Կարգավորիչներ. Ծայրամասային միջերեսներ - ինչպես է ամեն ինչ աշխատում IDE բաղադրիչները և դրանց նպատակը

Կոշտ սկավառակի միջերեսների ակնարկ

ATA (Ընդլայնված տեխնոլոգիաների հավելված)

ATA / PATA-ն զուգահեռ ինտերֆեյս է կոշտ սկավառակների և օպտիկական սկավառակների միացման համար, որը ստեղծվել է անցյալ դարի 80-ականների երկրորդ կեսին: Արտաքին տեսքից հետո սերիական ինտերֆեյս SATA-ն ստացել է PATA (Զուգահեռ ATA) անվանումը: Ստանդարտը շարունակաբար զարգանում է, և դրա վերջին տարբերակը՝ Ultra ATA/133, ունի տվյալների փոխանցման տեսական արագություն մոտ 133 Մբ/վ: Այնուամենայնիվ կոշտ սկավառակներ PATA-ն, որը նախատեսված է զանգվածային շուկայի համար, հասել է ընդամենը 66 Մբ/վ: Տվյալների փոխանցման այս մեթոդն արդեն հնացած է, սակայն ժամանակակից մայր տախտակների վրա դեռ տեղադրված է մեկ PATA միակցիչ:

Երկու սարք (կոշտ սկավառակներ և/կամ օպտիկական կրիչներ) կարող են միացված լինել մեկ PATA միակցիչին: Սա կարող է սարքի կոնֆլիկտի պատճառ դառնալ: Դուք պետք է ձեռքով «բուծեք» ATA սարքերը՝ դրանց վրա տեղադրելով անջատիչներ (ջատիչներ): Եթե ​​ցատկելները ճիշտ տեղադրվեն, համակարգիչը կկարողանա հասկանալ, թե սարքերից որն է վարպետը (վարպետը), իսկ որը՝ ստրուկը (ստրուկը):

PATA-ն օգտագործում է 40 կամ 80 մետաղալարով ինտերֆեյսի մալուխներ, որոնց երկարությունը ստանդարտներով չպետք է գերազանցի 46 սմ-ը: Որքան շատ են ATA սարքերը համակարգի միավորում, այնքան ավելի դժվար է ապահովել դրանց օպտիմալ փոխազդեցությունը: Բացի այդ, լայն մալուխները կանխում են գործի մեջ օդի նորմալ շրջանառությունը: Բացի այդ, դրանք բավականին հեշտ է վնասվել մալուխը միացնելիս կամ անջատելիս:

SATA (Serial ATA)

SATA-ն սերիական ինտերֆեյս է՝ տվյալների պահպանման սարքերը միացնելու համար: PATA-ին հաջողվել է 2000-ականների սկզբին: Ներկայումս գերակայում է անհատական ​​համակարգիչների մեծ մասում: SATA-ի վերանայման 1.x (SATA/150) առաջին տարբերակը ուներ մինչև 150 Մբ/վրկ տվյալների փոխանցման տեսական արագություն, վերջինը՝ SATA rev. 3.0 (SATA/600) - Ապահովում է թողունակություն մինչև 600 Մբ/վրկ: Այնուամենայնիվ, այս արագությունը դեռ պահանջարկ չունի, քանի որ զանգվածային շուկայի ամենաարագ մոդելների միջին արագությունը տատանվում է 150 Մբ/վ-ի շուրջ: Այնուամենայնիվ, միջին հաշվով SATA կրիչները երկու անգամ ավելի արագ են, քան իրենց նախորդները:

Սերիական ինտերֆեյսի երեք տարբերակները հաճախ անվանում են SATA I / SATA II / SATA III, ինչը, ըստ մշակողների, սխալ է: Տեսականորեն, ինտերֆեյսի տարբեր տարբերակները հետընթաց համատեղելի են: Սա SATA rev. 2.x-ը կարելի է միացնել SATA rev-ով մայր տախտակին: 1.x. Չնայած միակցիչները փոխարինելի են, իրականում մայր տախտակների տարբեր մոդելներ կոշտ սկավառակների տարբեր մոդելներով կարող են տարբեր կերպ փոխազդել:

SATA-ն, ի տարբերություն PATA-ի, օգտագործում է 7-pin ինտերֆեյսի մալուխ՝ առավելագույնը 1 մետր երկարությամբ և փոքր լայնական հատվածով (այսինքն՝ այն շատ ավելի նեղ է, քան PATA մալուխը): Այն նաև շատ ավելի դժվար է վնասելը և ավելի հեշտ է միացնելը կամ անջատելը: Հին համակարգիչների և կոշտ սկավառակների սեփականատերերի համար կան ադապտերներ SATA-ից PATA և հակառակը: Սկավառակների «տաք փոխանակումը» չի ապահովվում. երբ համակարգի միավորը միացված է, դուք չեք կարող անջատել և միացնել SATA սկավառակները (PATA, սակայն, նույնպես):

Մալուխների միացումը կոշտ սկավառակներին.
PATA (վերև; լայն մոխրագույն) և SATA (ներքև; նեղ կարմիր)

eSATA (արտաքին SATA)

Արտաքին սկավառակների միացման ինտերֆեյս: Ստեղծվել է 2004 թվականին։ Աջակցում է hot-swap ռեժիմին, որը պահանջում է ակտիվացնել AHCI ռեժիմը BIOS-ում: SATA և eSATA միակցիչները համատեղելի չեն: Մալուխի երկարությունը ավելացել է մինչև 2 մետր: Մշակվել է նաև Power eSATA միակցիչ, որը թույլ է տալիս համատեղել ինտերֆեյսի մալուխը և սնուցման մալուխը։

FireWire (IEEE 1394)

Սերիական գերարագ ինտերֆեյս համակարգչի միացման համար տարբեր սարքերև ստեղծագործությունը համակարգչային ցանց. IEEE 1394 ստանդարտն ընդունվել է 1995 թվականին։ Այդ ժամանակից ի վեր ինտերֆեյսի մի քանի տարբերակներ են մշակվել տարբեր թողունակությամբ (FireWire 800-ից մինչև 80 Մբ/վ և FireWire 1600-ից մինչև 160 Մբ/վրկ) և միակցիչի տարբեր կոնֆիգուրացիաներով: FireWire-ը տաք վարդակից է և չի պահանջում առանձին սնուցման մալուխ:

Այն առաջին անգամ օգտագործվել է MiniDV տեսախցիկներից ֆիլմեր նկարելու համար: Այն ավելի հաճախ օգտագործվում է տարբեր մուլտիմեդիա սարքեր միացնելու համար, ավելի քիչ՝ կոշտ սկավառակների և RAID զանգվածներ. Ժամանակին FireWire-ը նախատեսված էր որպես ATA-ի փոխարինում:

SCSI (Փոքր համակարգչային համակարգի միջերես)

Զուգահեռ ինտերֆեյս տարբեր սարքերի միացման համար (կոշտ սկավառակներից և օպտիկական սկավառակներից մինչև սկաներներ և տպիչներ): Ստանդարտացվել է 1986 թվականին և այդ ժամանակից ի վեր շարունակաբար զարգանում է: Ultra-320 SCSI ինտերֆեյսի տարբերակն ունի մինչև 320 Մբ/վ թողունակություն: Սարքերը միացնելու համար օգտագործվում է 50 և 68 փին մալուխ: SCSI-ի վերջին տարբերակները օգտագործում են 80-փին միակցիչ և կարող են փոխանակվել տաք վիճակում:

Այս ինտերֆեյսը գրեթե անծանոթ է զանգվածային օգտագործողներին SCSI կրիչների բարձր արժեքի պատճառով: Արդյունքում, մայր տախտակների մեծ մասը թողարկվում է առանց ինտեգրված վերահսկիչի: SCSI կրիչների ընդհանուր օգտագործումը սերվերներն են, բարձր կատարողականությամբ աշխատատեղերը և RAID զանգվածները: Այն աստիճանաբար դառնում է անցյալ, քանի որ այն փոխարինվում է SAS ինտերֆեյսով:

SAS (Serial Attached SCSI)

Սերիական ինտերֆեյսը, որը փոխարինեց SCSI-ին: Տեխնիկապես ավելի առաջադեմ և արագ (մինչև 600 Մբ/վ): SAS միակցիչների մի քանի տարբեր տարբերակներ կան: SCSI ինտերֆեյսը օգտագործում է ընդհանուր ավտոբուս, այնպես որ միայն մեկ սարքը կարող է միաժամանակ աշխատել կարգավորիչի հետ: Հատուկ ալիքների ներդրման շնորհիվ SAS-ը զերծ է այս թերությունից: Հետընթաց համատեղելի SATA ինտերֆեյսի հետ (SATA rev. 2.x և SATA rev. 3.x կարող են միանալ դրան, բայց ոչ հակառակը): Ի տարբերություն SATA-ի, այն ավելի հուսալի է, բայց զգալիորեն ավելի թանկ արժե և ավելի շատ էներգիա է ծախսում: Ի տարբերություն SCSI-ի, այն ունի ավելի փոքր միակցիչներ, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել 2,5 դյույմանոց կրիչներ։

USB (ունիվերսալ սերիական ավտոբուս)

Սերիական ինտերֆեյս տարբեր սարքերի տվյալների փոխանցման համար: Մեկ ավտոբուսը փոխանցում է տվյալներ և էներգիա: Աջակցվում է թեժ փոխանակում: USB սարքերը կարող են չունենալ իրենց սեփական սնուցման աղբյուրը. առավելագույն հոսանքը 500 մԱ է USB 2.0-ի համար և 900 մԱ USB 3.0-ի համար: Գործնականում դա նշանակում է, որ 1,8 և 2,5 դյույմանոց արտաքին կոշտ սկավառակները սնուցվում են USB մալուխի միջոցով: 3,5 դյույմանոց արտաքին կրիչներն արդեն պահանջում են առանձին էլեկտրամատակարարում: Չնայած նրան արտաքին սկավառակմիանում է USB-ի միջոցով և գտնվում է որպես « HDD USB HDD», սարքի ներսում կա սովորական SATA կոշտ սկավառակ և հատուկ SATA-USB կարգավորիչ:

USB-ը չափազանց տարածված է: Ամենատարածված տարբերակը USB 2.0-ն է: USB 3.0-ը կդառնա ստանդարտ առաջիկա տարիներին, սակայն շուկայում դեռ չկան շատ USB 3.0 սարքեր կամ մայր տախտակներ, որոնք աջակցում են դրան: Տվյալների փոխանակման արագությունը USB 2.0-ի համեմատ աճել է 10 անգամ՝ մինչև 4,8 Գբ/վ: USB 3.0-ի իրական արագությունը, ինչպես ցույց են տալիս թեստերը, կազմում է մինչև 380 Մբ/վ:

Նոր ինտերֆեյսը օգտագործում է նոր մալուխներ՝ USB Type A և USB Type B: Առաջինը համատեղելի է USB 2.0 Type A-ի հետ:

Thunderbolt (նախկինում հայտնի է որպես Light Peak)

Ապագա միացման ինտերֆեյս ծայրամասային սարքերդեպի PC: Մշակված է Intel-ի կողմից՝ փոխարինելու ինտերֆեյսները, ինչպիսիք են USB, SCSI, SATA և FireWire: 2010 թվականի մայիսին ցուցադրվեց Light Peak-ով առաջին համակարգիչը, իսկ այս տարվա փետրվարից Apple-ը միացավ ինտերֆեյսի աջակցությանը։

Տվյալների փոխանցման արագությունը մինչև 10 Գբիտ/վ (20 անգամ ավելի արագ, քան USB 2.0), առավելագույն մալուխի երկարությունը 3 մետր: Հնարավոր է միաժամանակյա միացում բազմաթիվ սարքերի հետ, տարբեր պրոտոկոլների աջակցություն, սարքերի «տաք» միացում։

Չնայած տվյալների փոխանցման գերազանց տեմպերին, դեռևս հայտնի չէ, թե արդյոք Thunderbolt-ը կդառնա ստանդարտ հիմնական համակարգիչների համար:

Ձախից աջ՝ USB 2.0, USB 3.0, Thunderbolt մալուխներ

Ցանցային ինտերֆեյսներ

IN վերջին տարիներըցանցային պահեստավորման համակարգերը դառնում են ժողովրդականություն: Փաստորեն, սա առանձին մինի-համակարգիչ է, որը գործում է որպես տվյալների պահեստ: Այն կոչվում է NAS (Network Attached Storage): Միացված է միջոցով ցանցային մալուխ, կազմաձևված և կառավարվող այլ համակարգչից բրաուզերի միջոցով: Որոշ ԳԱԱ համալրված են լրացուցիչ ծառայություններով (ֆոտոշարք, մեդիա կենտրոն, BitTorrent և eMule հաճախորդներ, փոստային սերվեր և այլն): Այն գնվում է տան համար այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է մեծ սկավառակի տարածություն, որն օգտագործում են ընտանիքի շատ անդամներ (լուսանկարներ, վիդեո, աուդիո): Ցանցային պահեստներից տվյալների փոխանցումը ցանցի այլ համակարգիչներ տեղի է ունենում մալուխի միջոցով (սովորաբար ստանդարտ գիգաբիթ Ethernet ցանց) կամ Wi-Fi-ի միջոցով:

Ամփոփում

Այսպիսով, եթե դուք միջին համակարգչից օգտվող եք, ապա ձեր ընտրությունը ներքին է SATA սկավառակ rev 2.x կամ SATA rev 3.x: Նրանց միջեւ արագության տարբերություն գործնականում չկա։ PATA-ն այլևս վաճառված և հնացած չէ, SCSI-ն և SAS-ը չափազանց թանկ են: Եթե ​​ձեր տանը կան մի քանի համակարգիչներ և ընդհանուր ռեսուրսներ, ապա ժամանակն է մտածել ցանցային ֆայլերի պահեստ գնելու մասին:

Կոշտ սկավառակը արտաքին տեսքով պարզ և փոքր «արկղ» է, որը հսկայական քանակությամբ տեղեկատվություն է պահում ցանկացած ժամանակակից օգտագործողի համակարգչում:

Դա հենց այն է, ինչ թվում է դրսից՝ բավականին պարզ փոքրիկ բան: Հազվադեպ է պատահում, որ տարբեր կարևորության ֆայլերով ձայնագրելիս, ջնջելիս, պատճենելիս և այլ գործողություններ կատարելիս մտածում են կոշտ սկավառակի և համակարգչի փոխազդեցության սկզբունքի մասին։ Իսկ ավելի ճշգրիտ լինելու համար՝ անմիջապես մայր տախտակի հետ:

Ինչպես են այս բաղադրիչները միացված մեկ անխափան գործողության մեջ, ինչպես է դասավորված կոշտ սկավառակն ինքնին, ինչ կապի միակցիչներ ունի այն և ինչի համար է նախատեսված դրանցից յուրաքանչյուրը, սա բոլորին ծանոթ պահեստային սարքի մասին հիմնական տեղեկատվությունն է:

HDD ինտերֆեյս

Հենց այս տերմինը կարելի է ճիշտ անվանել փոխազդեցություն մայր տախտակի հետ: Բառն ինքնին շատ ավելի լայն իմաստ ունի։ Օրինակ, ծրագրի միջերեսը: Տվյալ դեպքում նկատի է առնվում այն ​​մասը, որը մարդուն ծրագրային ապահովման հետ շփվելու միջոց է ապահովում (հարմար «բարեկամական» դիզայն)։

Այնուամենայնիվ, դա այլ է: HDD-ի և մայր տախտակի դեպքում այն ​​ոչ թե հաճելի գրաֆիկական դիզայն է ներկայացնում օգտատիրոջ համար, այլ հատուկ գծերի և տվյալների փոխանցման արձանագրությունների մի շարք։ Այս բաղադրիչները միացված են միմյանց՝ օգտագործելով հանգույց՝ երկու ծայրերում մուտքերով մալուխ: Դրանք նախատեսված են կոշտ սկավառակի և մայր տախտակի պորտերին միանալու համար:

Այլ կերպ ասած, այս սարքերի ամբողջ ինտերֆեյսը երկու մալուխ է: Մեկը միացված է կոշտ սկավառակի հոսանքի միակցիչին մի ծայրում, իսկ մյուս կողմից՝ համակարգչի հոսանքի աղբյուրին: Իսկ մալուխներից երկրորդը միացնում է HDD-ը մայր տախտակին։

Ինչպես էր կոշտ սկավառակը միացված հին ժամանակներում՝ IDE միակցիչ և անցյալի այլ մասունքներ

Հենց սկիզբը, որից հետո հայտնվում են ավելի առաջադեմ HDD միջերեսներ։ Այսօրվա չափանիշներով հինը շուկայում հայտնվեց անցյալ դարի 80-ական թվականներին: IDE բառացի նշանակում է «ներկառուցված վերահսկիչ»:

Լինելով զուգահեռ տվյալների ինտերֆեյս, այն նաև սովորաբար կոչվում է ATA - Այնուամենայնիվ, արժեր ժամանակի ընթացքում հայտնվել նոր տեխնոլոգիա SATA-ն և ձեռք բերել հսկայական ժողովրդականություն շուկայում, քանի որ ստանդարտ ATA-ն վերանվանվել է PATA (Զուգահեռ ATA)՝ շփոթությունից խուսափելու համար:

Չափազանց դանդաղ և իր տեխնիկական հնարավորությունների առումով այս ինտերֆեյսը իր ժողովրդականության տարիներին կարող էր անցնել 100-ից մինչև 133 մեգաբայթ վայրկյանում: Եվ հետո միայն տեսականորեն, քանի որ իրական պրակտիկայում այդ թվերն էլ ավելի համեստ էին։ Իհարկե, ավելի նոր ինտերֆեյսները և կոշտ սկավառակի միակցիչները նկատելի անջրպետ կունենան IDE-ի և ժամանակակից զարգացումների միջև:

Ի՞նչ եք կարծում, չպետք է թերագնահատել գրավիչ կողմերը։ Ավագ սերունդները հավանաբար հիշում են դա տեխնիկական հնարավորություններ PATA-ն թույլ է տվել սպասարկել միանգամից երկու HDD՝ օգտագործելով մայր տախտակին միացված միայն մեկ մալուխ: Բայց գծի թողունակությունը այս դեպքում կիսով չափ կիսով չափ բաշխված էր։ Եվ սա նույնիսկ լարերի լայնության մասին չէ, որն այս կամ այն ​​կերպ խոչընդոտում է թարմ օդի հոսքը համակարգի միավորի օդափոխիչներից իր չափսերով:

Մեր ժամանակներում IDE-ն արդեն բնականաբար հնացած է թե՛ ֆիզիկապես, թե՛ բարոյապես: Եվ եթե մինչև վերջերս այս միակցիչը գտնվել է ցածր և միջին գների սեգմենտների մայր տախտակների վրա, ապա այժմ արտադրողներն իրենք դրա մեջ որևէ հեռանկար չեն տեսնում:

Բոլորի սիրելի SATA-ն

Վրա երկար ժամանակ IDE-ն դարձել է ամենահայտնի ինտերֆեյսը պահեստային կրիչների հետ աշխատելու համար: Բայց տվյալների փոխանցման և մշակման տեխնոլոգիաները երկար ժամանակ չլճացան՝ շուտով առաջարկելով հայեցակարգային նոր լուծում։ Այժմ այն ​​կարելի է գտնել անհատական ​​համակարգչի գրեթե ցանկացած տիրոջ մոտ: Եվ նրա անունը SATA է (Serial ATA):

Այս ինտերֆեյսի տարբերակիչ հատկանիշներն են զուգահեռ ցածր էներգիայի սպառումը (համեմատած IDE-ի հետ), բաղադրիչների ավելի քիչ ջեռուցումը: Իր ժողովրդականության պատմության ընթացքում SATA-ն անցել է վերանայման երեք փուլ.

1. SATA I - 150 Մբ/վ:
2. SATA II - 300 Մբ/վ:
3. SATA III - 600 Մբ/վ:

Երրորդ վերանայման համար մշակվել են նաև մի քանի թարմացումներ.

• 3.1 - ավելի առաջադեմ թողունակություն, բայց դեռևս սահմանափակված է 600 մբ/վ սահմանաչափով:
• 3.2 SATA Express բնութագրով - SATA և PCI-Express սարքերի հաջողությամբ իրականացված միաձուլում, որը հնարավորություն է տվել բարձրացնել ինտերֆեյսի կարդալու/գրելու արագությունը մինչև 1969 ՄԲ/վ: Կոպիտ ասած, տեխնոլոգիան «ադապտեր» է, որը նորմալ SATA ռեժիմը փոխանցում է ավելի արագին, որն ունեն PCI-միակցիչ գծերը։

Իրական թվերն, իհարկե, ակնհայտորեն տարբերվում էին պաշտոնապես հայտարարվածներից։ Նախևառաջ, դա պայմանավորված է ինտերֆեյսի ավելցուկային թողունակությամբ. շատ ժամանակակից կրիչների համար նույն 600 ՄԲ/վ-ն ավելորդ է, քանի որ դրանք ի սկզբանե նախատեսված չեն աշխատելու նման կարդալու/գրելու արագությամբ: Միայն ժամանակի ընթացքում, երբ շուկան աստիճանաբար կլցվի այսօրվա համար անհավատալի կատարողականությամբ գերարագ շարժիչներով, SATA-ի տեխնիկական ներուժը լիովին կօգտագործվի:

Վերջապես, շատ ֆիզիկական ասպեկտներ բարելավվել են: SATA-ն նախատեսված է օգտագործելու ավելի երկար մալուխներ (1 մետր՝ IDE միակցիչով կոշտ սկավառակների համար օգտագործվող 46 սանտիմետրի դիմաց)՝ շատ ավելի փոքր չափսերով և գեղեցիկ արտաքինով: Տրամադրվում է «տաք փոխանակման» HDD-ների աջակցություն. դուք կարող եք դրանք միացնել/անջատել առանց համակարգչի հոսանքն անջատելու (սակայն, նախ պետք է ակտիվացնեք AHCI ռեժիմը BIOS-ում):

Աճել է նաև մալուխը միակցիչներին միացնելու հարմարավետությունը։ Միևնույն ժամանակ, ինտերֆեյսի բոլոր տարբերակները հետընթաց համատեղելի են միմյանց հետ (SATA III կոշտ սկավառակը առանց խնդիրների միանում է II-ին մայր տախտակի վրա, SATA I-ը SATA II-ին և այլն): Միակ նախազգուշացումն այն է, որ տվյալների հետ աշխատելու առավելագույն արագությունը կսահմանափակվի «ամենահին» հղումով:

Հին սարքերի սեփականատերերը նույնպես մի կողմ չեն կանգնի. գոյություն ունեցող PATA-ի SATA ադապտերները ձեզ կփրկեն ժամանակակից HDD-ի կամ նոր մայրական տախտակի ավելի թանկ գնելուց:

Արտաքին SATA

Բայց միշտ չէ, որ ստանդարտ կոշտ սկավառակը հարմար է օգտագործողի առաջադրանքների համար: Մեծ քանակությամբ տվյալների պահպանման անհրաժեշտություն կա, որոնք պետք է օգտագործվեն տարբեր վայրերում և, համապատասխանաբար, տեղափոխվեն: Նման դեպքերի համար, երբ դուք պետք է աշխատեք մեկ սկավառակով ոչ միայն տանը, մշակվել են արտաքին կոշտ սկավառակներ։ Իրենց սարքի առանձնահատկությունների պատճառով նրանք պահանջում են բոլորովին այլ կապի ինտերֆեյս:

Սա SATA-ի մեկ այլ տեսակ է՝ ստեղծված արտաքին կոշտ սկավառակի միակցիչների համար՝ արտաքին նախածանցով: Ֆիզիկապես այս ինտերֆեյսը համատեղելի չէ ստանդարտ SATA պորտերի հետ, սակայն ունի նույն թողունակությունը:

Աջակցություն կա «hot-swap» HDD-ի համար, իսկ մալուխի երկարությունը ինքնին ավելացել է մինչև երկու մետր:

Օրիգինալ տարբերակում eSATA-ն թույլ է տալիս միայն տեղեկատվություն փոխանակել՝ առանց արտաքին կոշտ սկավառակի համապատասխան միակցիչին անհրաժեշտ էլեկտրաէներգիա մատակարարելու։ Այս թերությունը, որը վերացնում է միացման համար միանգամից երկու մալուխ օգտագործելու անհրաժեշտությունը, շտկվել է Power eSATA մոդիֆիկացիայի գալուստով, որը համատեղում է eSATA տեխնոլոգիաները (տվյալների փոխանցման համար պատասխանատու) USB-ի հետ (հոսանքի համար պատասխանատու):

Ունիվերսալ սերիական ավտոբուս

Իրականում, դառնալով թվային սարքավորումների միացման սերիական ինտերֆեյսի ամենատարածված ստանդարտը, Ունիվերսալ սերիական ավտոբուսն այս օրերին հայտնի է բոլորին:

Անընդհատ մեծ փոփոխությունների երկար տարիների պատմություն ունենալով՝ USB-ն ուղղված է տվյալների բարձր արագության փոխանցմանը, ծայրամասային սարքերի աննախադեպ զանգվածին սնուցելու և առօրյա օգտագործման հեշտությանն ու հարմարավետությանը:

Մշակված ընկերությունների կողմից, ինչպիսիք են Intel-ը, Microsoft-ը, Phillips-ը և US Robotics-ը, ինտերֆեյսը մի քանի տեխնիկական նկրտումների մարմնացում է.

• Համակարգիչների ֆունկցիոնալության ընդլայնում: Մինչ USB-ի հայտնվելը, ստանդարտ ծայրամասային սարքերը բավականին սահմանափակ էին իրենց բազմազանությամբ, և յուրաքանչյուր տեսակի համար պահանջվում էր առանձին պորտ (PS / 2, ջոյսթիքի միացման պորտ, SCSI և այլն): USB-ի ի հայտ գալուց հետո ենթադրվում էր, որ այն կդառնա միասնական ունիվերսալ փոխարինում, ինչը զգալիորեն կպարզեցնի սարքերի փոխազդեցությունը համակարգչի հետ: Ավելին, իր ժամանակի համար այս նոր զարգացումը նույնպես պետք է խթաներ ոչ ավանդական ծայրամասային սարքերի առաջացումը:
• Ապահովել բջջային հեռախոսների միացումը համակարգիչներին: Այդ տարիներին տարածվող անցման միտումը բջջային ցանցերթվային ձայնի փոխանցման վերաբերյալ պարզվեց, որ այն ժամանակ մշակված ինտերֆեյսներից և ոչ մեկը չէր կարող ապահովել հեռախոսից տվյալների և ձայնի փոխանցում:
• Հարմարավետ «plug and play» սկզբունքի գյուտ՝ հարմար «տաք խցանման» համար։

Ինչպես թվային տեխնոլոգիաների ճնշող մեծամասնության դեպքում, USB կոշտ սկավառակի միակցիչը մեզ համար վաղուց դարձել է բոլորովին ծանոթ երեւույթ: Այնուամենայնիվ, իր զարգացման տարբեր տարիներին այս ինտերֆեյսը միշտ ցուցադրել է արագության ցուցիչների նոր բարձունքներ՝ տեղեկատվություն կարդալու/գրելու համար:

Ի լրումն այս ճշգրտման, տարբեր USB տարբերակներըիրականացված և տակ տարբեր տեսակներսարքեր. Այս ինտերֆեյսի մալուխների և միակցիչների տեսակների շարքում կան.

USB 3.0-ն արդեն կարող է առաջարկել մեկ այլ նոր տեսակ՝ C: Այս տեսակի մալուխները սիմետրիկ են և տեղադրվում են համապատասխան սարքի մեջ ցանկացած կողմից:

Մյուս կողմից, երրորդ վերանայումն այլևս չի նախատեսում A տեսակի մալուխների Mini և Micro «ենթատիպեր»:

Այլընտրանքային FireWire

Չնայած իրենց ժողովրդականությանը, eSATA-ն և USB-ն բոլոր տարբերակները չեն, թե ինչպես միացնել արտաքին կոշտ սկավառակի միակցիչը համակարգչին:

FireWire-ը մի փոքր ավելի քիչ հայտնի գերարագ ինտերֆեյս է զանգվածների շրջանում: Ապահովում է սերիական կապ արտաքին սարքեր, որի աջակցվող համարը ներառում է նաև HDD-ը։

Տվյալների իզոխրոն փոխանցման նրա հատկությունը հիմնականում գտել է իր կիրառումը մուլտիմեդիա տեխնոլոգիայի մեջ (տեսախցիկներ, DVD նվագարկիչներ, թվային աուդիո սարքավորումներ): Կոշտ սկավառակները շատ ավելի հազվադեպ են միանում դրանց՝ նախընտրելով SATA կամ ավելի առաջադեմ USB ինտերֆեյս:

Այս տեխնոլոգիան աստիճանաբար ձեռք բերեց իր ժամանակակից տեխնիկական ցուցանիշները։ Այսպիսով, FireWire 400-ի սկզբնական տարբերակը (1394a) ավելի արագ էր, քան իր այն ժամանակվա հիմնական մրցակից USB 1.0 - 400 մեգաբիթ/վրկ 12-ի դիմաց: Մալուխի առավելագույն թույլատրելի երկարությունը 4,5 մետր է:

USB 2.0-ի հայտնվելը ետևում թողեց մրցակցին՝ թույլ տալով տվյալների փոխանակում վայրկյանում 480 մեգաբիթ արագությամբ: Այնուամենայնիվ, նոր FireWire 800 (1394b) ստանդարտի թողարկմամբ, որը թույլ էր տալիս վայրկյանում 800 մեգաբիթ փոխանցել 100 մետր առավելագույն մալուխի երկարությամբ, USB 2.0-ն ավելի քիչ պահանջարկ ուներ շուկայում: Սա դրդեց մշակել սերիական ունիվերսալ ավտոբուսի երրորդ տարբերակի մշակումը, որն ընդլայնեց տվյալների փոխանակման առաստաղը մինչև 5 Գբ/վ:

Բացի այդ, FireWire-ի տարբերակիչ առանձնահատկությունը դրա ապակենտրոնացումն է: USB ինտերֆեյսի միջոցով տեղեկատվության փոխանցման համար անհրաժեշտ է համակարգիչ: FireWire-ը, մյուս կողմից, թույլ է տալիս տվյալների փոխանակում սարքերի միջև՝ առանց պարտադիր կերպով համակարգիչ ներգրավելու գործընթացում:

Ամպրոպ

Intel-ը Apple-ի հետ միասին ցույց տվեց իր տեսլականը, թե որ կոշտ սկավառակի միակցիչը պետք է դառնա ապագայում անվիճելի ստանդարտ՝ աշխարհին ներկայացնելով Thunderbolt ինտերֆեյսը (կամ, ըստ իր հին ծածկագրի՝ Light Peak):

Կառուցված PCI-E և DisplayPort ճարտարապետությունների վրա՝ այս դիզայնը թույլ է տալիս տվյալների, վիդեո, աուդիո և էներգիա փոխանցել մեկ պորտի միջոցով՝ մինչև 10 Գբ/վ իսկապես տպավորիչ արագությամբ: Իրական թեստերում այս ցուցանիշը մի փոքր ավելի համեստ էր և հասնում էր առավելագույնը 8 Գբ / վ: Այնուամենայնիվ, Thunderbolt-ը գերազանցեց իր ամենամոտ գործընկերներին՝ FireWire 800 և USB 3.0, էլ չեմ խոսում eSATA-ի մասին:

Բայց մեկ պորտի և միակցիչի այս խոստումնալից գաղափարը դեռ չի ստացել նման զանգվածային բաշխում: Չնայած որոշ արտադրողներ այսօր հաջողությամբ ինտեգրում են արտաքին կոշտ սկավառակի միակցիչները՝ Thunderbolt-ը: Մյուս կողմից, տեխնոլոգիայի տեխնիկական հնարավորությունների գինը նույնպես համեմատաբար բարձր է, ինչի պատճառով այս զարգացումը հիմնականում հանդիպում է թանկարժեք սարքերի մեջ:

USB-ի և FireWire-ի համատեղելիությունը կարելի է ձեռք բերել համապատասխան ադապտերների միջոցով: Այս մոտեցումը դրանք ավելի արագ չի դարձնի տվյալների փոխանցման առումով, քանի որ երկու ինտերֆեյսերի թողունակությունը դեռ կմնա անփոփոխ: Այստեղ կա միայն մեկ առավելություն՝ Thunderbolt-ը նման կապով սահմանափակող օղակ չի լինի՝ թույլ տալով օգտագործել բոլոր տեխնիկական միջոցները։ USB հնարավորություններեւ firewire.

SCSI և SAS - մի բան, որի մասին ոչ բոլորն են լսել

Ծայրամասային սարքերի միացման ևս մեկ զուգահեռ ինտերֆեյս, որն ինչ-որ պահից շեղեց իր զարգացման կիզակետը սեղանադիր համակարգիչներտեխնոլոգիաների ավելի լայն շրջանակի:

«Փոքր համակարգչային համակարգի միջերեսը» մշակվել է SATA II-ից մի փոքր ավելի վաղ։ Վերջինիս թողարկման պահին երկու ինտերֆեյսներն էլ իրենց հատկություններով գրեթե նույնական էին միմյանց հետ, որոնք կարող էին ապահովել կոշտ սկավառակի միակցիչ: կայուն աշխատանքհամակարգիչներից։ Այնուամենայնիվ, SCSI-ն օգտագործում էր սովորական ավտոբուս, ինչի պատճառով միացված սարքերից միայն մեկը կարող էր աշխատել կարգավորիչի հետ:

Տեխնոլոգիայի հետագա կատարելագործումը, որը ստացել է նոր անվանումը SAS (Serial Attached SCSI), արդեն զրկվել է իր նախկին թերությունից: SAS-ն ապահովում է սարքերի միացում կառավարվող SCSI հրամանների մի շարք ֆիզիկական ինտերֆեյսի միջոցով, որը նման է նույն SATA-ին: Այնուամենայնիվ, ավելին լայն հնարավորություններթույլ է տալիս միացնել ոչ միայն կոշտ սկավառակի միակցիչները, այլև շատ այլ ծայրամասային սարքեր (տպիչներ, սկաներներ և այլն):

Աջակցվում են տաք փոխանակվող սարքեր, ավտոբուսի ընդլայնիչներ՝ ունակությամբ միաժամանակյա միացումմի քանի SAS սարքեր մեկ պորտին, ինչպես նաև հետընթաց համատեղելիություն SATA-ի հետ:

ԳԱԱ հեռանկարները

Մեծ քանակությամբ տվյալների հետ աշխատելու հետաքրքիր միջոց, որն արագորեն ժողովրդականություն է ձեռք բերում ժամանակակից օգտատերերի շրջանում։

Կամ, կարճ ասած, NAS-ը առանձին համակարգիչ է որոշակի սկավառակների զանգվածով, որը միացված է ցանցին (հաճախ տեղական) և ապահովում է պահեստավորում և տվյալների փոխանցում այլ միացված համակարգիչների միջև:

Գործելով որպես ցանցային պահեստ՝ այս մինի-սերվերը միացված է այլ սարքերի սովորական Ethernet մալուխի միջոցով: Դրա կարգավորումների հետագա մուտքն իրականացվում է ցանկացած բրաուզերի միջոցով, որը միացված է ԳԱԱ ցանցային հասցեին: Դրա վրա առկա տվյալները կարող են օգտագործվել ինչպես Ethernet մալուխի, այնպես էլ Wi-Fi-ի միջոցով:

Այս տեխնոլոգիան հնարավորություն է տալիս ապահովել տեղեկատվության պահպանման բավականաչափ հուսալի մակարդակ և ապահովել այն հարմար հեշտ մուտքՀամար վստահված անձինք.

Կոշտ սկավառակների նոութբուքերին միացնելու առանձնահատկությունները

HDD-ի աշխատանքի սկզբունքը սեղանադիր համակարգիչչափազանց պարզ և բոլորի համար հասկանալի. շատ դեպքերում անհրաժեշտ է կոշտ սկավառակի հոսանքի միակցիչները համապատասխան մալուխով միացնել սնուցման աղբյուրին և նույն կերպ սարքը միացնել մայր տախտակին: Արտաքին կրիչներ օգտագործելիս ընդհանուր առմամբ կարող եք յոլա գնալ միայն մեկ մալուխով (Power eSATA, Thunderbolt):

Բայց ինչպես ճիշտ օգտագործել նոութբուքի կոշտ սկավառակի միակցիչները: Ի վերջո, տարբեր դիզայնը պարտավորեցնում է հաշվի առնել մի քանի այլ նրբերանգներ:

Նախ, պահեստային մեդիան անմիջապես սարքի «ներսում» միացնելու համար պետք է հիշել, որ HDD-ի ձևի գործոնը պետք է նշանակվի որպես 2,5 ”:

Երկրորդ, ներս կոշտ նոութբուքՍկավառակը ուղղակիորեն միացված է մայր տախտակին: Առանց լրացուցիչ մալուխների։ Պարզապես ետ պտուտակեք HDD-ի կափարիչը նախկինում անջատված նոութբուքի ներքևի մասում: Այն ունի ուղղանկյուն տեսք և սովորաբար ամրացվում է մի զույգ պտուտակներով։ Հենց այդ հզորությամբ պետք է տեղադրվի պահեստային սարքը։

Նոթբուքերի կոշտ սկավառակի բոլոր միակցիչները բացարձակապես նույնական են իրենց ավելի մեծ «եղբայրներին», որոնք նախատեսված են համակարգիչների համար:

Միացման մեկ այլ տարբերակ ադապտեր օգտագործելն է: Օրինակ, SATA III սկավառակը կարող է միացված լինել նոութբուքի վրա տեղադրված USB պորտերին՝ օգտագործելով SATA-to-USB ադապտեր (շուկայում նման սարքերի հսկայական քանակ կա տարբեր ինտերֆեյսների համար):

Պարզապես պետք է միացնել HDD-ն ադապտերին: Այն, իր հերթին, միացված է 220 Վ լարման վարդակից էլեկտրամատակարարման համար։ Եվ արդեն USB մալուխով միացրեք այս ամբողջ կառուցվածքը նոութբուքին, որից հետո կոշտ սկավառակը կցուցադրվի շահագործման ընթացքում որպես մեկ այլ միջնորմ։

Դիտարկենք ծայրամասային սարքերի ամենատարածված միջերեսները (Աղյուսակ 4.5):

Աղյուսակ 4.5.Արտաքին սարքի միջերեսներ

IDE ինտերֆեյս և դրա տեսակները

IDE (Integra?ed Device Electronics)- սարքի ինտերֆեյս ներկառուցված կարգավորիչով (նկ. 4.21, 4.22): Այս ինտերֆեյսը ստեղծելիս մշակողները կենտրոնացել են սկավառակի սկավառակի միացման վրա: Սկավառակից վերահսկիչի նվազագույն հեռացման շնորհիվ արդյունավետությունը զգալիորեն ավելացել է:

Սկավառակ-համակարգիչ խնդիրը երեք մասից է բաղկացած. Համակարգիչը պետք է փոխազդի կարգավորիչի հետ (և հակառակը), կարգավորիչը պետք է աշխատի տվյալների հետ և փոխազդի սկավառակի կրիչի հետ (և հակառակը):

Ժամանակին խնդիրը դիտարկվում էր երեք կողմերից, ինչը ստիպեց սկավառակ արտադրողներին կատարել բոլորը

EIDE, PCI VL կամ PC մայր տախտակ

Առաջնային EIDE ինտերֆեյս

ML, CD-ROM կամ HDD համատեղելի EIDE-ի հետ համատեղելի EIDE-ի հետ

Բրինձ. 4.21. EIDE ինտերֆեյս

Բրինձ. 4.22. Զուգահեռ միակցիչ ATA/1 DE ( Ա, բ); սերիական միակցիչ

ATA ( Վ); միակցիչներ տախտակի վրա (g)

բոտ. Համակարգչի և սկավառակի սկավառակի միջև տվյալների փոխանցման «հետախուզության» մեծ մասը կենտրոնացած էր կարգավորիչի և համակարգչային տախտակի վրա, ուստի նոր սկավառակը տեղադրելիս կամ հին սկավառակը փոխարինելիս անհրաժեշտ էր ապահովել, որ կարգավորիչը լիովին համատեղելի է նորի հետ: կոշտ սկավառակ: IDE կարգավորիչները մեծ տարբերություն ստեղծեցին, քանի որ սկավառակի քարտի կարգավորիչը շատ ավելի կարևոր դարձավ այս ստանդարտում, ուստի սկավառակի և համակարգչի միջև իրական ինտերֆեյսը դարձավ համեմատաբար պարզ:

IDE (Integrated Drive Electronics) սկավառակի ինտերֆեյսի ընտանիքը փոխարինել է ST506 և ESDI ինտերֆեյսներին, որոնք օգտագործվում են կոշտ սկավառակներն իրենց համապատասխան կարգավորիչներին միացնելու համար: IDE-ն առաջին անգամ ներկայացրեց ստանդարտ ավտոբուս՝ կարգավորիչի հետ փոխանակման համար՝ օգտագործելով սկավառակի հետ համակցված հատուկ էլեկտրոնիկա՝ սկավառակը և այս ավտոբուսը կառավարելու համար (այստեղից էլ՝ միջերեսի անվանումը): Տրամաբանական պարամետրերի թարգմանությունը ֆիզիկականի իրականացվում է սկավառակի էլեկտրոնիկայով: ATA տերմինը (AT Attachment) օգտագործվում է որպես IDE ինտերֆեյսի հոմանիշ:

Ֆիզիկապես, IDE ինտերֆեյսը իրականացվում է հարթ 40 միջուկային մալուխի միջոցով, որը պարունակում է միակցիչներ մեկ կամ երկու սարքերի միացման համար: Մալուխի ընդհանուր երկարությունը չպետք է գերազանցի 45 սմ, իսկ միակցիչների միջև հեռավորությունը պետք է լինի առնվազն 15 սմ:

IDE ինտերֆեյսն ունի առաջնային և երկրորդային ալիքներ, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է միացված լինել երկու սարքի, այսինքն՝ ընդհանուր առմամբ կարող է լինել չորսը: Սա կարող է լինել կոշտ սկավառակ, CD-ROM կամ սկավառակի փոխարկիչ:

IDE ինտերֆեյսը աջակցում է փոխանակման մի քանի եղանակների: Սկզբում փոխանակման հիմնական եղանակը PIO (Ծրագրված մուտք / ելք) ռեժիմն էր, որի դեպքում տվյալները փոխանակվում էին պրոցեսորային ռեգիստրների միջոցով նրա անմիջական հսկողության ներքո: Դրա հետևանքը CPU-ի բարձր օգտագործումն է I/O գործառնությունների ժամանակ:

Երկրորդ ճանապարհը DMA (Direct Memory Access) ռեժիմի օգտագործումն է, որում IDE ինտերֆեյսի կարգավորիչը և ուղղակի հիշողության մուտքի կարգավորիչը համակարգի տախտակտվյալների փոխանցում սկավառակի և RAMառանց պրոցեսորի բեռնման:

Կան IDE ինտերֆեյսի մի քանի համեր, որոնք ներքևից վեր համատեղելի են միմյանց հետ:

Ընդլայնված IDE ճշգրտում: IDE ինտերֆեյսի հնարավորությունները զարգացնելու համար Western Digital-ն առաջարկեց իր ընդլայնված սպեցիֆիկացիա Enhanced IDE (հոմանիշներ՝ E-IDE, Fast ATA, ATA-2 և Fast ATA-2), որն այնուհետև ստացավ ամերիկյան ANSI ստանդարտի կարգավիճակ, որը կոչվում է. ATA-2 (նկ. 4.23, աղյուսակ 4.6): Այն պարունակում է մի շարք նորամուծություններ՝ 504 ՄԲ-ից ավելի հզորությամբ IDE-ի վրա դրայվների աջակցություն, համակարգում մի քանի IDE կարգավորիչների աջակցություն և մինչև չորս սարքերի միացում մեկ կարգավորիչին, ինչպես նաև այլ ծայրամասային սարքերի աջակցություն: քան կոշտ սկավառակներ (CD-ROM կրիչներ, CD-R և DVD-ROM, LS-120 և ZIP կրիչներ, մագնիսական օպտիկա,

Աղյուսակ 46. Զուգահեռ ATA միակցիչ

Տվյալների փոխանցում իմպուլսի և՛ առաջավոր, և՛ հետևող եզրերի վրա

Բրինձ. 4.23. ATA-2 և ATA-3 միջերեսների ժամանակային դիագրամներ ( Ա);

Ultra ATA (բ); Ultra ATA/66 (V)

հոսքագծեր և այլն): IDE ճշգրտման ընդլայնումը, որն աջակցում է այլ տեսակի IDE կրիչներ, կոչվում է նաև ATAPI (ATA փաթեթավորված ինտերֆեյս): Ընդլայնված IDE-ն նաև ներմուծեց փոխանակման գործառնությունների զուգահեռացման և փոխանցման ընթացքում տվյալների ամբողջականության վերահսկման տարրեր:

Աջակցություն DMA Mode 3 և 4, DMA Single Word Mode 2 և Multi Word DMA Mode 1 և 2, ավելացվել է Enhanced IDE ինտերֆեյսի ճշգրտմանը, իսկ Ryu Mode 4 և Single Word DMA Mode 2 - 16,7 ՄԲ/վ: Multi Word DMA Mode 2-ը թույլ է տալիս ստանալ 20 ՄԲ/վ-ից ավելի բարձր փոխարժեք:

IDE / ATA ինտերֆեյսի մշակման հաջորդ քայլը Ultra ATA ստանդարտն էր (aka Ultra DMA, ATA-33, DMA-33, ATA-3): Ultra ATA-ն դե ֆակտո ստանդարտ է արագ DMA ռեժիմի օգտագործման համար՝ ռեժիմ 3, որն ապահովում է տվյալների փոխանցման արագություն

Տվյալների փոխանցում զարկերակի առաջատար եզրին

362 Գլուխ 4. Միջերեսներ

33,3 ՄԲ/վ: Միևնույն մալուխով տվյալների հուսալի փոխանցումն ապահովելու համար օգտագործվում են սխալների վերահսկման և ուղղման հատուկ սխեմաներ՝ միաժամանակ պահպանելով հետընթաց համատեղելիությունը նախորդ ստանդարտների՝ ATA և ATA-2 հետ:

Վերջապես, Ultra ATA/66, Ultra ATA/100, Ultra ATA/133 միջերեսները, որոնք թույլ են տալիս տվյալների փոխանցում համապատասխանաբար 66, 100 և 133-150 ՄԲ/վ արագությամբ:

Սերիական ATA (SATA) ինտերֆեյս:Սերիական ATA-ի հիմնական առավելությունները զուգահեռ ATA-ի (PATA) նկատմամբ ներառում են.

• Միակցիչի քորոցների քանակը կրճատվում է (40-ի փոխարեն մինչև 7), իսկ ազդանշանի լարումը նվազում է (մինչև 500 մՎ, PATA-ի 5 Վ-ի համեմատ);
• ավելի փոքր, ավելի հարմար մալուխ էլեկտրահաղորդման համար, մինչև 1 մ երկարություն;
• բարելավված սխալների հայտնաբերման և ուղղման հնարավորությունները:

Առաջին սերունդ (հայտնի է որպես SATA/150 կամ SATA.1)

հայտնվեց շուկայում 2002 թվականի կեսերին և ապահովեց տվյալների փոխանցման արագությունը մինչև 1,5 Գբ/վ: SATA. 1-ն օգտագործում է 8V/10V ֆիզիկական շերտի կոդավորման սխեմա, որն ունի 80% արդյունավետություն, որի արդյունքում իրական արագությունը կազմում է 1,2 Գբիտ/վ կամ 150 ՄԲ/վ:

Հաջորդ տարբերակը (SATA 3.0Gb/s) նույնպես օգտագործում է 8V/10V միացում, ուստի փոխանցման առավելագույն արագությունը 2.4Gb/s կամ 300MB/s է: Այնուամենայնիվ, այսօրվա HDD սարքերը չեն ապահովում այս արագությունները, ուստի համակարգի իրական աշխատանքը սահմանափակվում է սկավառակի հզորությամբ: 3.0 Գբ/վ հստակեցումը հաճախ կոչվում է «Serial ATA II» («SATA II»), ինչպես նաև SATA 3.0 կամ SATA/300՝ շարունակելով ATA/100, ATA/133 և SATA/150 տողերը:

ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ՆԱԽԱՐԱՐՈՒԹՅՈՒՆ

ՊԵՏԱԿԱՆ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍՏԱՏՈՒԹՅՈՒՆ

ԲԱՐՁՐ ՄԱՍՆԱԳԻՏԱԿԱՆ ԿՐԹՈՒԹՅՈՒՆ

«ՎՈՐՈՆԵԺԻ ՊԵՏԱԿԱՆ ՏԵԽՆԻԿԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ».

Ավտոմատիկայի և էլեկտրամեխանիկայի ֆակուլտետ

«Ավտոմատացված և հաշվողական համակարգեր» բաժին

«Համակարգիչներ, համալիրներ, համակարգեր և ցանցեր» մասնագիտություն

Վերացական թեմա «Ներքին IDE միջերեսները և դրանց տեսակները»

Կատարված

Արվեստ. գր. VM-083 Boldyrev E.V.

Ստուգվել է Պլոտնիկով Օ.Ա.

Վորոնեժ 2010 թ

1. Օբյեկտի տեղը համակարգչում և հաշվողական համակարգերում: Կիրառման տարածք

Ստանդարտի սկզբնական տարբերակը մշակվել է 1986 թվականին Western Digital-ի կողմից և մարքեթինգային նկատառումներով կոչվել է IDE (English Integrated Drive Electronics - «էլեկտրոնիկա ներկառուցված սկավառակի մեջ»): Այն ընդգծեց մի կարևոր նորամուծություն. սկավառակի կարգավորիչը գտնվում է ինքնին, և ոչ առանձին ընդարձակման տախտակի տեսքով, ինչպես նախորդ ST-506 ստանդարտում և այն ժամանակ գոյություն ունեցող SCSI և ST-412 ինտերֆեյսներում: Սա հնարավորություն տվեց բարելավել կրիչների բնութագրերը (կարգավորիչից ավելի կարճ հեռավորության պատճառով), պարզեցնել դրանց կառավարումը (քանի որ IDE ալիքի վերահսկիչը վերցված էր սկավառակի շահագործման մանրամասներից) և նվազեցնել արտադրության արժեքը (շարժիչի կարգավորիչը կարող էր. նախատեսված է միայն «սեփական» սկավառակի համար, և ոչ բոլոր հնարավորների համար, ալիքի կարգավորիչը սովորաբար դարձել է ստանդարտ): Հարկ է նշել, որ IDE ալիքի վերահսկիչն ավելի ճիշտ է կոչվում հյուրընկալող ադապտեր, քանի որ այն սկավառակի անմիջական կառավարումից անցել է արձանագրության միջոցով նրա հետ հաղորդակցվելու:

IDE (Integrated Device Electronics) սարքի ինտերֆեյս է՝ ինտեգրված կարգավորիչով: Այս ինտերֆեյսը ստեղծելիս մշակողները կենտրոնացել են սկավառակի սկավառակի միացման վրա: EIDE ինտերֆեյսն ունի առաջնային և երկրորդային ալիքներ, որոնցից յուրաքանչյուրը կարող է միացված լինել երկու սարքի, այսինքն՝ ընդհանուր առմամբ կարող է լինել չորսը։ Սա կարող է լինել կոշտ սկավառակ, CD-ROM կամ սկավառակի փոխարկիչ:

Փաստորեն, դա համակարգային տախտակի և սկավառակի մեջ ներկառուցված էլեկտրոնիկայի կամ կարգավորիչի միջև կապ է: Այս ինտերֆեյսը մշտապես զարգանում է. մինչ օրս ստեղծվել են մի քանի փոփոխություններ: IDE ինտերֆեյսը, որը լայնորեն օգտագործվում է ժամանակակից համակարգիչների պահեստավորման սարքերում, մշակվել է որպես կոշտ սկավառակի ինտերֆեյս։ Այնուամենայնիվ, այժմ այն ​​օգտագործվում է ոչ միայն կոշտ սկավառակների, այլև շատ այլ սարքերի, ինչպիսիք են ժապավենային կրիչներ, CD/DVD-ROM, Zip կրիչներ և այլն աջակցելու համար:

Այս սարքերը պետք է փաստաթղթավորվեն հետևյալ կերպ.

¾ Ընդլայնված IDE (EIDE)

¾ Արագ ATA, Fast ATA-2-ը ընդհանուր տերմին է, որը կարող է կիրառվել ինտեգրված կարգավորիչով գրեթե ցանկացած կոշտ սկավառակի վրա; ATA և Serial ATA անունները վերաբերում են IDE միջերեսների հատուկ տեսակներին: Քանի որ ATA-ն IDE-ի ամենատարածված ձևն է, այս տերմինները հաճախ օգտագործվում են փոխադարձաբար, ինչը տեխնիկապես սխալ է: Այն, ինչ օգտվողները սովորաբար անվանում են IDE, ավելի ճիշտ կոչվում է որպես ATA ինտերֆեյս:

Ֆիզիկապես, IDE ինտերֆեյսը իրականացվում է հարթ 40 միջուկային մալուխի միջոցով, որը կարող է ունենալ մեկ կամ երկու սարքեր միացնելու միակցիչներ: Մալուխի ընդհանուր երկարությունը չպետք է գերազանցի 45 սմ-ը, իսկ միակցիչների միջև պետք է լինի առնվազն 15 սանտիմետր հեռավորություն:

Կան IDE ինտերֆեյսի երեք հիմնական համեր, որոնք նախատեսված են երեք ստանդարտ ավտոբուսների հետ փոխազդելու համար.

¾ Serial AT Attachment (SATA);

¾ զուգահեռ AT հավելված (ATA) IDE (16-բիթանոց ISA ավտոբուս);

¾ XT IDE (8-բիթանոց ISA ավտոբուս);

¾ MCA IDE (16-բիթանոց MCA ավտոբուս):

Ներկայումս բոլոր թվարկված տեսակներից օգտագործվում են միայն ATA տարբերակները։ Արդեն կան ավելի արագ ու հզոր տարբերակներ ATA և Serial ATA միջերեսներ; մասնավորապես, ATA-ի բարելավված տարբերակները կոչվում էին ATA-2 և seq: Երբեմն այս տարբերակները կոչվում են նաև EIDE (Enhanced IDE), Fast-ATA, Ultra-ATA կամ Ultra-DMA: Չնայած բոլոր հնարավորություններին Վերջին տարբերակը ATA-6, ընդհանուր առմամբ, Serial ATA ինտերֆեյսը ցուցադրում է մեծ կատարողականություն և ֆունկցիոնալություն:

Շատ նոր համակարգիչներ ունեն ATA միակցիչ, որը տեղադրված է անմիջապես համակարգի տախտակի վրա: Եթե ​​ոչ, կարող եք օգտագործել կամընտիր ադապտեր քարտ՝ ATA IDE սկավառակը ձեր համակարգչին միացնելու համար: Սովորաբար, նման բարձրացնողը չունի ոչ այլ ինչ, քան երկու միակցիչ (98-փին տպված ավտոբուսի միակցիչ և 40-փին IDE միակցիչ) և մի շարք լարեր: Այս տախտակները կարգավորիչներ չեն, քանի որ վերջիններս արդեն տեղադրված են կոշտ սկավառակների մեջ: Ճիշտ է, նրանցից ոմանք տեղադրում են լրացուցիչ սարքեր, ինչպիսիք են մասնագիտացված ROM BIOS-ը կամ քեշ հիշողությունը:

IDE ինտերֆեյսի հնարավորությունները զարգացնելու համար Western Digital-ն առաջարկեց իր ընդլայնված սպեցիֆիկացիա Enhanced IDE (հոմանիշներ՝ E-IDE, Fast ATA, ATA-2 և Fast ATA-2), որն այնուհետև ստացավ ամերիկյան ANSI ստանդարտի կարգավիճակ, որը կոչվում է. ԱԹԱ-2. Այն պարունակում է մի շարք նորամուծություններ՝ աջակցություն 504 ՄԲ-ից մեծ IDE կրիչների համար, համակարգում մի քանի IDE կարգավորիչների աջակցություն և մինչև չորս սարքերի միացում մեկ կարգավորիչին, ինչպես նաև կոշտ սկավառակներից բացի այլ ծայրամասային սարքերի աջակցություն (CD-ROM, CD-R և DVD կրիչներ): -ROM, LS-120 և ZIP կրիչներ, մագնիսական օպտիկա, հոսքագծեր և այլն): IDE ճշգրտման ընդլայնումը, որն աջակցում է այլ տեսակի IDE կրիչներ, կոչվում է նաև ATAPI (ATA փաթեթավորված ինտերֆեյս): Ընդլայնված IDE-ն նաև ներմուծեց փոխանակման գործառնությունների զուգահեռացման և փոխանցման ընթացքում տվյալների ամբողջականության վերահսկման տարրեր:

PATA ինտերֆեյսով կոշտ սկավառակները միացնելու համար սովորաբար օգտագործվում է 40 մետաղալարով մալուխ (նաև կոչվում է հարթ մալուխ): Յուրաքանչյուր մալուխ սովորաբար ունի երկու կամ երեք միակցիչ, որոնցից մեկը միանում է մայր տախտակի կարգավորիչի միակցիչին (հին համակարգիչներում այս կարգավորիչը գտնվում էր առանձին ընդարձակման տախտակի վրա), և մեկ կամ երկու այլ միացված են կրիչներ: Ժամանակի մի կետում P-ATA հանգույցը փոխանցում է 16 բիթ տվյալ: Երբեմն լինում են IDE մալուխներ, որոնք թույլ են տալիս երեք սկավառակ միացնել մեկ IDE ալիքին, սակայն այս դեպքում կրիչներից մեկն աշխատում է միայն կարդալու ռեժիմով։

Երկար ժամանակ ATA մալուխը պարունակում էր 40 հաղորդիչ, սակայն Ultra DMA/66 (UDMA4) ռեժիմի ներդրմամբ հայտնվեց դրա 80 լարային տարբերակը։ Բոլոր լրացուցիչ հաղորդիչները ցամաքային հաղորդիչներ են, որոնք փոփոխվում են տեղեկատվական հաղորդիչների հետ: Հաղորդավարների այս փոփոխականությունը նվազեցնում է նրանց միջև կոնդենսիվ կապը, դրանով իսկ նվազեցնելով փոխադարձ միջամտությունը: Հզոր զուգավորումը խնդիր է փոխանցման բարձր արագության դեպքում, ուստի այս նորամուծությունը անհրաժեշտ էր ապահովելու UDMA4 հատկորոշմամբ սահմանված 66 ՄԲ/վ (մեգաբայթ/վրկ) փոխանցման արագության պատշաճ գործարկումը: Ավելի արագ UDMA5 և UDMA6 ռեժիմները պահանջում են նաև 80 մետաղալարով մալուխ:

Չնայած հաղորդիչների թիվը կրկնապատկվել է, քորոցների թիվը մնացել է նույնը, ինչպես նաև միակցիչների տեսքը: Ներքին լարերը, իհարկե, տարբեր են: 80 մետաղալարով մալուխի միակցիչները պետք է միացնեն մեծ թվով հողային հաղորդիչներ մի փոքր թվով ցամաքային կապանքներին, մինչդեռ 40 մետաղալարով մալուխի դեպքում հաղորդիչները յուրաքանչյուրը միացված են իր սեփական կապին: 80 մետաղալարով մալուխների վրա միակցիչները սովորաբար ունենում են տարբեր գույներ (կապույտ, մոխրագույն և սև), ի տարբերություն 40 մետաղալարով մալուխների, որտեղ սովորաբար բոլոր միակցիչները նույն գույնի են (սովորաբար սև):

ATA ստանդարտը միշտ սահմանել է մալուխի առավելագույն երկարությունը 46 սմ: Այս սահմանափակումը դժվարացնում է սարքերը մեծ պատյաններում կցելը կամ մի քանի կրիչներ մի համակարգչին միացնելը և գրեթե ամբողջությամբ վերացնում է PATA կրիչները որպես արտաքին կրիչներ օգտագործելու հնարավորությունը: Թեև ավելի երկար մալուխները առևտրային են, խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դրանք չեն համապատասխանում ստանդարտին: Նույնը կարելի է ասել «կլոր» մալուխների մասին, որոնք նույնպես լայն տարածում ունեն։ ATA ստանդարտը նկարագրում է միայն հարթ մալուխներ հատուկ դիմադրության և հզորության բնութագրերով: Սա, իհարկե, չի նշանակում, որ այլ մալուխներ չեն աշխատի, բայց, ամեն դեպքում, ոչ ստանդարտ մալուխների օգտագործումը պետք է զգույշ լինել։

Եթե ​​երկու սարքեր միացված են նույն օղակին, ապա դրանցից մեկը սովորաբար կոչվում է վարպետ, իսկ մյուսը` ստրուկ: Սովորաբար, համակարգչի կամ օպերացիոն համակարգի BIOS-ի կողմից թվարկված սկավառակների ցանկում վարպետը հայտնվում է ստրուկից առաջ: Ավելի հին BIOS-ներում (486 և ավելի վաղ) սկավառակները հաճախ սխալ էին պիտակավորված՝ «C» տառերով՝ master և «D» տառերով՝ ստրուկի համար:

Եթե ​​հանգույցի վրա կա միայն մեկ սկավառակ, այն շատ դեպքերում պետք է կազմաձևվի որպես հիմնական: Որոշ սկավառակներ (մասնավորապես նրանք, որոնք պատրաստված են Western Digital-ի կողմից) ունեն հատուկ կարգավորում, որը կոչվում է միայնակ (այսինքն, «մեկ սկավառակ մալուխի վրա»): Այնուամենայնիվ, շատ դեպքերում մալուխի միակ սկավառակը կարող է նաև աշխատել որպես ստրուկ (հաճախ դա տեղի է ունենում CD-ROM-ը առանձին ալիքին միացնելիս):

2. Օբյեկտի նպատակը, հիմնական բնութագրերը և պարամետրերը

EIDE ստանդարտը (անգլ. Enhanced IDE - «ընդլայնված IDE»), որը հայտնվեց IDE-ից հետո, թույլ էր տալիս օգտագործել 528 ՄԲ (504 ՄԲ) գերազանցող հզորությամբ կրիչներ, մինչև 8,4 ԳԲ: Թեև այս հապավումները առաջացել են որպես ապրանքային անվանումներ, այլ ոչ թե ստանդարտի պաշտոնական անվանումներ, IDE և EIDE տերմինները հաճախ օգտագործվում են ATA-ի փոխարեն: 2003 թվականին Serial ATA ստանդարտի ներդրումից ի վեր, ավանդական ATA-ն կոչվում է զուգահեռ ATA՝ նկատի ունենալով, թե ինչպես են տվյալները փոխանցվում զուգահեռ 40 կամ 80 մետաղալարով մալուխով:

Սկզբում այս ինտերֆեյսը օգտագործվում էր կոշտ սկավառակների հետ, սակայն այնուհետև ստանդարտը տարածվեց այլ սարքերի հետ աշխատելու համար՝ հիմնականում օգտագործելով շարժական կրիչներ: Այս սարքերը ներառում են CD-ROM և DVD-ROM կրիչներ, ժապավենային կրիչներ և բարձր հզորությամբ ճկուն սկավառակներ, ինչպիսիք են ZIP և մագնիսական օպտիկական սկավառակները (LS-120/240): Բացի այդ, FreeBSD միջուկի կոնֆիգուրացիայի ֆայլից մենք կարող ենք եզրակացնել, որ նույնիսկ FDD (ֆլոպպի սկավառակ) միացված է ATAPI ավտոբուսին։ Այս ընդլայնված ստանդարտը կոչվում է Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), այդ իսկ պատճառով ստանդարտի ամբողջական անվանումն ունի ATA/ATAPI:

ATA ստանդարտները վերացրել են անհամատեղելիությունները և տարբեր խնդիրներ IDE կրիչների և ISA/PCI ավտոբուսների միջև: ATA-ի տեխնիկական բնութագրերը սահմանում են 40-փին պինդ ազդանշանները, դրանց գործառույթներն ու ժամկետները, մալուխի ստանդարտները և այլն: Հետևյալ բաժնում թվարկված են որոշ տարրեր և գործառույթներ, որոնք սահմանված են ATA-ի հատկորոշմամբ: ATA I/O միակցիչ 40/44-փին ATA ինտերֆեյսի միակցիչը ճիշտ միացնելու համար այն սովորաբար (բայց ոչ միշտ) տրվում է բանալիով: Այս դեպքում բանալին ելքի 20-ի կտրումն է, իսկ համապատասխան անցք չկա: Խստորեն խորհուրդ է տրվում, որ բոլոր արտադրողները օգտագործեն առանցքային միակցիչներ և մալուխներ, քանի որ եթե IDE մալուխը սխալ միացված է, և՛ կարգավորիչը, և՛ ավտոբուսի ադապտերը կարող են վնասվել (և դա ճիշտ է, չնայած իմ բազմաթիվ սխալներով, չիպսերից ծուխը դեռևս է չի գնացել):

Բացի հիմնական 40-փին մասից, որը գործնականում չի տարբերվում ստանդարտ ATA միակցիչից (բացառությամբ քորոցների միջև կրճատված հեռավորության), կան նաև լրացուցիչ ուժային և ցատկող կապում: Որպես կանոն, միակցիչին միանալու համար օգտագործվում է 44-փին մալուխ, որը կրում է էլեկտրամատակարարման լարումը և ստանդարտ ATA ազդանշանները: Կոշտ սկավառակի կարգավիճակը որոշվում է ցատկողի կամ դրա վրա անջատիչի դիրքով. առաջնային (Master), երկրորդական (Slave) կամ մալուխի ընտրություն (Select Cable):

ATA ստանդարտը հնարավորություն է տալիս սերիական միացված երկու կոշտ սկավառակների միասին աշխատելու համար: Կոշտ սկավառակի կարգավիճակը (առաջնային կամ երկրորդային) որոշվում է կա՛մ դրա մեջ ցատկողը կամ անջատիչը վերադասավորելով (առաջնայինի համար Master և երկրորդականի համար Slave նշմամբ), կա՛մ CSEL (Cable SELect - մալուխի ընտրություն) հսկիչ ազդանշանի միջոցով: ինտերֆեյսի գծերից մեկը: Երբ համակարգում տեղադրված է միայն մեկ կոշտ սկավառակ, դրա կարգավորիչը արձագանքում է համակարգչից եկող բոլոր հրամաններին: Եթե ​​կա երկու կոշտ սկավառակ (և, հետևաբար, երկու կարգավորիչ), ապա հրամանները միաժամանակ ուղարկվում են երկու կարգավորիչներին: Նրանք պետք է կազմաձևվեն այնպես, որ յուրաքանչյուր կոշտ սկավառակ արձագանքի միայն իրեն ուղղված հրամաններին: Ահա թե ինչի են ծառայում Master/Slave jumper-ը (անջատիչը) և CSEL կառավարման ազդանշանը:

IDE կրիչներից շատերը կարող են կազմաձևվել հետևյալ կերպ.

¾ հիմնական (մեկ շարժիչ);

¾ հիմնական (երկու շարժիչ);

¾ երկրորդական (երկու շարժիչ);

¾ մալուխի ընտրություն:

Կոշտ սկավառակի երկու կարգավորիչներից յուրաքանչյուրին պետք է տեղեկացնել իր կարգավիճակը՝ առաջնային կամ երկրորդական: Շատ նոր կրիչներ օգտագործում են միայն մեկ անջատիչ (առաջնային/երկրորդային), իսկ ոմանք օգտագործում են նաև ստրուկ ներկա անջատիչ: IDE ինտերֆեյսի բնութագրերը.

Աղյուսակ 1 - IDE/ATA ինտերֆեյսների բնութագրերը

Սկզբում IDE / ATA ինտերֆեյսի միջոցով տվյալների փոխանցման ընդհանուր եղանակը եղել է արձանագրությունը, որը կոչվում էր Ծրագրավորված I/O կամ PIO: Կան հինգ PIO ռեժիմներ, որոնք տարբերվում են պայթյունի փոխանցման առավելագույն արագությամբ: Ընդհանուր անգլերեն անվանումն է PIO ռեժիմներ: Բնականաբար, մենք խոսում ենք արտաքին տվյալների փոխանցման արագության մասին և որոշում է ինտերֆեյսի արագությունը, ոչ թե սկավառակը: Մինչ DMA-33-ի հայտնվելը, PIO և DMA ռեժիմների տվյալների փոխանցման առավելագույն արագությունը նույնն էր: PIO ռեժիմների հիմնական թերությունն այն է, որ պրոցեսորը վերահսկում է տվյալների փոխանցումը, ինչը զգալիորեն մեծացնում է դրա ծանրաբեռնվածությունը: Բայց այս ռեժիմները հատուկ դրայվերներ չեն պահանջում և իդեալական են մեկ առաջադրանք ունեցող օպերացիոն համակարգերի համար:

Աղյուսակ 2 - ինտերֆեյսի բուդ արագություն

Իրականում ցանկացած սկավառակի տվյալների փոխանցման առավելագույն արագությունը չի գերազանցում 10 ՄԲ / վրկ, քանի որ սկավառակի մեխանիկական բնութագրերը հնարավոր չէ շրջանցել: Բարձր արագության արժեքները վերաբերում են կոշտ սկավառակի ներքին քեշի հետ աշխատելուն:

3. Ժամկետային գծապատկերներ

Ինտերֆեյսի ժամանակային դիագրամները հետևյալն են

Նկար 1 - Ժամկետային դիագրամների սխեմաներ, (a - ATA 2 և ATA 3; b - Ultra ATA; c - Ultra ATA / 66.)

Ընդլայնված IDE ինտերֆեյսի ճշգրտմանն ավելացվել է PIO Mode 3 և 4, DMA Single Word Mode 2 և Multi Word DMA Mode 1 և 2 աջակցություն: PIO Mode 4 և Single Word DMA Mode 2 - 16,7 ՄԲ/վ: Multi Word DMA Mode 2-ը թույլ է տալիս ստանալ 20 ՄԲ/վ-ից ավելի բարձր փոխարժեք:

IDE / ATA ինտերֆեյսի մշակման հաջորդ քայլը Ultra ATA ստանդարտն էր (aka Ultra DMA, ATA-33, DMA-33, ATA-3): Ultra ATA-ն դե ֆակտո ստանդարտ է արագ DMA ռեժիմի օգտագործման համար՝ ռեժիմ 3, որն ապահովում է տվյալների փոխանցման արագություն 33,3 ՄԲ/վ: Միևնույն մալուխով տվյալների հուսալի փոխանցումն ապահովելու համար օգտագործվում են սխալների վերահսկման և ուղղման հատուկ սխեմաներ՝ միաժամանակ պահպանելով հետընթաց համատեղելիությունը նախորդ ստանդարտների՝ ATA և ATA-2 հետ:

Նկար 2 - IDE ավտոբուսի փոխանակման ցիկլերի ժամանակային դիագրամներ

EIDE ինտերֆեյսի հիմնական թերությունը «հետախուզության» բացակայությունն է։ Եթե ​​կոշտ սկավառակը և CD-ROM սկավառակը միացված են նույն ալիքով, ապա CD-ROM մուտքի դեպքում պրոցեսորը կսպասի CD-ROM-ի գործողությունների ավարտին, մինչև որ կարողանա մուտք գործել կոշտ սկավառակ: Հետևաբար, ակնհայտ է, որ դուք չեք կարող միաժամանակ միացնել արագ և դանդաղ սարքը նույն EIDE ալիքին: CD-ROM-ը միշտ պետք է միացված լինի միայն երկրորդ ալիքին: EIDE ալիքները ժամանակակից EIDE կարգավորիչներում հակված են միմյանցից բավականին անկախ լինել:

EIDE-ի աշխատանքը բարելավելու համար PIO (ծրագրավորման մուտքային ելք - ծրագրավորվող մուտք / ելք), մեկ բառ DMA (մեկ բառերի փոխանակում DMA ռեժիմում - Ուղղակի հիշողության հասանելիություն - ուղղակի հիշողության հասանելիություն) և բազմաբառ DMA (մի քանի բառի փոխանակում DMA ռեժիմում) Ինտերֆեյսը ունի մի քանի տեսակներ, որոնք համատեղելի են միմյանց հետ (բավական է ունենալ պասիվ ադապտերներ): 8 բիթ (50 փին միակցիչ) կամ 16 բիթ (68 փին միակցիչ Wide SCSI-ի համար): Ավտոբուսի հաճախականությունը կարող է լինել 5 ՄՀց (SCSI 1), 10 ՄՀց (Fast SCSI), 20 ՄՀց (Fast-20 կամ Ultra SCSI) կամ 40 ՄՀց (Ultra-2 SCSI): Այժմ ակտիվորեն սկսել է ներդրվել Ultra2 SCSI LVD ստանդարտը, որը Ultra2 SCSI-ի տարբերակն է: Ստանդարտի լրիվ անվանումն է Ultra2 SCSI (LVD) ցածր լարման դիֆերենցիալ զուգահեռ SCSI ինտերֆեյս, այսինքն. ցածր լարման դիֆերենցիալ զուգահեռ SCSI ինտերֆեյս: Այս SCSI տարբերակը զգալիորեն տարբերվում է իր բոլոր նախորդներից երկու առումով.

¾ Փոխանցման արագությունը ավելացել է մինչև 80 ՄԲ/վ

¾ Միացնող մալուխի առավելագույն երկարությունը կարող է լինել մինչև 12 մետր

Բացի այդ, մեկ օղակին կարելի է միացնել մինչև 15 սարք: Հետևի համատեղելիությունը, ինչպես ընդունված է SCSI սարքերի համար, նույնպես պահպանվում է, և Ultra2 SCSI LVD սարքը կարող է միացվել սովորական SCSI կարգավորիչին: Այս ինտերֆեյսի միջոցով հասանելի են միայն կոշտ սկավառակներ 68-pin (Wide) և SCA տարբերակներով:

Բայց 80 ՄԲ/վ արագությունը, ինչպես պարզվեց, այսօր սահմանը չէ: SCSI-ի հաջորդ տարբերակը, որը պաշտոնապես կոչվում է SPI-3 (SCSI Parallel Interface - 3), ոչ պաշտոնապես Ultra160/m SCSI, արդեն սկսում է ներկայացվել ինչպես կարգավորիչների, այնպես էլ կոշտ սկավառակների արտադրողների կողմից: Այն հիմնված է Ultra2 SCSI LVD-ի վրա և ունի տվյալների փոխանցման կրկնակի արագություն: Ինչպես է դա ձեռք բերվում, կարելի է տեսնել ժամանակի սխեմատիկ դիագրամից:

Նկար 3 - Տվյալների արագության ժամանակի դիագրամ

4. Կոշտ մագնիսական սկավառակների վրա սկավառակի սարքի սխեման

Կոշտ սկավառակը բաղկացած է զսպման տարածքից և էլեկտրոնիկայի միավորից:

Պահպանման տարածքը ներառում է երկարակյաց համաձուլվածքից պատրաստված մարմին, մագնիսական ծածկույթով սկավառակներ (ափսեներ), դիրքավորող սարքով գլխիկների բլոկ և էլեկտրական spindle drive:

Գլխների բլոկը լծակների փաթեթ է՝ պատրաստված զսպանակավոր պողպատից (զույգ յուրաքանչյուր սկավառակի համար)։ Մի ծայրում դրանք ամրացված են սկավառակի եզրին մոտ գտնվող առանցքի վրա: Գլուխները ամրացված են մյուս ծայրերում (սկավառակների վերևում):

Սկավառակները (ափսեները) սովորաբար պատրաստված են մետաղական խառնուրդից: Թեև փորձեր են արվել դրանք պատրաստել պլաստմասսայից և նույնիսկ ապակուց, սակայն ապացուցվել է, որ նման թիթեղները փխրուն են և կարճատև: Թիթեղների երկու հարթություններն էլ, ժապավենի պես, ծածկված են ֆերոմագնիսի ամենանուրբ փոշով` երկաթի, մանգանի և այլ մետաղների օքսիդներով: Ճշգրիտ կազմը և կիրառման տեխնոլոգիան գաղտնի են պահվում: Բյուջետային սարքերի մեծ մասը պարունակում է 1 կամ 2 սկուտեղ, սակայն կան մոդելներ ավելի շատ սկուտեղներով:

Սկավառակները կոշտ ամրագրված են spindle- ի վրա: Գործողության ընթացքում spindle-ը պտտվում է րոպեում մի քանի հազար պտույտների արագությամբ (3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10,000, 12,000, 15,000): Այս արագությամբ ափսեի մակերևույթի մոտ օդի հզոր հոսք է ստեղծվում, որը բարձրացնում է գլուխները և ստիպում դրանք լողալ ափսեի մակերեսից վեր։ Գլխների ձևը հաշվարկվում է այնպես, որ շահագործման ընթացքում ապահովվի ներդիրից օպտիմալ հեռավորությունը: Մինչ սկավառակները չեն արագացել գլուխների «վերցնելու» համար անհրաժեշտ արագությանը, կայանման սարքը գլուխները պահում է կայանման գոտում: Սա կանխում է գլխի և ներդիրների աշխատանքային մակերեսի վնասումը: Կոշտ սկավառակի spindle շարժիչը եռաֆազ է, որն ապահովում է շարժիչի առանցքի (spindle) վրա տեղադրված մագնիսական սկավառակների պտտման կայունությունը։ Շարժիչի ստատորը պարունակում է երեք ոլորուն, որոնք միացված են աստղով, որի մեջտեղում ծորակ է, իսկ ռոտորը մշտական ​​հատվածային մագնիս է: Բարձր արագությամբ ցածր արտահոսք ապահովելու համար շարժիչը օգտագործում է հիդրոդինամիկ առանցքակալներ:

Գլխի դիրքավորիչը բաղկացած է ամուր նեոդիմումային մշտական ​​մագնիսների անշարժ զույգից և շարժվող գլխի հավաքման վրա գտնվող կծիկից: Ի հեճուկս տարածված կարծիքի, սարքերի ճնշող մեծամասնությունում վակուում չկա բեռնարկղի ներսում: Որոշ արտադրողներ այն դարձնում են հերմետիկ (այստեղից էլ՝ անվանումը) և լցնում այն ​​մաքրված և չորացրած օդով կամ չեզոք գազերով, մասնավորապես՝ ազոտով; իսկ ճնշումը հավասարեցնելու համար տեղադրվում է բարակ մետաղական կամ պլաստիկ թաղանթ։ (Այս դեպքում, կոշտ սկավառակի պատյանի ներսում նախատեսված է մի փոքրիկ գրպան՝ սիլիկա գելի տոպրակի համար, որը կլանելու է պատյանի ներսում մնացած ջրի գոլորշին այն կնքվելուց հետո): Այլ արտադրողներ ճնշումը հավասարեցնում են փոքր բացվածքի միջով ֆիլտրով, որը կարող է թակարդել շատ նուրբ (մի քանի միկրոմետր) մասնիկները: Սակայն այս դեպքում խոնավությունը նույնպես հավասարեցվում է, կարող են թափանցել նաեւ վնասակար գազեր։ Ճնշման հավասարեցումը անհրաժեշտ է կանխելու համար, որպեսզի կանխվի կալանքի դեֆորմացիան մթնոլորտային ճնշման (օրինակ, ինքնաթիռում) և ջերմաստիճանի փոփոխության պատճառով, ինչպես նաև երբ սարքը տաքանում է շահագործման ընթացքում:

Փոշու մասնիկները, որոնք հավաքման ընթացքում հայտնվել են զսպման տարածքում և ընկել սկավառակի մակերեսին, պտտվելիս տեղափոխվում են մեկ այլ ֆիլտր՝ փոշու հավաքիչ:

Վաղ շրջանում կոշտ սկավառակներԿառավարման տրամաբանությունը փոխանցվել է MFM կամ RLL համակարգչի վերահսկիչին, իսկ էլեկտրոնիկայի տախտակը պարունակում է միայն մոդուլներ՝ ողնաշարի շարժիչի, դիրքավորողի և գլխի անջատիչի անալոգային մշակման և կառավարման համար: Տվյալների փոխանցման արագության աճը ծրագրավորողներին ստիպեց կրճատել անալոգային ուղու երկարությունը մինչև սահմանը, իսկ ժամանակակից կոշտ սկավառակներում էլեկտրոնիկայի միավորը սովորաբար պարունակում է՝ կառավարման միավոր, միայն կարդալու հիշողություն (ROM), բուֆերային հիշողություն, ինտերֆեյսի միավոր: և թվային ազդանշանի մշակման միավոր:

Ինտերֆեյսի տուփը կոշտ սկավառակի էլեկտրոնիկան կապում է համակարգի մնացած մասերի հետ:

Կառավարման ստորաբաժանումը կառավարման համակարգ է, որը ստանում է էլեկտրական ազդանշաններ գլուխները տեղադրելու համար և ձայնային կծիկի շարժիչով հսկիչ գործողություններ է առաջացնում, տարբեր գլուխներից տեղեկատվության հոսքերի փոխարկում, մնացած բոլոր հանգույցների աշխատանքը վերահսկելով (օրինակ՝ սպինդի արագությունը վերահսկելը), ստանալը: և սարքի սենսորներից ազդանշանների մշակում (տվիչ համակարգը կարող է ներառել մեկ առանցքի արագացուցիչ, որն օգտագործվում է որպես ցնցման ցուցիչ, երեք առանցք արագացուցիչ, որն օգտագործվում է որպես ազատ անկման սենսոր, ճնշման սենսոր, անկյունային արագացման սենսոր, ջերմաստիճանի ցուցիչ )

ROM միավորը պահպանում է կառավարման բլոկների և թվային ազդանշանի մշակման ծրագրերը, ինչպես նաև կոշտ սկավառակի սպասարկման տեղեկատվությունը:

Բուֆերային հիշողությունը հարթեցնում է ինտերֆեյսի մասի և սկավառակի արագության տարբերությունը (օգտագործվում է բարձր արագությամբ ստատիկ հիշողություն): Բուֆերային հիշողության չափի մեծացումը որոշ դեպքերում թույլ է տալիս մեծացնել սկավառակի արագությունը:

Թվային ազդանշանի մշակման միավորը մաքրում է ընթերցված անալոգային ազդանշանը և վերծանում այն ​​(թվային տեղեկատվության արդյունահանում): Թվային մշակման համար օգտագործվում են տարբեր մեթոդներ, օրինակ՝ PRML մեթոդը (Partial Response Maximum Likelihood – առավելագույն հավանականությունը թերի պատասխանով): Ստացված ազդանշանը համեմատվում է նմուշների հետ։ Այս դեպքում ընտրվում է նմուշ, որն իր ձևով և ժամանակային բնութագրերով առավել նման է վերծանված ազդանշանին:

bootable կոշտ սկավառակ

5. Հիմնական boot record (MBR)

ROM BIOS-ի բեռնման վերջում անգործունյա կամ կոշտ սկավառակի առաջին ֆիզիկական հատվածը կարդացվում և գործարկվում է: Կոշտ սկավառակի առաջին հատվածը կոչվում է հիմնական boot record (երբեմն օգտագործվում են «partition table» և «master boot block» տերմինները): Այս կոշտ սկավառակի հատվածի սկզբում փոքր ծրագիր է: Բաժանման տեղեկատվությունը (բաժանման աղյուսակը) գտնվում է հատվածի վերջում: Ծրագիրը օգտագործում է միջնորմային տեղեկատվությունը boot partition-ը որոշելու համար (սովորաբար առաջնային DOS միջնորմը) և փորձում է բեռնել օպերացիոն համակարգը դրանից:

Այս ծրագիրը գրված է սկավառակի վրա՝ օգտագործելով fdisk /mbr հրամանը և կոչվում է հիմնական boot record: Սովորաբար, Fdisk-ը գրում է այն սկավառակի վրա միայն այն դեպքում, եթե չկա հիմնական boot record:

Հիմնական բեռնման գրառումը (անգլերեն հիմնական boot record, MBR) բեռնման համար անհրաժեշտ կոդը և տվյալներն են օպերացիոն համակարգ(ՕՀ), որը գտնվում է, զբաղեցնում է կոշտ սկավառակի առաջին հատվածը՝ ընթացակարգը սկսելու համար Windows boot. Այն պարունակում է սկավառակի բաժանման աղյուսակ (բաժանման աղյուսակ) և փոքր ծրագիր, որը կոչվում է «հիմնական բեռնիչ» (հիմնական բեռնման գրառում), որը պատասխանատու է ակտիվ կամ բեռնման հատվածը բաժանման աղյուսակում տեղադրելու համար: Աղյուսակում տեղադրվելուց հետո բեռնման հատվածը սկսում է Windows-ի գործարկումը: Եթե ​​հիմնական boot record-ը վնասված է, ակտիվ հատվածը չի կարողանա գործարկել համակարգը:

MBR-ի նպատակը դեռևս ՕՀ-ի բեռնումը չէ, այլ պարզապես ընտրությունը՝ «կոշտ սկավառակի որ բաժանումից պետք է բեռնվի ՕՀ-ը»: MBR փուլում ընտրված է սկավառակի բաժանումը և ոչ ավելին: ՕՀ-ն ինքնին բեռնվում է ավելի ուշ փուլում:

Նախնական թեստի ավարտից հետո համակարգիչը գործարկելու գործընթացում (Power On Self Test, POST), MBR-ը բեռնվում է հիմնական մուտքային/ելքային համակարգով (BIOS) RAM (IBM PC ճարտարապետության համակարգիչներում, սովորաբար՝ հասցե 0000: 7c00) և կառավարումը փոխանցվում է MBR-ում տեղակայված բեռնման կոդի վրա (սովորաբար երկար թռիչքի հրամանով):

6. Տվյալների գրանցման տեխնոլոգիաներ

Կոշտ սկավառակների շահագործման սկզբունքը նման է մագնիտոֆոնների աշխատանքին: Սկավառակի աշխատանքային մակերեսը շարժվում է ընթերցման գլխի համեմատ (օրինակ, մագնիսական շղթայում բացվածքով ինդուկտորի տեսքով): Երբ փոփոխական էլեկտրական հոսանք է կիրառվում (ձայնագրման ընթացքում) գլխի կծիկի վրա, արդյունքում առաջացող փոփոխական մագնիսական դաշտը գլխի բացից ազդում է սկավառակի մակերեսի ֆերոմագնիսի վրա և փոխում է տիրույթի մագնիսացման վեկտորի ուղղությունը՝ կախված ազդանշանի ուժգնությունից: Ընթերցանության ժամանակ տիրույթների շարժումը գլխի բացվածքում հանգեցնում է մագնիսական հոսքի փոփոխության գլխի մագնիսական շղթայում, ինչը հանգեցնում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ազդեցության պատճառով կծիկի մեջ փոփոխական էլեկտրական ազդանշանի առաջացմանը:

Վերջերս ընթերցման համար օգտագործվել է մագնիսակայուն էֆեկտը, իսկ սկավառակների մեջ՝ մագնիսակայուն գլխիկները։ Դրանցում մագնիսական դաշտի փոփոխությունը հանգեցնում է դիմադրության փոփոխության՝ կախված մագնիսական դաշտի ուժգնության փոփոխությունից։ Նման գլուխները հնարավորություն են տալիս մեծացնել տեղեկատվության ընթերցման հուսալիության հավանականությունը (հատկապես տեղեկատվության գրանցման բարձր խտության դեպքում):

Երկայնական ձայնագրման մեթոդ

Տեղեկատվության բիթերը գրանցվում են փոքր գլխիկի միջոցով, որը, անցնելով պտտվող սկավառակի մակերեսով, մագնիսացնում է միլիարդավոր հորիզոնական դիսկրետ շրջաններ՝ տիրույթներ։ Այս դեպքում տիրույթի մագնիսացման վեկտորը գտնվում է երկայնական; սկավառակի մակերեսին զուգահեռ: Այս տարածքներից յուրաքանչյուրը տրամաբանական զրո կամ մեկ է՝ կախված մագնիսացումից։

Այս մեթոդով ձայնագրման առավելագույն հասանելի խտությունը մոտ 23 Գբ/սմ² է: Ներկայումս այս մեթոդը աստիճանաբար փոխարինվում է ուղղահայաց ձայնագրման մեթոդով։

Ուղղահայաց ձայնագրման մեթոդ

Ուղղահայաց ձայնագրման մեթոդը տեխնիկա է, որի դեպքում տեղեկատվության բիթերը պահվում են ուղղահայաց տիրույթներում: Սա թույլ է տալիս օգտագործել ավելի ուժեղ մագնիսական դաշտեր և նվազեցնել 1 բիթ ձայնագրման համար պահանջվող նյութի տարածքը: Ժամանակակից նմուշների ձայնագրման խտությունը 60 Գբ / սմ² է:

Ուղղահայաց ձայնագրությամբ կոշտ սկավառակները շուկայում են 2005 թվականից:

Ջերմային մագնիսական ձայնագրման մեթոդ

Ջերմային մագնիսական գրանցման մեթոդը (Eng. Heat-assisted magnetic recording, HAMR) ներկայումս եղածներից ամենահեռանկարայինն է, այժմ այն ​​ակտիվորեն մշակվում է։ Այս մեթոդը օգտագործում է սկավառակի կետային տաքացում, որը թույլ է տալիս գլխին մագնիսացնել իր մակերեսի շատ փոքր տարածքները: Սկավառակի սառչումից հետո մագնիսացումը «ֆիքսվում է»։ Կոշտ սկավառակի այս տեսակը դեռ չի ներկայացվել շուկայում (2009 թվականի դրությամբ), կան միայն փորձնական նմուշներ՝ 150 Գբ / սմ² ձայնագրման խտությամբ: HAMR տեխնոլոգիաների զարգացումը բավականին երկար է ընթանում, սակայն փորձագետները դեռևս տարբերվում են ձայնագրման առավելագույն խտության վերաբերյալ իրենց գնահատականներում։ Այսպիսով, Hitachi-ն սահմանում է 2,3-3,1 Tb/cm², իսկ Seagate Technology-ի ներկայացուցիչները առաջարկում են, որ նրանք կկարողանան HAMR կրիչների ձայնագրման խտությունը հասցնել մինչև 7,75 Tb/cm²: Այս տեխնոլոգիայի լայն կիրառումը պետք է սպասել 2011-2012 թթ.

7. Մագնիսական սկավառակի երկրաչափություն

Տիեզերքին հասցեագրելու համար սկավառակի սկուտեղների մակերեսները բաժանվում են հետքերի՝ համակենտրոն օղակաձև տարածքների: Յուրաքանչյուր հետք բաժանված է հավասար հատվածների՝ հատվածների: CHS հասցեավորումը ենթադրում է, որ սկավառակի տվյալ տարածքում բոլոր հետքերը ունեն նույն թվով հատվածներ:

Մխոց - կոշտ սկավառակի սալիկների բոլոր աշխատանքային մակերևույթների վրա կենտրոնից հավասարաչափ հեռավորության վրա գտնվող ուղիների մի շարք: Գլխի համարը նշում է օգտագործվող աշխատանքային մակերեսը (այսինքն՝ բալոնից հատուկ ուղին), իսկ հատվածի համարը նշում է ուղու կոնկրետ հատվածը:

CHS հասցեավորումն օգտագործելու համար դուք պետք է իմանաք օգտագործվող սկավառակի երկրաչափությունը՝ դրա մեջ գտնվող բալոնների, գլխիկների և հատվածների ընդհանուր թիվը: Սկզբում այս տեղեկատվությունը պետք է մուտքագրվեր ձեռքով. ATA-1 ստանդարտը ներկայացրեց երկրաչափության ավտոմատ հայտնաբերման գործառույթը (Identify Drive հրամանը):

Ներկառուցված կարգավորիչներով կոշտ սկավառակների երկրաչափության առանձնահատկությունները

Գոտիավորում

Ժամանակակից կոշտ սկավառակների թիթեղների վրա հետքերը խմբավորված են մի քանի գոտիների (անգլ. Zoned Recording): Մեկ գոտու բոլոր հետքերը ունեն նույն թվով հատվածներ: Այնուամենայնիվ, արտաքին գոտիների հետքերում ավելի շատ հատվածներ կան, քան ներքին: Սա թույլ է տալիս, օգտագործելով ավելի երկար արտաքին ուղու, հասնել ավելի միասնական ձայնագրման խտության՝ ավելացնելով ափսեի հզորությունը նույն արտադրության տեխնոլոգիայով:

Պահուստային հատվածներ

Յուրաքանչյուր ուղու վրա կարող են լինել լրացուցիչ պահեստային հատվածներ՝ սկավառակի ժամկետը մեծացնելու համար: Եթե ​​որևէ հատվածում անուղղելի սխալ է տեղի ունենում, ապա այս հատվածը կարող է փոխարինվել պահեստայինով (անգլերեն remapping): Դրանում պահվող տվյալները կարող են կորցնել կամ վերականգնվել ECC-ի միջոցով, իսկ սկավառակի հզորությունը կմնա նույնը: Վերաբաշխման երկու աղյուսակ կա՝ մեկը լրացվում է գործարանում, մյուսը՝ շահագործման ժամանակ։ Էլեկտրոնիկայի միավորի հիշողության մեջ պահվում են գոտիների սահմանները, յուրաքանչյուր գոտու յուրաքանչյուր ուղու հատվածների քանակը և հատվածների քարտեզագրման աղյուսակները:

տրամաբանական երկրաչափություն

Քանի որ արտադրված կոշտ սկավառակների հզորությունը մեծանում էր, նրանց ֆիզիկական երկրաչափությունն այլևս չէր տեղավորվում ծրագրային ապահովման և ապարատային ինտերֆեյսների կողմից սահմանված սահմանափակումների մեջ (տես՝ Կոշտ սկավառակի չափի խոչընդոտները): Բացի այդ, տարբեր թվով հատվածներով հետքերը համատեղելի չեն CHS հասցեավորման մեթոդի հետ: Արդյունքում սկավառակի կարգավորիչները սկսեցին հաղորդել ոչ թե իրական, այլ մտացածին տրամաբանական երկրաչափություն, որը տեղավորվում է ինտերֆեյսների սահմանափակումների մեջ, բայց չի համապատասխանում իրականությանը: Այսպիսով, մոդելների մեծ մասի համար հատվածների և գլխիկների առավելագույն քանակը 63 և 255 է (BIOS INT 13h ընդհատման գործառույթների առավելագույն հնարավոր արժեքները), իսկ բալոնների քանակը ընտրվում է ըստ սկավառակի հզորության: Սկավառակի ֆիզիկական երկրաչափությունն ինքնին հնարավոր չէ ձեռք բերել նորմալ աշխատանքի մեջ և անհայտ է համակարգի այլ մասերի համար:

Նկար 4 - կոշտ սկավառակի վրա բալոնների, հետքերի և հատվածների դիագրամ:

8. Տվյալների հասցեավորում

Կոշտ սկավառակի վրա հասցեագրվող տվյալների նվազագույն տարածքը հատվածն է: Սեկտորի չափը ավանդաբար 512 բայթ է: 2006 թվականին IDEMA-ն հայտարարեց 4096 բայթ սեկտորի չափին անցնելու մասին, որը նախատեսվում է ավարտել մինչև 2010 թվականը: Western Digitals-ն արդեն հայտարարել է ձևաչափման նոր տեխնոլոգիայի մեկնարկի մասին, որը կոչվում է առաջադեմ ձևաչափ, և թողարկեց սկավառակ (WD10EARS-00Y5B1)՝ օգտագործելով նոր տեխնոլոգիան:

Windows Vista-ի վերջնական տարբերակում, որը թողարկվել է 2007 թվականին, այս հատվածի չափսերով կրիչների համար սահմանափակ աջակցություն կա:

Սկավառակի վրա սեկտորները հասցեագրելու 2 հիմնական եղանակ կա՝ գլան-գլխային հատված (CHS) և գծային բլոկի հասցեավորում (LBA):

Այս մեթոդով սեկտորը հասցեագրվում է սկավառակի վրա իր ֆիզիկական դիրքով 3 կոորդինատներով՝ մխոցի համարը, գլխի համարը և հատվածի համարը: Ներկառուցված կարգավորիչներով ժամանակակից [ե՞րբ] սկավառակներում այս կոորդինատներն այլևս չեն համապատասխանում սկավառակի վրա հատվածի ֆիզիկական դիրքին և հանդիսանում են «տրամաբանական կոորդինատներ» (տե՛ս վերևում):

Այս մեթոդով կրիչի վրա տվյալների բլոկների հասցեն նշվում է տրամաբանական գծային հասցեի միջոցով: LBA հասցեավորումը սկսեց ներդրվել և օգտագործվել 1994 թվականին EIDE (Extended IDE) ստանդարտի հետ համատեղ: ATA ստանդարտները պահանջում են մեկ առ մեկ համապատասխանություն CHS և LBA ռեժիմների միջև.

LBA = [ (Գլան * գլուխ + գլուխ) * հատվածներ/ուղի ] + (Սեկտոր-1)

LBA մեթոդը համապատասխանում է SCSI-ի համար հատվածի քարտեզագրմանը: SCSI կարգավորիչի BIOS-ը այս առաջադրանքները կատարում է ավտոմատ կերպով, այսինքն՝ տրամաբանական հասցեավորման մեթոդը հենց սկզբից բնորոշ էր SCSI ինտերֆեյսին։

9. Դիզայնի և արտադրության ժամանակակից տեխնոլոգիաներ

Ժամանակի այս պահին IDE ինտերֆեյսի արտադրությունն ու զարգացումը իջել է կամ ի չիք է դառնում՝ դրա փոխարինման ավելի ժամանակակից տեսակի միջերեսներով: Օրինակ, SATA-ն (Serial ATA) սերիական ինտերֆեյս է տեղեկատվության պահպանման սարքերի հետ տվյալների փոխանակման համար: SATA-ն զուգահեռ ATA ինտերֆեյսի (IDE) էվոլյուցիան է, որը SATA-ի հայտնվելուց հետո վերանվանվել է PATA (Զուգահեռ ATA):

Այս ինտերֆեյսը առավել տարածված է ժամանակակից կոշտ սկավառակների և տնային օգտագործման համար նախատեսված օպտիկական կրիչների համար: Ապահովում է տվյալների փոխանցման բարձր արագություն: Այս ինտերֆեյսը օգտագործվում է նաև ներքին կոշտ սկավառակները մուլտիմեդիա նվագարկիչներին միացնելիս:

SATA-ն օգտագործում է 7-փին միակցիչ PATA-ի 40-փին միակցիչի փոխարեն: SATA մալուխն ունի ավելի փոքր տարածք, որի շնորհիվ համակարգչի բաղադրամասերի վրայով փչող օդի դիմադրությունը նվազում է, և համակարգի միավորի ներսում լարերը պարզեցվում են:

SATA մալուխը իր ձևի շնորհիվ ավելի դիմացկուն է բազմաթիվ միացումների նկատմամբ: SATA հոսանքի լարը նույնպես նախագծված է մի քանի միացումներով: SATA հոսանքի միակցիչը մատակարարում է 3 սնուցման լարում՝ +12 Վ, +5 Վ և +3,3 Վ; Այնուամենայնիվ, ժամանակակից սարքերը կարող են աշխատել առանց +3,3 Վ լարման, ինչը հնարավորություն է տալիս օգտագործել պասիվ ադապտեր ստանդարտ IDE-ից SATA հոսանքի միակցիչից: Մի շարք SATA սարքեր ունեն երկու հոսանքի միակցիչներ՝ SATA և Molex:

SATA ստանդարտը հրաժարվեց ավանդական PATA միացումից երկու սարքերի մեկ մալուխի համար. յուրաքանչյուր սարք հենվում է առանձին մալուխի վրա, որը վերացնում է անհնարինության խնդիրը միաժամանակյա շահագործումնույն մալուխի վրա տեղակայված սարքերը (և դրա հետևանքով առաջացած ձգձգումները), նվազեցնում են հավաքման հնարավոր խնդիրները (SATA-ի համար Slave / Master սարքերի միջև կոնֆլիկտ չկա), վերացնում է սխալների հնարավորությունը չվերջացված PATA մալուխներ օգտագործելիս:

SATA ստանդարտը աջակցում է հրամանների հերթագրման հատկությունը (NCQ SATA Revision 2.x-ից):

SATA ստանդարտը չի նախատեսում ակտիվ սարքի տաք փոխանակում (օգտագործվում է Օպերացիոն համակարգի կողմից) (մինչև SATA Revision 3.x), լրացուցիչ միացված կրիչները կարող են աստիճանաբար անջատվել՝ հոսանք, մալուխ և միացնել հակառակ հերթականությամբ՝ մալուխ։ , ուժ. Սկավառակը անջատելուց / միացնելուց հետո դուք պետք է թարմացնեք կոնֆիգուրացիան սարքի կառավարիչում:

SATA վերանայում 3.x (մինչև 6 Գբ/վ)

SATA Revision 3.0 ճշգրտումը նախատեսում է տվյալների փոխանցման հնարավորություն մինչև 6 Գբ / վ արագությամբ (գործնականում մինչև 4,8 Գբ / վ - 600 ՄԲ / վ): SATA Revision 3.0-ի բարելավումների շարքում, համեմատած սպեցիֆիկացիայի նախորդ տարբերակի հետ, բացի ավելի բարձր արագությունից, կարելի է նշել էներգիայի բարելավված կառավարումը: Համատեղելիությունը նույնպես կպահպանվի ինչպես SATA միակցիչների և մալուխների, այնպես էլ փոխանակման արձանագրությունների մակարդակով։ Ի դեպ, SATA-IO կոնսորցիումը նախազգուշացնում է SATA III-ի, SATA 3.0-ի կամ SATA Gen 3-ի նման տնային տերմինների օգտագործման դեմ՝ SATA-ի սերունդներին վերաբերելու համար: Հստակեցման ամբողջական ճիշտ անվանումն է SATA Revision 3.0; ինտերֆեյսի անունը - SATA 6 Գբ/վ

10. Շուկայի ակնարկ

Կոշտ սկավառակներ IDE ինտերֆեյսով

Seagate կոշտ սկավառակներ. Seagate-ն առաջինն էր, ով իր նոր մոդելներում օգտագործեց հեղուկ առանցքակալներ, որոնց շնորհիվ spindle արագությունը բարձրացրեց մինչև 7200 rpm: Բայց ցավոք, վերջին մոդելները, արտադրված Seagate-ի կողմից, հուսալի չեն, թեև համարվում են ամենաարագ և բավականին հանգիստներից մեկը:

¾ պաշտպանություն ստատիկ էլեկտրականությունից (բաղկացած է թիթեղից, որը պաշտպանում է կոշտ սկավառակի տախտակը);

¾ համակարգ՝ փոփոխություններին հետևելու և աննշան սխալներն ու ձախողումները շտկելու համար:

Կոշտ սկավառակներ Barracuda ATA II (մեկ այլ առաջատար սերիա) դարձել են լավագույնը: Նրանց spindle արագությունը 7200 rpm է, իսկ ձայնագրման խտությունը 250 ԳԲ մեկ ափսեի համար: Արտադրողները այս շարքին տալիս են ոչ միայն երաշխավորված կատարում, այլև հուսալիություն:

Seagate-ը պաշտոնապես ներկայացրել է նոր սերիաբիզնես դասի կոշտ սկավառակներ, որոնք կոչվում են Cheetah: Առկա են հետևյալ չափերի կոշտ սկավառակներ՝ 300 ԳԲ, 450 ԳԲ, 600 ԳԲ:

Seagate Cheetah կոշտ սկավառակները պտտվում են 15000 պտույտ/րոպե արագությամբ: Նրանք ունեն 16 ՄԲ DRAM քեշ և երկու ինտերֆեյս՝ 4 Գբ/վ օպտիկամանրաթելային ալիք կամ 6 Գբ/վ SAS 2.0:

Seagate Cheetah կոշտ սկավառակներն ունեն 1,6 միլիոն ժամ երաշխավորված աշխատանքային ժամանակ (MTBF):

Winchesters Western Digital

Western Digital-ը ունեցել է իր վերելքներն ու վայրէջքները, որոնք նույնպես ազդել են իրենց արտադրանքի վրա: Բայց, ի վերջո, IDE կոշտ սկավառակները, որոնք աշխատում են 83-ից 133 ՄՀց հաճախականությունների միջակայքում, գրավեցին իրենց արժանի տեղը շուկայում:

Օրինակ՝ վերցնենք Western Digital Caviar սերիայի կոշտ սկավառակները, որոնք իրենց ժամանակներում լավագույնն էին։ Տեխնիկական տեսանկյունից այստեղ ամեն ինչ բավականին պարզ է. պտուտակի արագությունը 5400 ռ/րոպե է, գլուխները մագնիսական ռետինե են և ATA-66 ինտերֆեյսը: Բայց առանձնահատկությունը համակարգն է Տվյալների փրկարար. Սա տեղեկատվությունը խափանումներից պաշտպանելու համակարգ է: Այս շարքի Winchesters-ը կարող է գերազանց լուծում լինել սկզբնական և միջին մակարդակի համակարգիչների համար:

Western Digital-ը պատրաստվում է թողարկվել նոր դժվար 1 տերաբայթանոց սկավառակ՝ 334 ԳԲ ձայնագրման խտությամբ մեկ սկուտեղի վրա: Սակայն գրեթե մեկ տարի առաջ նույն արդյունքի էր հասել հարավկորեական Samsung կորպորացիան։

Երբ կոշտ սկավառակի կրիչներ (HDD) արտադրողները փորձում են հասնել ավելի ու ավելի բարձր ձայնագրման խտության, բոլորը օգուտ են քաղում դրանից. որքան բարձր է ձայնագրման խտությունը մեկ ափսեի համար, այնքան ավելի քիչ կոշտ սկավառակներ են անհրաժեշտ նույն ծավալը ստանալու համար: Եվ դա իր հերթին նշանակում է, որ HDD-ն ավելի քիչ էներգիա է սպառում, և ավելի քիչ շարժվող մասեր են մղվում սկավառակի գործողություններ կատարելու համար: Digital-ը դանդաղորեն թարմացնում է իր Caviar GP HDD գիծը՝ լրացնելով այն 334 ԳԲ ձայնագրման խտությամբ և 334 ԳԲ հզորությամբ օրինակով: 1 ՏԲ. Բայց այս HDD-ները դեռ հագեցած կլինեն 16 ՄԲ քեշով:

Սակայն Western Digital-ը միակ ընկերությունը չէ, որն աշխատում է 334 ԳԲ-ը մեկ սկուտեղի վրա տեղավորելու համար: Այս շաբաթ Samsung-ը հայտարարեց նոր 1TB EcoGreen HDD-ի մասին, որն ուղղված է AV հավելվածներին և օգտագործում է 334 ԳԲ պլատտեր: Samsung-ը պնդում է, որ իր EcoGreen F1 սկավառակն ապահովում է 15%-ով ավելի քիչ էներգիայի սպառում, քան մյուս էներգաարդյունավետ կոշտ սկավառակները, և 50%-ով ավելի քիչ էներգիա, քան ավանդական 1TB 7200 rpm կոշտ սկավառակները: Samsung EcoGreen F1-ը պտտվում է 5400 rpm-ով և օգտագործում է 3Gb/s SATA2 ինտերֆեյս: Դրա գինը 199 դոլար է։

2008 թվականի հունվարին Western Digital-ը ներկայացրեց 320 ԳԲ մեկ ափսե HDD-ն, որն ուներ ամենաբարձր խտությունը ընկերության ցանկացած այլ HDD-ից: Սակայն Samsung-ը թողարկեց իր 1TB HDD-ը 334 Գբ մեկ ափսեի համար 2007 թվականի հունիսին:

Մատենագիտություն

1. - ATA ինտերֆեյս

. - IDE ինտերֆեյս

Ա.Կ.ԳՈՒԼՏՅԱԵՎ Տվյալների վերականգնում. Peter, 2006, 352s. (83 էջ)

Քրիստոֆեր Նեգուս. Linux. Օգտատիրոջ Աստվածաշունչը, 5-րդ հրատարակություն։ Դիալեկտիկա, 2006, 700-ական թթ. (259-ական թթ.)

. - բաժիններ մշակողների, բաժանորդների համար:

. - Master Boot Record (MBR)

Smirnov Yu.K. - PC կոշտ սկավառակների շահագործման գաղտնիքները, BHV - Սանկտ Պետերբուրգ, 2006 թ.

. - IDE ինտերֆեյս