандарта (АТА-3) был введен дополнительный режим UltraDMA 2 (UDMA 33). Этот режим имеет временные характеристики прямого доступа к памяти, однако данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала. Это вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Также введена проверка на четность, что повышает надёжность передачи информации. В истории развития ATA был ряд барьеров, связанных с организацией доступа к данным. Большинство из этих барьеров, благодаря современным системам адресации и технике программирования, были преодолены. К ним относятся ограничения на максимальным размер диска. Существовали и другие барьеры, в основном связанные с драйверами устройств, и организацией ввода/вывода в операционных системах, не соответствующих стандартам ATA.

Оригинальная спецификация АТА предусматривала 28-битный режим адресации. Это позволяло адресовать 228 секторов по 512 байт каждый, что давало максимальную ёмкость в 137 ГБ. В стандартных PC BIOS поддерживал до 8,46 ГБ, допуская максимум 1024 цилиндра, 256 головок и 63 сектора. Это ограничение на число цилиндров/головок/секторов в сочетании со стандартом IDE привело к ограничению адресуемого пространства в 528 МБ. Для преодоления этого ограничения была введена схема адресации LBA, что позволило адресовать до 8,46 ГБ. Со временем и это ограничение было снято. Запись 28-битного числа, организована путем записи его частей в соответствующие регистры накопителя.

Новейшие спецификации ATA предполагают 48-битную адресацию, расширяя таким образом возможный предел до 144 петабайт. Однако файловые системы большинства современных операционных систем поддерживают диски объёмом лишь до 2 терабайт. Эти ограничения на размер могут проявляться в том, что система думает, что объём диска меньше его реального значения, или вовсе отказывается загружаться и виснет на стадии инициализации жёстких дисков. В некоторых случаях проблему удаётся решить обновлением BIOS. Другим возможным решением является использование специальных программ, загружающих в память свой драйвер до загрузки операционной системы. Недостатком таких решений является то, что используется нестандартная разбивка диска, при которой разделы диска оказываются недоступны, в случае загрузки другой операционной системы. Впрочем, многие современные операционные системы могут работать с дисками большего размера, даже если BIOS компьютера этот размер корректно не определяет. Интерфейс PATA

Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 (UDMA4) появилась его 80-проводная версия. Все дополнительные проводники - это проводники заземления, чередующиеся с информационными проводниками. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные наводки. Ёмкостная связь являются проблемой при высоких скоростях передачи, поэтому данное нововведение было необходимо для обеспечения нормальной работы установленной спецификацией UDMA4 скорости передачи 66 МБ/с (мегабайт в секунду). Более быстрые режимы UDMA5 и UDMA6 также требуют 80-проводного кабеля. Стандарт ATA всегда устанавливал максимальную длину кабеля равной 46 см. Это ограничение затрудняет присоединение устройств в больших корпусах, или подключение нескольких приводов к одному компьютеру, и почти полностью уничтожает возможность использования дисков PATA в качестве внешних дисков. Хотя в продаже широко распространены кабели большей длины, следует иметь в виду, что они не соответствуют стандарту. То же самое можно сказать и по поводу 'круглых' кабелей, которые также широко распространены. Стандарт ATA описывает только плоские кабели с конкретными характеристиками полного и ёмкостного сопротивлений. Это, конечно, не означает, что другие кабели не будут работать, но, в любом случае, к использованию нестандартных кабелей следует относиться с осторожностью. Если к одному шлейфу подключены два устройства, одно из них обычно называется ведущим, а другое ведомым. Обычно ведущее устройство идет перед ведомым в списке дисков. В старых BIOS (486 и раньше) диски часто неверно обозначались буквами: 'C' для ведущего диска и 'D' для ведомого.

Если на шлейфе только один привод, он в большинстве случаев должен быть сконфигурирован как ведущий. Некоторые диски имеют специальную настройку, именуемую single. Впрочем, в большинстве случаев единственный привод на кабеле может работать и как ведомый. Настройка, именуемая cable select, была описана как опциональная в спецификации ATA-1 и стала широко распространена начиная с ATA-5, поскольку исключает необходимость переставлять перемычки на дисках при любых переподключениях. Если привод установлен в режим cable select, он автоматически устанавливается как ведущий или ведомый в зависимости от своего местоположения на шлейфе. Для обеспечения возможности определения этого местоположения шлейф должен быть с кабельной выборкой. У такого шлейфа контакт 28 не подключен к одному из разъемов. Контроллер заземляет этот контакт - если привод видит, что контакт заземлён, он устанавливается как ведущий, в противном случае - как ведомый. Во времена использования 40-проводных кабелей, широко распространилась практика осуществлять установку cable select путём простого перерезания проводника 28 между между двумя разъёмами, подключаемыми к диску. При этом ведомый привод оказывался на конце кабеля, а ведущий в середине.

Во времена использования 40-проводных кабелей, широко распространилась практика осуществлять установку cable select путём простого перерезания проводника 28 между между двумя разъёмами, подключаемыми к диску. При этом ведомый привод оказывался на конце кабеля, а ведущий в середине. Такое размещение в поздних версия спецификации было даже стандартизировано. К сожалению, когда на кабеле размещается только одно устройство, такое размещение приводит к появлению ненужного куска кабеля на конце, что нежелательно - как из соображений удобства, так и по физическим параметрам: этот кусок приводит к отражению сигнала, особенно на высоких частотах. 80-проводные кабели лишены указанных недостатков. Ведущее устройство всегда находится в конце шлейфа и если подключено только одно устройство - не получается этого ненужного куска кабеля. Кабельная выборка же у них 'заводская' - сделанная в самом разъёме просто путём исключения данного контакта. Поскольку для 80-проводных шлейфов в любом случае требовались собственные разъёмы, повсеместное внедрение этого не составило больших проблем. Стандарт также требует использования разъёмов разных цветов, для более простой идентификации их как производителем, так и сборщиком. Синий разъем предназначен для подключения к контроллеру, черный - к ведущему устройству, серый - к ведомому.

Термины 'ведущий' и 'ведомый' были заимствованы из промышленной электроники, но в данном случая являются некорректными, и потому не используются в текущей версии стандарта ATA. Более правильно называть диски соответственно device 0 и device 1. Существует распространённый миф, что ведущий диск руководит доступом дисков к каналу. На самом деле управление доступом дисков и очерёдностью выполнения команд осуществляют контроллер, то есть фактически оба устройства являются ведомыми по отношению к контроллеру.

13.5.2013
Supermicro® выпускает на рынок новое решение для хранения данных на НЖМД 4U 72x 3.5" с возможностью «горячей» замены
Подробнее »

10.4.2013
Выход третьего поколения технологии Adaptec maxCache 3.0
Подробнее »

20.3.2013
Supermicro® представляет NVIDIA GRID™ для облачных вычислений
Подробнее »

5.3.2013
На CeBIT представлены революционная технология FatTwin и широчайшая линейка энергоэффективных серверов компании Supermicro
Подробнее »

19.2.2013
Выпуск новых контроллеров Adaptec HBA SAS/SATA, PCIe 2.0/3.0, 6 Гбит/с - серий 7H, 6H и 7He
Подробнее »

24.3.2011
Компания Supermicro представила на CeBIT системы 8-Way Enterprise Server и GPU- Сервер 8-Way 5U и 20-GPU SuperBlade® с двумя коммутаторами QDR IB в 7U
Подробнее »

18.3.2011
Microsoft представляет Windows Small Business Server 2011 Standard
Подробнее »

22.12.2010
Компания Supermicro расширила семейство решений Double-Sided Storage(TM)
Подробнее »

21.12.2010
Облачные возможности новейшей ERP от Microsoft снижают затраты на интеграцию и удаленный доступ
Подробнее »

13.12.2010
Контроллеры Adaptec с пропускной способностью 6 Гб/с
Подробнее »

Все новости »

 

115172, г. Москва, Новоспасский переулок, дом 7а, строение 4; Тел/Факс: +7 (495) 120-30-28; ООО “Лаборатория вычислительных машин”, © 2017