Vidinės kompiuterio magistralės sąsajos

Vidinės kompiuterio magistralės sąsajos

vidinė kompiuterio magistralės sąsaja apibrėžia fizines ir logines priemones, kuriomis vidiniai diskai (pvz., standieji diskai, optiniai diskai ir kt.) jungiasi prie kompiuterio. Šiuolaikiniame kompiuteryje naudojama viena arba abi iš šių sąsajų:

Kompiuterių magistralių sąsajų tipai

Serijos ATA (SATA)

ATA serija ( SATA ) yra naujesnė technologija, pakeičianti ATA. SATA turi keletą pranašumų prieš ATA, įskaitant mažesnius kabelius ir jungtis, didesnį pralaidumą ir didesnį patikimumą. Nors SATA ir ATA nesuderinami fiziniu ir elektriniu lygmenimis, yra lengvai prieinami adapteriai, leidžiantys SATA diskus tvarkyti prie ATA sąsajų ir atvirkščiai. SATA paprastai yra suderinamas su ATA programinės įrangos lygiu, o tai reiškia, kad operacinės sistemos ATA tvarkyklės dirba su SATA arba ATA sąsajomis ir standžiaisiais diskais. 7-2 pav rodo dvi SATA sąsajas, virš ir žemiau 32,768 kHz laikrodžio kristalo centre. Atkreipkite dėmesį, kad kiekviena sąsajos jungtis yra sujungta su L formos korpusu, kuris neleidžia SATA kabelio prijungti atgal.

Blokuoti vaizdą' alt=

7-2 pav. SATA sąsajos



AT priedas (ATA)

AT priedas ( jie ), tariama kaip atskiros raidės, buvo pati dažniausia standžiojo disko sąsaja, naudojama kompiuteriuose nuo 1990-ųjų pradžios iki 2003-ųjų. ATA kartais vadinama Lygiagretus ATA arba PATA , norėdami jį atskirti nuo naujesnio ATA serija ( SATA ) sąsaja. ATA vis dar naudojama naujose sistemose, nors ją pakeičia SATA. Taip pat dažnai vadinama ATA ČIA ( Integruota pavaros elektronika ). 7-1 pav rodo dvi standartines ATA sąsajas, esančias jiems įprastoje padėtyje priekiniame pagrindinės plokštės krašte. Atkreipkite dėmesį, kad kiekvienoje sąsajos jungtyje viršutinėje eilėje trūksta kaiščio, o apačioje - jungties gaubte.

Blokuoti vaizdą' alt=

7-1 pav. Standartinės ATA sąsajos

ATA kabelių tipai

Visuose darbalaukio ATA kabeliuose yra trys 40 kontaktų jungtys: viena jungiama prie ATA sąsajos, o dvi - prie ATA / ATAPI diskų. ATA kabeliai yra trijų rūšių:

Standartinis

Standartiniame ATA kabelyje visose trijose padėtyse naudojamas 40 laidų juostinis kabelis ir 40 kontaktų jungtys. Visi 40 laidininkų jungiasi prie visų trijų jungčių. Vienintelis realus skirtumas, išskyrus kabelio kokybę, yra trijų jungčių padėtis. Dvi standartinio ATA kabelio prietaisų jungtys yra arčiau vieno kabelio galo. Bet kuri pavara gali būti prijungta prie bet kurios disko jungties. Standartinis ATA kabelis gali būti naudojamas su bet kuriuo ATA / ATAPI įrenginiu per „UltraATA-33“ (UDMA režimas 2). Jei „UltraATA-66“ (4 UDMA režimas) ar greitesniam įrenginiui prijungti naudojamas standartinis ATA kabelis, tas įrenginys veikia tinkamai, tačiau vėl veikia 2 UDMA režimu (33 MB / s). Standartiniam ATA kabeliui reikia nustatyti pagrindinius / verginius jungiklius prijungtiems įrenginiams.

Atkreipkite dėmesį, kad standartiniai ATA kabeliai nebėra „standartiniai“ „btw“ (nes visi jie jau yra paruošti gana seni). Daugelis kompiuterių, kuriuose vis dar yra ATA sąsajų, tikriausiai bus „UltraDMA“ tipo.

Standartinis / CSEL

Standartinis / CSEL ATA kabelis yra identiškas standartiniam ATA kabeliui, išskyrus tai, kad kaištis 28 nėra prijungtas tarp vidurinės pavaros jungties ir galinės pavaros jungties. Standartinis / CSEL ATA kabelis palaiko pagrindinio / pavaldaus arba CSEL peršokimą prijungtiems įrenginiams. Jungties padėtis yra reikšminga standartiniame / CSEL kabelyje. CSEL kabelio sąsajos jungtis yra paženklinta arba yra kitokios spalvos nei diskų jungtys. Centrinė jungtis skirta pagrindiniam įrenginiui, o galinė jungtis, esanti priešais sąsajos jungtį, yra vergo įrenginiui.

„UltraDMA“ (80 laidų)

„UltraDMA“ ( UDMA ) kabelis naudoja 80 laidų juostos kabelį ir 40 kontaktų jungtis visose trijose padėtyse. Papildomi 40 laidų yra skirti įžeminimo laidai, kiekvienas priskirtas vienam iš standartinių 40 ATA kaiščių. UDMA kabelis gali būti naudojamas su bet kuriuo ATA / ATAPI įrenginiu. Jis turėtų būti naudojamas patikimesniam veikimui, tačiau jis reikalingas geriausiam veikimui naudojant „UltraATA-66“, –100 ir –133 įrenginius (atitinkamai UDMA 4, 5 ir 6 režimai). Visi UDMA kabeliai yra CSEL kabeliai ir gali būti naudojami pasirinkus kabelį arba pagrindinio / pavaldžiojo režimą. Ankstesnių ATA kabelių spalvos jungtys nebuvo nurodytos.

Kadangi „UltraATA-66“ ar greitesniam veikimui reikalingas „UltraDMA“ kabelis, sistema turi turėti būdą nustatyti, ar toks kabelis yra įdiegtas. Tai daroma įžeminant kaištį 34 mėlynoje jungtyje, kuris pritvirtinamas prie sąsajos. Kadangi 40 laidų ATA kabeliai neįžemina 34 kaiščio, sistema įkrovos metu gali nustatyti, ar yra sumontuotas 40, ar 80 laidų laidas.

Šeimininkas ir vergas

Kol SATA sąsajos ir diskai tapo įprasti, ATA buvo naudojama beveik visuotinai kietiesiems diskams prijungti. Net ir šiandien šimtai milijonų kompiuterių turi ATA kietuosius diskus. Šis skaičius neišvengiamai mažės, kai bus atnaujinamos ir pakeičiamos senesnės sistemos, tačiau ATA liks mums daugelį metų.

Originalioje ATA specifikacijoje buvo apibrėžta viena sąsaja, palaikanti vieną ar du ATA kietuosius diskus. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje beveik visos sistemos turėjo dvigubas ATA sąsajas, kurių kiekviena palaikė iki dviejų ATA standžiųjų diskų arba ATAPI įrenginių. Ironiška, bet mes apėjome visą ratą. Daugelyje dabartinių pagrindinių plokščių yra kelios SATA sąsajos, tačiau tik viena ATA sąsaja.

Jei sistema turi dvi ATA sąsajas, viena apibrėžiama kaip pirminė ATA sąsaja o kitas kaip antrinė ATA sąsaja . Šios dvi sąsajos funkciniu požiūriu yra identiškos, tačiau sistema pagrindinei sąsajai suteikia didesnį prioritetą. Atitinkamai kietasis diskas (aukšto prioriteto periferinis įrenginys) paprastai yra prijungtas prie pirminės sąsajos, antrinė sąsaja naudojama optiniams įrenginiams ir kitiems žemesnio prioriteto įrenginiams.

Paskirti šeimininkus ir vergus

Kiekviena ATA sąsaja (dažnai laisvai vadinama ATA kanalas ) prie jo gali būti prijungtas nulis, vienas arba du ATA ir (arba) ATAPI įrenginiai. Kiekviename ATA ir ATAPI įrenginyje yra įtaisytas valdiklis, tačiau ATA leidžia (ir reikalauja) tik vieną aktyvų valdiklį vienoje sąsajoje. Todėl, jei prie sąsajos prijungtas tik vienas įrenginys, jame turi būti įgalintas įterptasis valdiklis. Jei prie ATA sąsajos prijungti du įrenginiai, vieno įrenginio valdiklis turi būti įjungtas, o kito valdiklis turi būti išjungtas.

Pagal ATA terminologiją prietaisas, kurio valdiklis įgalintas, vadinamas a meistras tas, kurio valdiklis yra išjungtas, vadinamas a vergas (ATA prieš politinį korektiškumą). Kompiuteryje su dviem ATA sąsajomis prietaisas gali būti sukonfigūruotas bet kuriuo iš keturių būdų: pagrindinis šeimininkas, pagrindinis vergas, antrinis šeimininkas arba antrinis vergas . ATA / ATAPI įrenginiai yra priskirti kaip pagrindiniai arba vergai, nustatydami įrenginyje džemperius, kaip parodyta 7-3 pav .

Blokuoti vaizdą' alt=

7-3 pav. Pagrindinio / pavaldaus jungiklio nustatymas ATA diske

Šeimininko / vergo gairės

Sprendžiant, kaip paskirstyti įrenginius tarp dviejų sąsajų ir kiekvienai pasirinkti pagrindinio arba pavaldaus asmens būseną, vadovaukitės šiomis gairėmis:

  • Visada priskirkite pagrindinį kietąjį diską kaip pagrindinį pagrindinį. Prijunkite kitą įrenginį prie pagrindinės ATA sąsajos, nebent abi antrinės sąsajos vietos būtų užimtos.
  • ATA draudžia sąsajoje vienu metu įvestis / išvestis, o tai reiškia, kad vienu metu gali būti aktyvus tik vienas įrenginys. Jei vienas įrenginys skaito ar rašo, kitas prietaisas negali skaityti ar rašyti, kol aktyvus įrenginys duoda kanalą. Šios taisyklės reikšmė yra ta, kad jei turite du įrenginius, kuriems reikia atlikti vienu metu įvestį / išvestį, pavyzdžiui, DVD įrašymo įrenginį, kurį naudojate DVD kopijoms iš DVD-ROM įrenginio, šiuos du įrenginius turėtumėte įdėti į atskiras sąsajas.
  • Jei prie tos pačios sąsajos jungiate ATA įrenginį (standųjį diską) ir ATAPI įrenginį (pavyzdžiui, optinį įrenginį), nustatykite kietąjį diską kaip pagrindinį, o ATAPI įrenginį - kaip vergą.
  • Jei prie sąsajos jungiate du panašius įrenginius (ATA arba ATAPI), paprastai nesvarbu, kuris įrenginys yra pagrindinis ir kuris vergas. Tačiau šioms gairėms yra išimčių, ypač naudojant ATAPI įrenginius, kai kurie iš jų tikrai nori būti pagrindiniai (arba vergai), priklausomai nuo to, kuris kitas ATAPI įrenginys yra prijungtas prie kanalo.
  • Jei prie tos pačios ATA sąsajos jungiate senesnį įrenginį ir naujesnį įrenginį, paprastai naująjį įrenginį geriau sukonfigūruoti kaip pagrindinį, nes greičiausiai jame yra galingesnis valdiklis nei senesniame įrenginyje.
  • Venkite dalytis viena sąsaja tarp įrenginio, kuriame galima naudoti DMA, ir tik su PIO. Jei abu sąsajoje esantys įrenginiai gali naudoti DMA, abu naudoja DMA. Jei tik vienas įrenginys gali naudoti DMA, abu įrenginiai yra priversti naudoti PIO, o tai sumažina našumą ir smarkiai padidina procesoriaus naudojimą. Panašiai, jei abu įrenginiai yra suderinami su DMA, tačiau skirtingais lygmenimis, pajėgesnis įrenginys yra priverstas naudoti lėtesnį DMA režimą. Jei įmanoma, pakeiskite bet kokius tik PIO įrenginius.

Prijunkite diską prie tinkamos jungties

Kad galėtumėte nustatyti teisingą trumpiklio nustatymą, turite įsitikinti, kad diską prijungėte prie teisingos jungties.

Su standartiniais ATA kabeliais

Standartiniams ATA kabeliams tai veikia taip:

Visos jungtys yra juodos. Bet kuri pavara gali būti prijungta prie bet kurios disko jungties. Paprastai pagrindinį įrenginį įdėkite į vidurinę kabelio jungtį, o vergą - kabelio gale. Matyti čia

Su „Cable Select“ kabeliais

Daugelyje ATA / ATAPI diskų be standartinių pagrindinių / verginių džemperių yra „Cable Select“ (CS arba CSEL) megztinis. Jei perjungiate diską kaip pagrindinį (arba pavaldųjį), tas įrenginys veikia kaip pagrindinis (arba pavaldusis), nepaisant to, prie kurios jungties jis pritvirtintas prie ATA kabelio. Jei perjungiate diską kaip CSEL, disko padėtis ant kabelio lemia, ar diskas veikia kaip pagrindinis, ar kaip vergas.

CSEL buvo pristatyta kaip priemonė supaprastinti ATA konfigūraciją. Tikslas buvo tas, kad diskus galima paprasčiausiai įdiegti ir pašalinti nekeičiant džemperių, nesant konfliktų galimybės dėl netinkamų trumpiklių nustatymų. Nors CSEL egzistuoja daugelį metų, tik pastaruosius kelerius metus jis tapo populiarus tarp sistemų kūrėjų.

Norint naudoti CSEL, reikia:

  • Jei sąsajoje įdiegtas vienas diskas, tas diskas turi palaikyti ir sukonfigūruoti naudoti CSEL. Jei įdiegti du diskai, abu turi palaikyti ir sukonfigūruoti naudoti CSEL
  • ATA sąsaja turi palaikyti CSEL. Labai senos ATA sąsajos nepalaiko CSEL ir bet kokį diską, sukonfigūruotą kaip CSEL, traktuoja kaip vergą.
  • ATA kabelis turi būti specialus CSEL kabelis. Deja, yra trijų tipų CSEL kabeliai:
    • 40 laidų CSEL kabelis skiriasi nuo standartinio 40 laidų ATA kabelio tuo, kad kaištis 28 yra sujungtas tik tarp ATA sąsajos ir pirmosios kabelio pavaros padėties (vidurinės jungties). 28 kaištis nėra prijungtas tarp sąsajos ir antrosios pavaros padėties (kabelio galinės jungties). Tokiu kabeliu prie vidurinės jungties (su prijungtu 28 kaiščiu) pritvirtinta pavara yra pagrindinė pavara, pritvirtinta prie jungties, esančios toliausiai nuo sąsajos (kai 28 kaištis neprijungtas), yra vergas.
    • Visi 80 laidų („Ultra DMA“) ATA kabeliai palaiko CSEL, tačiau visiškai priešingai, nei ką tik aprašyta 40 laidų standartinio CSEL kabelio orientacija. Tokiu kabeliu prie vidurinės jungties pritvirtinta pavara (su 28 kaiščiu neprijungtu) yra pavaros pavara, pritvirtinta prie jungties, esančios toliausiai nuo sąsajos (su prijungtu 28 kaiščiu). Tai iš tikrųjų yra geresnis susitarimas, jei šiek tiek ne intuityviai, kaip laidą galima prijungti prie galinės jungties, bet ne prie vidurio? nes standartinis 40 laidų CSEL kabelis pagrindinę pavarą uždeda ant vidurinės jungties. Jei ant to kabelio yra sumontuotas tik vienas diskas, ilgas kabelio kabelis lieka laisvai kabantis ir prie jo nieko neprijungta. Elektra tai labai prasta idėja, nes nenutrūkstamas laidas leidžia susidaryti stovinčioms bangoms, didinant triukšmą linijoje ir kenkiant duomenų vientisumui.
    • 40 laidų CSEL Y laidas per vidurį įdeda sąsajos jungtį su pavaros jungtimi abiejuose galuose, viena etikete pažymėta pagrindine ir viena pavaldžia. Nors teoriškai tai yra gera idėja, praktiškai ji veikia retai. Problema ta, kad vis dar galioja ATA kabelio ilgio apribojimai, o tai reiškia, kad pavaros jungtims nepakanka kabelio patekti į diskus visais atvejais, išskyrus mažiausius. Jei turite bokštą, galite jį pamiršti. Manoma, kad 40 laidų CSEL kabeliai yra aiškiai paženklinti, tačiau mes nustatėme, kad dažnai taip nėra. Tokių kabelių vizualiai nustatyti neįmanoma, nors tipą galite patikrinti naudodami skaitmeninį voltmetrą arba tęstinumo matuoklį tarp dviejų galinių jungčių, esančių 28 kaištyje. Jei yra tęstinumas, turite standartinį ATA kabelį. Jei ne, turite CSEL kabelį.

Su „UltraDMA“ kabeliais

„Ultra DMA“ kabelio specifikacijai reikalingos šios jungties spalvos:

  • Viena galinė jungtis yra mėlyna, o tai rodo, kad ji tvirtinama prie pagrindinės plokštės ATA sąsajos.
  • Priešinga galinė jungtis yra juoda ir naudojama pagrindiniam įrenginiui (0 įrenginys) arba vienam diskui, jei prie laido pritvirtintas tik vienas, prijungti. Jei naudojama CSEL, juoda jungtis konfigūruoja diską kaip pagrindinį. Jei naudojamas standartinis pagrindinio / pavaldinio perjungimas, pagrindinis įrenginys vis tiek turi būti pritvirtintas prie juodos jungties, nes ATA-66, ATA-100 ir ATA-133 neleidžia prie vidurinės jungties prijungti vieno pavaros, todėl stovinčiose bangose, kurios trukdo duomenų perdavimui.
  • Vidurinė jungtis yra pilka ir naudojama vergui (1 įrenginys) pritvirtinti, jei yra.

7-4 paveikslas rodo 80 laidų „UltraDMA“ kabelį (viršuje) ir 40 laidų standartinį ATA kabelį palyginimui.

Blokuoti vaizdą' alt=

7-4 paveikslas: „UltraDMA“ 80 laidų ATA kabelis (viršuje) ir standartinis 40 laidų ATA kabelis

Džemperių nustatymas

ATA įrenginiuose yra keli arba visi iš šių trumpiklių pasirinkimų:

Meistras

Prijungus trumpiklį pagrindinėje padėtyje, įjungiamas valdiklis. Šią parinktį turi visi ATA ir ATAPI įrenginiai. Pasirinkite šią jungiklio padėtį, jei tai yra vienintelis įrenginys, prijungtas prie sąsajos, arba jei jis yra pirmasis iš dviejų prietaisų, prijungtų prie sąsajos.

Vergas

Prijungus trumpiklį vergo padėtyje, išjungiamas vidinis valdiklis. (Vienas iš mūsų techninių apžvalgininkų pažymi, kad jis tuo pasinaudojo, norėdamas gauti duomenis iš standžiojo disko, kurio valdiklis sugedo, tai labai naudinga nepamiršti.) Visi ATA ir ATAPI įrenginiai gali būti nustatyti kaip vergai. Pasirinkite šią trumpiklio padėtį, jei tai yra antrasis įrenginys, prijungtas prie sąsajos, kurioje jau yra prijungtas pagrindinis įrenginys.

„Cable Select“

Daugumai ATA / ATAPI įrenginių yra pažymėta trečioji džemperio padėtis „Cable Select“, CS arba RUSE . Prijungus trumpiklį CSEL padėtyje, prietaisas nurodomas konfigūruoti save kaip pagrindinį arba pavaldųjį, atsižvelgiant į jo padėtį ATA kabelyje. Jei CSEL trumpiklis yra prijungtas, kiti jungikliai negali būti prijungti. Daugiau informacijos apie CSEL rasite kitame skyriuje.

Vienintelis / tik

Kai kurie senesni ATA / ATAPI įrenginiai, veikdami kaip pagrindiniai, turi žinoti, ar jie yra vienintelis kanalo įrenginys, ar taip pat prijungtas vergo įrenginys. Tokiuose įtaisuose gali būti pažymėta papildoma jungiklio padėtis Vienintelis arba Tik . Tokiam įrenginiui perjunkite jį kaip pagrindinį, jei jis yra pagrindinis sąsajos įrenginys, vergas, jei jis yra sąsajos vergas, ir vienintelis / tik tuo atveju, jei jis yra vienintelis prie sąsajos prijungtas įrenginys.

Vergų dabartis

Keletas senesnių diskų turi trumpiklį Vergų dabartis arba SP . Šis megztinis atlieka atvirkštinę vienintelio / vienintelio megztinio funkciją, pranešdamas prietaisui, peršokusiam kaip meistrą, kad kanale yra ir vergo įrenginys. Tokiam įrenginiui perjunkite jį kaip pagrindinį įrenginį, jei jis yra vienintelis sąsajos įrenginys, arba vergą, jei jis yra antras iš dviejų sąsajoje esančių įrenginių.

Jei tai yra kanalo šeimininkas, kuriame taip pat yra įdiegtas vergas, prijunkite ir pagrindinį, ir vergo esamą džemperį.

BIOS sąranka

Prijungę savo diskus prie tinkamų kabelių jungčių ir nustatę trumpiklius, laikas leisti sistemai aptikti diskus. Tam iš naujo paleiskite sistemą ir paleiskite BIOS sąranką (turėsite paspausti klavišą, nes sistema paleidžiama dažnai, raktas yra F1, F2, Esc arba Del). Jei BIOS automatiškai neparodo jūsų diskų, meniu ieškokite parinkties, pavadintos „Auto Detect“ ar panašiai. Norėdami priversti diską aptikti, naudokite šią automatinio aptikimo parinktį. Perkraukite iš naujo ir turėtumėte mokėti naudotis savo diskais (tada galėsite pradėti disko skaidymą ir formatavimą). Jei nepavyksta paleisti diskų naudojant dabartinę konfigūraciją, išbandykite kitas konfigūracijas, kaip paaiškinta čia

Atminkite, kad BIOS sąrankoje taip pat bus nurodytas jūsų SATA sąsajų skaičius, jei turite SATA. Tai bus naudinga norint nustatyti, kurioje sąsajoje turite prijungti savo diską, kad jis būtų pagrindinis diskas.

ATA serija

ATA serija (taip pat žinomas kaip SATA arba S-ATA ) yra senesnių ATA / ATAPI standartų perėmėja. SATA pirmiausia skirta kietojo disko sąsajai, tačiau taip pat gali būti naudojama optiniams įrenginiams, juostiniams įrenginiams ir panašiems įrenginiams.

Iš pradžių tikėtasi, kad SATA diskai ir sąsajos bus pristatyti 2001 m. Pabaigoje, tačiau įvairūs klausimai atidėjo diegimą daugiau nei metus. Iki 2002 m. Pabaigos SATA pagrindinės plokštės ir diskai buvo ribotai platinami, tačiau tik 2003 m. Viduryje SATA diskai ir pagrindinės plokštės, turinčios vietinį SATA palaikymą, tapo plačiai prieinamos. Nepaisant lėtos pradžios, SATA pakilo kaip gangsteriai. Greitesni, antros kartos SATA diskai ir sąsajos buvo pristatyti 2005 m. Pradžioje.

Šiuo metu yra dvi SATA versijos:

SATA / 150

SATA / 150 (taip pat vadinama SATA150 ) apibrėžia pirmosios kartos SATA sąsajas ir įrenginius. SATA / 150 veikia neapdorotų duomenų perdavimo sparta 1,5 GB / s, tačiau pridėtinės išlaidos sumažina efektyvų duomenų perdavimo greitį iki 1,2 GB / s arba 150 MB / s. Nors ši duomenų perdavimo sparta yra tik šiek tiek didesnė nei „UltraATA / 133“ 133 MB / s sparta, visas SATA pralaidumas yra prieinamas kiekvienam prijungtam įrenginiui, o ne dalijamasi tarp dviejų įrenginių, kaip yra PATA.

SATA / 300

SATA / 300 arba SATA300 (dažnai klaidingai vadinamas SATA II ) apibrėžiamos antrosios kartos SATA sąsajos ir įrenginiai. SATA / 300 veikia neapdorotų duomenų perdavimo sparta 3,0 GB / s, tačiau pridėtinės išlaidos sumažina efektyvų duomenų perdavimo greitį iki 2,4 GB / s arba 300 MB / s. Pagrindinės plokštės, pagrįstos „NVIDIA nForce4“ lustų rinkiniu, buvo pradėtos pristatyti 2005 m. Pradžioje ir buvo pirmieji prieinami SATA / 300 suderinami įrenginiai. SATA / 300 kietieji diskai pradėti gaminti 2005 m. Viduryje. SATA / 300 sąsajos ir diskai naudoja tas pačias fizines jungtis kaip ir SATA / 150 komponentai, ir yra suderinami su SATA / 150 sąsajomis ir įrenginiais atgal (nors ir mažesniu duomenų perdavimo greičiu SATA / 150).

Serijos ATA funkcijos

SATA turi šias svarbias funkcijas:

Sumažinta įtampa

PATA naudoja santykinai didelę signalizacijos įtampą, kuri kartu su dideliu kaiščių tankiu padaro 133 MB / s didžiausią realiai įmanoma PATA duomenų perdavimo spartą. SATA naudoja žymiai mažesnę signalizacijos įtampą, kuri sumažina trukdžius ir tarp laidininkų susidūrimą.

Supaprastinti laidai ir jungtys

SATA pakeičia 40 kontaktų / 80 laidų PATA juostos kabelį 7 laidų kabeliu. Be išlaidų mažinimo ir patikimumo didinimo, mažesnis SATA kabelis palengvina kabelių nukreipimą ir pagerina oro srautą bei aušinimą. SATA kabelis gali būti net 1 metro ilgio, palyginti su 0,45 metro (18 ') PATA apribojimu. Šis padidėjęs ilgis prisideda prie paprastesnio naudojimo ir lankstumo įrengiant pavaras, ypač bokštinėse sistemose.

Diferencinis signalizavimas

Be trijų įžeminimo laidų, 7 laidų SATA kabelyje naudojamos diferencinės perdavimo poros (TX + ir TX) ir diferencialinės priėmimo poros (RX + ir RX). Diferencinis signalizavimas, ilgą laiką naudojamas SCSI pagrįstoje serverio saugykloje, padidina signalo vientisumą, palaiko didesnį duomenų perdavimo greitį ir leidžia naudoti ilgesnius kabelius.

Pagerintas duomenų patikimumas

Be diferencinio signalizavimo, SATA apima puikų klaidų aptikimą ir taisymą, kuris užtikrina komandų ir duomenų perdavimo vientisumą nuo galo iki greičio, gerokai viršijančio galimą naudojant PATA.

Operacinės sistemos suderinamumas

Operacinės sistemos požiūriu SATA atrodo identiška PATA. Taigi dabartinės operacinės sistemos gali atpažinti ir naudoti SATA sąsajas ir įrenginius naudodamos esamas tvarkykles. (Tačiau jei jūsų sistema naudoja mikroschemų rinkinį arba BIOS, kuris neturi vietinio SATA palaikymo, arba jei naudojate operacinės sistemos paskirstymo diską, kuris buvo ankstesnis nei SATA, gali tekti įdėti diskelį su SATA tvarkyklėmis diegiant, kad SATA diskai būti pripažintam.)

Taškas-taškas topologija

Skirtingai nuo PATA, leidžiančios prijungti du įrenginius prie vienos sąsajos, SATA skiria sąsają kiekvienam įrenginiui. Tai padeda našumui trimis būdais:

  • Kiekviename SATA įrenginyje yra visas 150 MB / s arba 300 MB / s pralaidumas. Nors dabartiniai PATA diskai nėra ribojami pralaidumo, kai veikia vienas kanalas, tačiau dviejų greitų PATA diskų įrengimas viename kanale sumažina abiejų pralaidumą.
    • PATA leidžia kanalą vienu metu naudoti tik vienam įrenginiui, o tai reiškia, kad įrenginiui gali tekti laukti savo eilės prieš rašant ar skaitant duomenis PATA kanale. SATA įrenginiai gali bet kada rašyti ar skaityti, neatsižvelgdami į kitus įrenginius.
    • Jei PATA kanale įdiegti du įrenginiai, tas kanalas visada veikia lėtesnio įrenginio greičiu. Pvz., Įdėjus UDMA-6 standųjį diską ir UDMA-2 optinį diską tame pačiame kanale, kietasis diskas turi veikti su UDMA-2. SATA įrenginiai visada bendrauja didžiausiu duomenų perdavimo greičiu, kurį palaiko įrenginys ir sąsaja.

Vietinių komandų eilių palaikymas

PATA diskai atsako į skaitymo ir rašymo užklausas tokia tvarka, kokia jie gaunami, neatsižvelgiant į duomenų vietą diske. Tai yra panašu į liftą, kuris eina į kiekvieną aukštą tokia tvarka, kokia buvo paspausti iškvietimo mygtukai, nekreipiant dėmesio į tarpiniuose aukštuose laukiančius žmones. Dauguma (bet ne visi) SATA diskų įrenginiai palaiko Gimtoji komandų eilė ( NCQ ), leidžiančią diske kaupti skaitymo ir rašymo užklausas, rūšiuoti jas pagal efektyviausią tvarką ir tada apdoroti tas užklausas neatsižvelgiant į jų gavimo tvarką. Šis procesas, dar vadinamas lifto ieškojimas , leidžia vairuoti aptarnavimo skaitymo ir rašymo užklausas, tuo pačiu sumažinant galvos judesius, o tai lemia geresnį našumą. NCQ yra svarbiausias aplinkose, tokiose kaip serveriai, kur diskai yra nuolat pasiekiami, tačiau teikia tam tikrų pranašumų net ir darbalaukio sistemose.

Serijinės ATA jungtys ir kabeliai

Palyginti su PATA, SATA naudoja plonesnius kabelius ir mažesnes, nedviprasmiškai sujungtas jungtis. 7 kontaktų SATA signalo jungtis yra naudojamas abiejuose SATA duomenų kabelio galuose. Bet kuri jungtis gali būti keičiama kartu su disko duomenų jungtimi arba pagrindinės plokštės SATA sąsaja. 15 kontaktų SATA maitinimo jungtis naudoja panašią fizinę jungtį, taip pat su nedviprasmišku klavišu. 7-5 pav kairėje rodo SATA duomenų kabelį, o dešinėje - palyginimui UDMA ATA kabelį. Net atsižvelgiant į tai, kad ATA kabelis palaiko du įrenginius, akivaizdu, kad naudojant SATA išsaugomas pagrindinės plokštės nekilnojamasis turtas ir žymiai sumažinta laidų netvarka korpuso viduje.

Blokuoti vaizdą' alt=

7-5 paveikslas: SATA duomenų kabelis (kairėje) ir „UltraDMA“ duomenų kabelis

Pagal SATA specifikaciją leistinas SATA signalo kabelio ilgis yra iki 1 metro daugiau nei dvigubai ilgesnis nei ilgiausias leistinas PATA kabelis. Be puikių elektrinių charakteristikų ir didesnio leistino ilgio, vienas iš pagrindinių SATA kabelių pranašumų yra mažesnis fizinis dydis, kuris prisideda prie tvarkingesnių kabelių eigos ir žymiai geresnio oro srauto ir aušinimo.

SATA standžiojo disko konfigūravimas

Apie SATA standžiojo disko konfigūravimą nėra daug ką pasakyti. Skirtingai nuo PATA, nereikia nustatyti džemperių pagrindiniam ar vergui (nors SATA palaiko pagrindinio / vergo emuliavimą). Kiekvienas SATA diskas jungiasi prie specialios signalo jungties, o signalo ir maitinimo laidai yra visiškai standartiniai. Taip pat nereikia jaudintis dėl DMA konfigūravimo, sprendimo, kurie įrenginiai turėtų bendrinti kanalą, ir pan. Dėl pajėgumų apribojimų nėra jokių abejonių, nes visi SATA standieji diskai ir sąsajos palaiko 48 bitų LBA. Lustų rinkinys, BIOS, operacinė sistema ir dabartinių sistemų tvarkyklės SATA standųjį diską atpažįsta kaip dar vieną ATA diską, todėl nereikia jokios konfigūracijos. Tiesiog prijunkite duomenų kabelį prie disko ir sąsajos, prijunkite maitinimo laidą prie disko ir pradėsite naudoti diską. (Senesnėse sistemose gali tekti tvarkykles įdiegti rankiniu būdu, o SATA diskai gali būti atpažįstami kaip SCSI įrenginiai, o ne ATA įrenginiai. Tai įprasta elgsena.)

Tačiau jūs turite žinoti, kad jūs turite prijungti SATA diską, kuris yra pagrindinis SATA diskas, prie mažiausiai sunumeruoto SATA sąsajos (paprastai 0, bet kartais 1). Prijunkite SATA diską, kuris yra antrinis pagal mažiausią galimą SATA sąsają. (Sistemoje, kurioje yra pagrindinis PATA ir antrinis SATA diskai, naudokite 0 arba naujesnę SATA sąsają.) Jei įmanoma, bet kuris PATA standusis diskas turėtų būti sukonfigūruotas kaip pagrindinis įrenginys. Prijunkite PATA diską, kuris yra pagrindinis kaip pagrindinis pagrindinis įrenginys, ir PATA diską, kuris yra antrinis, kaip antrinę dedeklę.

ATA RAID

REIDAS ( Perteklinis nebrangių diskų / diskų rinkinys ) yra priemonė, kuria duomenys yra paskirstomi dviem ar daugiau fizinių standžiųjų diskų, siekiant pagerinti našumą ir padidinti duomenų saugumą. RAID gali išgyventi praradus bet kurį diską, neprarandant duomenų, nes masyvo perteklius leidžia tuos duomenis atkurti arba atkurti iš likusių diskų.

Anksčiau RAID diegimas buvo labai brangus, todėl buvo naudojamas tik serveriuose ir profesionaliose darbo vietose. Tai jau netiesa. Daugelyje naujausių sistemų ir pagrindinių plokščių yra RAID palaikančios ATA ir (arba) SATA sąsajos. Maža ATA ir SATA diskų kaina ir įmontuotas RAID palaikymas reiškia, kad dabar praktiška naudoti RAID paprastuose kompiuteriuose.

Yra penki apibrėžti RAID lygiai, sunumeruoti RAID nuo 1 iki RAID 5, nors kompiuterio aplinkoje dažniausiai naudojami tik du iš šių lygių. Kai kuriuos arba visus toliau nurodytus RAID lygius ir kitas kelių diskų konfigūracijas palaiko daugelis dabartinių pagrindinių plokščių:

JBOD

JBOD ( Tiesiog krūva diskų ), taip pat vadinama Span režimas arba Įtempimo režimas yra ne RAID veikimo režimas, kurį palaiko dauguma RAID adapterių. Naudojant JBOD, galima logiškai sulieti du ar daugiau fizinių diskų, kurie operacinei sistemai atrodo kaip vienas didesnis diskas. Duomenys rašomi į pirmąjį diską, kol jis bus pilnas, tada į antrąjį diską, kol jis bus pilnas, ir pan. Anksčiau, kai disko talpa buvo mažesnė, JBOD masyvai buvo naudojami norint sukurti pakankamai didelius atskirus tomus didžiulėms duomenų bazėms laikyti. Kadangi dabar lengvai pasiekiami 300 GB ir didesni diskai, retai yra rimta priežastis naudoti JBOD. JBOD trūkumas yra tas, kad sugedus bet kokiam diskui, visas masyvas tampa neprieinamas. Kadangi disko gedimo tikimybė yra proporcinga diskų skaičiui masyve, JBOD yra mažiau patikimas nei vienas didelis diskas. JBOD našumas yra toks pat kaip diskų, sudarančių masyvą.

RAID 0

RAID 0 , taip pat vadinama disko juostelės , iš tikrųjų nėra RAID, nes tai nereikalauja pertekliaus. Naudojant RAID 0, duomenys rašomi susipynę į du ar daugiau fizinių diskų. Kadangi rašymas ir skaitymas yra padalijami į du ar daugiau diskų, RAID 0 teikia greičiausią bet kokio RAID lygio skaitymo ir rašymo funkciją ir rašymo, ir skaitymo našumas pastebimai greitesnis nei vieno disko. RAID 0 trūkumas yra tas, kad sugedus bet kokiam masyvo diskui, prarandami visi duomenys, saugomi visuose masyvo diskuose. Tai reiškia, kad RAID 0 masyve saugomiems duomenims iš tikrųjų kyla didesnė rizika nei duomenims, saugomiems viename diske. Nors kai kurie atsidavę žaidėjai naudoja RAID 0 ieškodami kuo geresnio našumo, nerekomenduojame naudoti RAID 0 įprastoje darbalaukio sistemoje.

RAID 1

RAID 1 , taip pat vadinama disko atspindėjimas , kopijuoja visus įrašus į du ar daugiau fizinių diskų įrenginių. Atitinkamai RAID 1 siūlo didžiausią duomenų perteklių lygį, sumažinant operacinei sistemai matomos vietos diske kiekį perpus. Prireikus rašyti tuos pačius duomenis į du diskus, reikia, kad RAID 1 įrašymas paprastai būtų šiek tiek lėtesnis nei įrašymas į vieną diską. Ir atvirkščiai, kadangi tuos pačius duomenis galima nuskaityti iš bet kurio disko, intelektualusis RAID 1 adapteris gali šiek tiek pagerinti skaitymo našumą, palyginti su vienu disku, pateikdamas kiekvieno disko skaitymo užklausas eilėje atskirai, leisdamas nuskaityti duomenis iš to disko, kuris turi savo diską arčiausiai prašomų duomenų. RAID 1 masyvas taip pat gali naudoti du fizinius pagrindinio kompiuterio adapterius, kad pašalintų disko adapterį kaip vieną gedimo tašką. Tokiame susitarime vadinamas disko dvipusis spausdinimas , masyvas gali toliau veikti sugedus vienam diskui, vienam pagrindinio kompiuterio adapteriui arba abiem (jei jie yra tame pačiame kanale).

RAID 5

RAID 5 , taip pat vadinama disko juostelės su paritetu , reikalingi bent trys fizinių diskų įrenginiai. Duomenys rašomi blokais į kintamuosius diskus, pariteto blokai įterpiami. Pavyzdžiui, RAID 5 masyve, kurį sudaro trys fiziniai diskai, pirmasis 64 KB duomenų blokas gali būti įrašytas į pirmąjį, antrasis duomenų blokas į antrąjį ir pariteto bloką į trečiąjį. Vėlesni duomenų blokai ir pariteto blokai įrašomi į tris diskus taip, kad duomenų blokai ir pariteto blokai būtų paskirstyti vienodai visiems trims diskams. Pariteto blokai apskaičiuojami taip, kad praradus bet kurį iš jų dviejų duomenų blokų, juos galima rekonstruoti naudojant pariteto bloką ir likusį duomenų bloką. Bet kurio vieno RAID 5 masyvo disko gedimas nepraranda duomenų, nes prarastus duomenų blokus galima atkurti iš likusių dviejų diskų duomenų ir pariteto blokų. RAID 5 užtikrina šiek tiek geresnį skaitymo našumą nei vienas diskas. RAID 5 rašymo našumas paprastai yra šiek tiek lėtesnis nei vieno disko, nes pridėtinės išlaidos susijusios su duomenų segmentavimu ir pariteto blokų skaičiavimu. Kadangi dauguma kompiuterių ir mažų serverių skaito daugiau nei rašo, RAID 5 dažnai yra geriausias kompromisas tarp našumo ir duomenų pertekliaus.

RAID 5 gali apimti bet kokį savavališką diskų skaičių, tačiau praktiškai geriausia apriboti RAID 5 iki trijų ar keturių fizinių diskų, nes sugedusio RAID 5 (tokio, kuriame sugedo diskas) našumas skiriasi atvirkščiai. masyvo diskų skaičius. Pavyzdžiui, trijų diskų RAID 5 su sugedusiu disku yra labai lėtas, bet tikriausiai jį galima naudoti tol, kol masyvą bus galima atkurti. Pablogėjęs RAID 5 su šešiais ar aštuoniais įrenginiais paprastai yra per lėtas, kad būtų apskritai tinkamas naudoti.

Jei jūsų pagrindinėje plokštėje nėra RAID palaikymo arba jums reikia RAID lygio, kurio nenurodo pagrindinė plokštė, galite įdiegti trečiosios šalies RAID adapterį, pvz., „3Ware“ sukurtą ( http://www.3ware.com ), „Adaptec“ ( http://www.adaptec.com ), „Highpoint Technologies“ ( http://www.highpoint-tech.com ), „Promise Technology“ ( http://www.promise.com ), ir kiti. Prieš įsigydami tokią kortelę, patikrinkite operacinės sistemos palaikymą, ypač jei naudojate „Linux“ arba senesnę „Windows“ versiją.

Daugiau apie kietuosius diskus