Интерфейс IDE
Для подключения
винчестеров используются несколько типов интерфейсов, но в персональных компьютерах
почти всегда применяется 16-разрядный параллельный интерфейс IDE (Integrated
Drive Electronics), он же — АТ-BUS, ATA и его модернизации Ultra ATA с различными
тактовыми частотами. Название интерфейса IDE образовалось вследствие того, что
все управление винчестером находится в нем самом, а не как у более старых типов,
когда контроллер находился на вспомогательной плате, вставляемой в ISA-слот.
Заметим, что интерфейс IDE привязан к шине PCI (в компьютерах с 486 процессором
и ранее интерфейс IDE реализовывался на шине ISA с помощью платы Multi I/O),
пропускной способности которой для новейшей модернизации интерфейса АТА/100
уже не хватает.
Интерфейс
IDE за почти двадцатилетнюю историю практически не изменился, оставаясь укороченной
версией системной шины IBM PC AT, и лишь периодически подвергался модернизации
для увеличения скорости обмена между винчестером и системной платой. Только
в последнее время ему на смену приходит новый тип интерфейса — последовательный,
или Serial, ATA (уровни логических сигналов всего 0,5 В). Переход на последовательный
интерфейс вызван, в первую очередь, проблемами с синхронизацией параллельных
сигналов интерфейса, т. к. простейший протокол обмена через интерфейс не обеспечивает
надежную передачу данных на высоких тактовых частотах. В частности, вариант
АТА/133, видимо, будут поддерживать не все изготовители винчестеров.
Примечание
Интерфейс
SCSI используется, в основном, только в серверах, т. к. стоимость винчестеров
с SCSI-интерфейсом почти в два раза выше, чем у винчестеров с IDE-интерфейсом.
Подробности об интерфейсе SCSI приведены в гл. 8. Кратко лишь отметим, что повышенная
производительность интерфейса SCSI объясняется отдельным контроллером (процессором),
который регулирует потоки данных между устройствами, не используя ресурсы центрального
процессора. Наибольшего эффекта от применения интерфейса SCSI можно достигнуть
только в многозадачных операционных системах, когда надо одновременно выполнять
несколько "тяжелых" приложений или при массовых запросах к данным
на устройствах хранения.
Скорости обмена данными для различных вариантов интерфейса АТА
|
Режим |
Тип |
Скорость, Мбайт/с |
||
|
UDMA Mode 0 |
ATA 16 |
16.7 |
||
|
UDMA Mode 1 |
ATA 25 |
25 |
||
|
UDMA Mode 2 |
ATA 33 |
33 |
||
|
UDMA Mode 3 |
ATA 48 |
48 |
||
|
UDMA Mode 4 |
ATA 66 |
66 |
||
|
UDMA Mode 5 |
ATA 100 |
100 |
||
Спецификация
IDE определяет, что на системной плате устанавливается контроллер IDE-интерфейса
с двумя одинаковыми каналами, к каждому из которых можно подключить до 2 равноправных
устройств. То есть в персональном компьютере может одновременно работать до
4 винчестеров (или любых устройств с IDE-интерфейсом, а также с интерфейсом
ATAPI, являющимся еще одной модернизацией интерфейса IDE). Заметим, что для
увеличения количества подключаемых IDE-устройств можно использовать дополнительные
платы IDE-контроллеров, устанавливаемых в слот PCI.
Примечание
Контролер
IDE интерфейса на системной плате занимает или может занять аппаратные прерывания
14 и 15. При использовании 4 каналов возникает необходимость в прерываниях 10
и 12.
До скорости
передачи данных в 33 Мбайт/с для IDE-кабеля (шлейфа) применяется 40-жильный
плоский кабель. При желании использовать стандарты Ultra ATA/66 и Ultra ATA/100
надо заменить 40-жильный кабель на 80-жильный.
Для интерфейса
IDE используется кабель с 40-контактными разъемами и длиной не более
46 см (18 дюймов). Практически всегда на нем установлено 3 разъема — один для
подключения к системной плате и два для IDE-устройств. Каких-либо перекруток
проводов не используется! Следует обратить внимание, что на 80-жильном кабеле
также устанавливаются 40-контактные разъемы, а дополнительные 40 проводников
заземляются внутри разъема.
Совет
Придется
огорчить тех, кто без замены 40-жильного шлейфа пытается заставить работать
винчестер в режиме Ultra ATA/66 и тем более Ultra ATA/100. В этих режимах в
обязательном порядке необходимо использовать 80-жильный шлейф!
