ATA/IDE

История развития интерфейса IDE и его происхождение

История развития интерфейса IDE

За время существования персональных компьютеров использовалось множество интерфейсов подключения жестких дисков. С каждым новым поколением компьютеров появляются новые интерфейсы, в то же время старые отмирают и в современных системах не используются.

Основная функция контроллера накопителя, или интерфейса, — передача данных из системы в накопитель и обратно. От типа интерфейса зависит, с какой скоростью будут осуществляться эти операции, что во многом определяет общую производительность компьютера. Приводимые в технической литературе статистические данные не всегда точно отражают истинное положение дел. Я постараюсь отделить мифы, основанные на чересчур завышенных показателях, от реальности.

За время существования ПК было разработано несколько интерфейсов. В таблице приведены типы интерфейсов и период их использования.

Таблица. Интерфейсы жестких дисков

Интерфейс Когда использовался
ST-506/412 1978–1989 годы (устарел)
ESDI 1983–1991 годы (устарел)
IDE (не ATA) 1987–1993 годы (устарел)
SCSI С 1986 года по настоящее время
IDE С 1986 года по настоящее время
Serial ATA С 2003 года по настоящее время

Из них только первые два можно считать настоящими интерфейсами между контроллером и диском, и все они устарели. Версии интерфейса IDE (не ATA) использовались в основном в системах PS/2 и тоже отжили свое. Современные SCSI, ATA и SATA — это интерфейсы системного уровня, в которых контроллер одного из первых двух типов выполнен в виде набора микросхем и встроен в диск. Например, в большинстве дисков SCSI, IDE и SATA установлено устройство, собранное по той же схеме, что и автономный контроллер ESDI. В интерфейсе SCSI между контроллером и системной шиной вводится еще один уровень организации данных и управления, а IDE и SATA взаимодействуют непосредственно с системной шиной. Несмотря на эти отличия платы SCSI, ATA и Serial ATA именуются не платами кон троллера, а адаптерами интерфейса, так как реальные контроллеры встраиваются непосредственно в накопители на жестких дисках. Практически все современные накопители подключаются к ПК с помощью интерфейсов ATA, Serial ATA и SCSI.

Происхождение IDE

Как уже отмечалось, IDE (Integrated Drive Electronics) — это обобщающий термин, применимый практически к каждому дисководу со встроенным контроллером. Хотя, говоря “IDE”, мы обычно подразумеваем конкретную реализацию этого интерфейса, называемую ATA. Комбинирование контроллера и привода в одном устройстве существенно упрощает процесс установки, поскольку устройство и контроллер не нужно соединять отдельным шлейфом. При этом общее количество компонентов уменьшается, пути прохождения сигналов становятся короче, а электрические соединения — более помехоустойчивыми. В результате данная конфигурация выигрывает в отношении как себестоимости, так и надежности.

Объединяя контроллер (в том числе входящий в его состав шифратор/дешифратор) с жестким диском, удается существенно повысить надежность воспроизведения данных по сравнению с системами, в которых используются автономные контроллеры (ST506 и ESDI). Происходит это потому, что кодирование данных и их преобразование из цифровой формы в аналоговую (и наоборот) осуществляется непосредственно в жестком диске при меньшем уровне внешних помех. В результате аналоговые сигналы, временные параметры которых весьма критичны, не передаются по плоским кабелям, где они могли бы “набрать” помех; кроме того, при передаче сигналов по кабелям могут возникнуть непредсказуемые задержки их распространения. В конечном счете совмещение контроллера и жесткого диска в едином блоке позволило повысить тактовую частоту шифратора/дешифратора, плотность размещения данных на носителе и общее быстродействие системы.

Интеграция контроллера в жесткий диск освободила разработчиков от необходимости строго следовать стандартам, что было неизбежно при использовании прежних интерфейсов. Взаимно согласованная и “подогнанная” пара “жесткий диск–контроллер” обладает гораздо большим быстродействием по сравнению с прежними комбинациями автономных устройств. Ранние диски IDE назывались жесткими платами и представляли собой ничто иное, как упакованные в один корпус контроллеры и диски, вставляемые в качестве единого устройства в специальный разъем. Некоторые компании, например Plus Development (подразделение Quantum), поступали следующим образом: прикрепляли небольшие жесткие диски формата 3,5 дюйма (в стандарте ST506/412 или ESDI) непосредственно к платам стандартных контроллеров. Полученный модуль вставлялся в разъем шины, как обычный контроллер жесткого диска. Но когда тяжелый, вибрирующий жесткий диск устанавливается в разъем расширения и крепится всего одним винтом, это, естественно, — далеко не лучшая ситуация, не говоря уже о том, что такой модуль упирается в соседние платы, поскольку он намного толще обычного адаптера.

Некоторые компании пошли другим путем и переработали конструкцию контроллера, установив его вместо платы управления в стандартном жестком диске. При этом сам жесткий диск монтируется обычным образом в предназначенном для него отсеке. Конечно, как и любое другое устройство компьютера, встроенный контроллер таких жестких дисков необходимо подключать к шине. Делается это с помощью кабеля, соединяющего жесткий диск с одним из разъемов. Такой подход стал прародителем интерфейса IDE.



Sitelinkx by eXtro-media.de
Яндекс.Метрика