2017-10-25
1958
Несмотря на такой успех, интерфейс Parallel ATA имеет долгую историю проблем дизайна. Большинство этих проблем было успешно разрешено, остальные же просто проигнорированы. Последние включают в себя:
- 5-вольтные требования к сигналу и большое число выводов (pin count) - кабельный соединитель в 40 пин
- Ограничение по длине кабеля в 18 дюймов, проблемы с шириной и трассировкой кабеля
- Проблемы целостности данных
Вольтные требования к сигналу
5-вольтные требования к сигналу Parallel ATA становилось все труднее удовлетворить по мере того, как электрическое напряжение питания ядра чипа снижалось. Parallel ATA имеет 26, 5-вольтных сигналов на ATA канал, требующих использования больших физических контактных площадок чипа (chip pads), чтобы вместить большое число выводов (pin count). По мере снижения размеров чипа, большие контактные площадки, в конечном счете, будут доминировать в чипе. Уменьшенная конфигурация чипа также требует меньшего электрического напряжения, что затрудняет поддержку требований Parallel ATA к напряжению в 5V.
|
|
|
Проблемы с кабелем
Ограничение по длине кабеля в 18 дюймов может быть серьезной проблемой для существующего интерфейса Parallel ATA. В зависимости от размеров аппаратного блока PC, дизайна и расположения внутренних отсеков накопителей, ограниченная длина кабеля усложняет выбор расширения периферийного оборудования, что делает невозможным осуществление некоторых конфигураций встроенных дисководов.
Широкие и плоские ленточные кабели шины parallel ATA трудно прокладывать, и их форма и объем может воспрепятствовать вентиляции и создать "горячие точки" (hot spots) внутри аппаратного блока. Это особенно проблематично, принимая во внимание возросшие современные потребности в потребляемой мощности процессора и графической подсистемы.
Целостность данных
Целостность данных - уже давно существующая проблема Parallel ATA. При разработке интерфейса Parallel ATA не было предусмотрено какой-либо формы проверки данных. Однако, после введения первого режима UDMA, появилась форма защиты данных в виде CRC (контроля при помощи циклического избыточного кода), который впервые позволил осуществить проверку данных интерфейса. К сожалению, данные команд ATA все еще не проверяются, что представляет собой источник возможных ошибок.
4.SCSI (Small Computer System Interface) – используется в серверах, в графических станциях, где требуется более высокая пропускная способность и надежность обмена. Разработан и для обмена с любыми периферийными устройствами; можно подключить несколько модулей. Для наиболее эффективной работы серверов (а это многодисковые системы) полоса пропускания интерфейса должна быть в 3-4 раза выше, чем скорость передачи жесткого диска.
|
|
|
|
Основными характеристиками шины SCSI являются
· ее ширина - 8 или 16 бит. Или, другими словами, "narrow" или "wide".
· скорость (грубо - частота, с которой тактируется шина)
· физический тип интерфейса (однополярный, дифференциальный, оптика...). иногда это можно назвать типом разъема для подключения
на скорость влияют в основном первые два параметра. Обычно они записываются в виде приставок к слову SCSI.
| SCSI | общая часть названия. Обычно пишется справа. Или обозначает "базовый" интерфейс SCSI: шина 8 бит, скорость 5MHz |
| Fast или -2 | частота может достигать 10MHz (иногда пишут FastSCSI-2) |
| Ultra | частота может достигать 20MHz |
| Ultra2 | частота может достигать 40MHz. не совместим с остальными. |
| Wide | ширина шины увеличена до 16 бит |
Максимальную скорость передачи устройство-контроллер легко подсчитать. Для этого нужно просто взять частоту шины, а в случае наличия "Wide" умножить ее на 2. Например - FastSCSI - 10Мб/с, Ultra2WideSCSI - 80Мб/с.
Основные пути развития аналогичны предыдущим + расширение канала данных с 8 до 16.
Обмен на логическом уровне более сложен за счет подключения нескольких модулей. Алгоритм обмена между компьютером и SCSI устройством
Обмен за 7 фаз
| В | К | Р | ... | ПС | Д | С | Р |
В – выбор, компьютер указывает, с кем он хочет обмениваться. SCSI устройство должно подтвердить, что оно готово к обмену.
К – фаза команды – компьютер указывает тип команды – чтение, запись …
Р – разъединение, чтобы другие устройства обменивались данными, пока это готовится
ПС – повторное соединение: чаще всего выполняет само устройство.
Д – обмен данными
С – состояние: выполняется контроль целостности переданных данных.
Р – разъединение.
Serial ATA
Serial ATA устраняет ограничения традиционного интерфейса Parallel ATA. Поскольку первоначальная архитектура Serial ATA изменяет только физический уровень интерфейса, он сохраняет совместимость программного обеспечения и регистра с Parallel ATA. Нет необходимости изменять драйверы устройств и архитектура Serial ATA прозрачна для BIOS и операционной системы.
Благодаря последовательной передаче Serial ATA нужны только два канала данных - один для отправки и другой для приема. Сигнальное напряжение на каналах составляет 250 мВ, вместо старых 5 В на параллельном ATA. Благодаря дифференциальной передаче сигналов и противоположным фазам каналов происходит уничтожение взаимных помех. Поэтому отпала необходимость во взаимной скрутке проводов.
Вкратце перечислим основные характеристики.
· максимальная пропускная способность 150 Мбайт/с или 1200 Мбит/с (в будущем планируется переход на 300/600 Мбайт/с);
· возможность горячего включения;
· два режима энергосбережения: частичный (partial) и бездействие (slumber);
· кабель с семью проводами. Разъемы 8 мм шириной.
