Równoległe ATA
 
płyty głównej ATA powyżej, ze złączem ATA poniżej.
| |||
| Typ | Złącze wewnętrznego urządzenia pamięci masowej | ||
|---|---|---|---|
| Historia produkcji | |||
| Projektant |
Western Digital i Compaq , następnie ulepszone przez wiele innych |
||
| Zaprojektowany | 1986 | ||
| zastąpiony przez | Serial ATA (2003) | ||
| Specyfikacje ogólne | |||
| Możliwość podłączania podczas pracy | NIE | ||
| Zewnętrzny | NIE | ||
| Kabel | Kabel taśmowy 40 lub 80 żył | ||
| Szpilki | 40 | ||
| Dane | |||
| Szerokość | 16 bitów | ||
| Szybkość transmisji |
Półdupleks : maksymalnie 8,3 MB/s pierwotnie później 33, 66, 100 i 133 MB/s |
||
| Maks. urządzenia | Dwa | ||
| Protokół | Równoległy | ||
| Pinout | |||
| |||
| Kołek 1 | Resetowanie | ||
| Kołek 2 | Grunt | ||
| Kołek 3 | Dane 7 | ||
| Kołek 4 | Dane 8 | ||
| Kołek 5 | Dane 6 | ||
| Kołek 6 | Dane 9 | ||
| Kołek 7 | Dane 5 | ||
| Kołek 8 | Dane 10 | ||
| Kołek 9 | Dane 4 | ||
| Kołek 10 | Dane 11 | ||
| Kołek 11 | Dane 3 | ||
| Kołek 12 | Dane 12 | ||
| Kołek 13 | Dane 2 | ||
| Kołek 14 | Dane 13 | ||
| Kołek 15 | Dane 1 | ||
| Szpilka 16 | Dane 14 | ||
| Kołek 17 | Dane 0 | ||
| Kołek 18 | Dane 15 | ||
| Szpilka 19 | Grunt | ||
| Kołek 20 | Klucz lub VCC_in | ||
| Kołek 21 | DDRQ | ||
| Kołek 22 | Grunt | ||
| Kołek 23 | zapis we/wy | ||
| Kołek 24 | Grunt | ||
| Kołek 25 | Odczyt wejść/wyjść | ||
| Szpilka 26 | Grunt | ||
| Kołek 27 | JOCHRDY | ||
| Kołek 28 | Wybór kabla | ||
| Kołek 29 | DACK | ||
| Szpilka 30 | Grunt | ||
| Szpilka 31 | IRQ | ||
| Szpilka 32 | Brak połączenia | ||
| Szpilka 33 | Adres 1 | ||
| Szpilka 34 | GPIO_DMA66_Detect | ||
| Szpilka 35 | Adres 0 | ||
| Szpilka 36 | Adres 2 | ||
| Szpilka 37 | Chip wybierz 1P | ||
| Szpilka 38 | Chip wybierz 3P | ||
| Szpilka 39 | Działalność | ||
| Szpilka 40 | Grunt | ||
Parallel ATA ( PATA ), pierwotnie AT Attachment , znany również jako IDE , to standardowy interfejs przeznaczony dla komputerów kompatybilnych z IBM PC . Został po raz pierwszy opracowany przez firmy Western Digital i Compaq w 1986 roku dla kompatybilnych dysków twardych oraz napędów CD lub DVD. Połączenie jest używane do pamięci masowej , takich jak dyski twarde , stacje dyskietek i napędy dysków optycznych w komputerach .
Standard jest utrzymywany przez komitet X3/ INCITS . Wykorzystuje podstawowe standardy AT Attachment (ATA) i AT Attachment Packet Interface ( ATAPI ).
Standard Parallel ATA jest wynikiem długiej historii stopniowego rozwoju technicznego, który rozpoczął się od oryginalnego interfejsu AT Attachment, opracowanego do użytku we wczesnych urządzeniach PC AT . Sam interfejs ATA ewoluował w kilku etapach z oryginalnego interfejsu Integrated Drive Electronics (IDE) firmy Western Digital . W rezultacie wiele niemal synonimów ATA/ATAPI i jego poprzednich wcieleń jest nadal w powszechnym nieformalnym użyciu, w szczególności Extended IDE (EIDE) i Ultra ATA (UATA). Po wprowadzeniu SATA w 2003 roku zmieniono nazwę oryginalnego ATA do Parallel ATA lub w skrócie PATA.
Kable równoległe ATA mają maksymalną dopuszczalną długość 18 cali (457 mm). Z powodu tego ograniczenia technologia zwykle pojawia się jako wewnętrzny interfejs pamięci komputera. Przez wiele lat ATA zapewniała najpopularniejszy i najtańszy interfejs dla tej aplikacji. W nowszych systemach został w dużej mierze zastąpiony przez SATA.
Historia i terminologia
Standard został pierwotnie pomyślany jako „AT Bus Attachment”, oficjalnie nazywany „AT Attachment” i w skrócie „ATA”, ponieważ jego podstawową cechą było bezpośrednie połączenie z 16-bitową magistralą ISA wprowadzoną w IBM PC /AT . Oryginalne specyfikacje ATA opublikowane przez komitety normalizacyjne używają nazwy „AT Attachment”. „AT” w IBM PC/AT odnosi się do „Advanced Technology”, więc ATA jest również określane jako „Advanced Technology Attachment”. Kiedy w 2003 roku wprowadzono nowszy interfejs Serial ATA (SATA), oryginalna nazwa ATA została zmieniona na Parallel ATA, w skrócie PATA.
Fizyczne interfejsy ATA stały się standardowym elementem wszystkich komputerów PC, początkowo na adapterach magistrali hosta, czasami na karcie dźwiękowej, ale ostatecznie jako dwa fizyczne interfejsy wbudowane w układ mostka południowego na płycie głównej. Nazywane „podstawowymi” i „wtórnymi” interfejsami ATA, zostały przypisane do adresów bazowych 0x1F0 i 0x170 w systemach magistrali ISA . Zostały one zastąpione interfejsami SATA .
IDE i ATA-1
Pierwsza wersja tego, co obecnie nazywa się interfejsem ATA/ATAPI, została opracowana przez firmę Western Digital pod nazwą Integrated Drive Electronics (IDE). Wraz z Control Data Corporation (producentem dysku twardego) i Compaq Computer (pierwszym klientem) opracowali złącze, protokoły sygnalizacyjne itd., mając na celu zachowanie zgodności oprogramowania z istniejącym interfejsem dysku twardego ST-506 . Pierwsze takie dyski pojawiły się wewnętrznie w komputerach Compaq w 1986 roku i po raz pierwszy były oferowane osobno przez firmę Conner Peripherals jako CP342 w czerwcu 1987 roku.
Termin Integrated Drive Electronics odnosi się do faktu, że sterownik napędu jest zintegrowany z napędem, w przeciwieństwie do oddzielnego sterownika umieszczonego po drugiej stronie kabla łączącego napęd. Na maszynie kompatybilnej z IBM PC, CP/M lub podobnej była to zazwyczaj karta zainstalowana na płycie głównej . Karty interfejsu używane do podłączania równoległego dysku ATA do, na przykład, gniazda ISA , nie są kontrolerami dysków: są jedynie mostami między magistralą hosta a interfejsem ATA . Ponieważ oryginalny interfejs ATA jest zasadniczo tylko 16-bitowy Magistrala ISA w przebraniu, mostek był szczególnie prosty w przypadku, gdy złącze ATA znajdowało się na karcie interfejsu ISA. Zintegrowany kontroler przedstawiał dysk komputerowi głównemu jako tablicę 512-bajtowych bloków ze stosunkowo prostym interfejsem poleceń. To zwolniło płytę główną i karty interfejsu w komputerze hosta z obowiązków związanych z przesuwaniem ramienia głowicy dysku, wsuwaniem i wysuwaniem ramienia głowicy i tak dalej, jak trzeba było zrobić z wcześniejszymi ST- 506 i ESDI dyski twarde. Wszystkie te niskopoziomowe szczegóły mechanicznego działania napędu były teraz obsługiwane przez kontroler na samym napędzie. Wyeliminowało to również potrzebę zaprojektowania jednego kontrolera, który mógłby obsługiwać wiele różnych typów napędów, ponieważ kontroler mógłby być unikalny dla danego napędu. Host musi tylko poprosić o odczyt lub zapis określonego sektora lub bloku i albo zaakceptować dane z dysku, albo wysłać dane do niego.
Interfejs używany przez te napędy został znormalizowany w 1994 roku jako standard ANSI X3.221-1994, AT Attachment Interface for Disk Drives . Po opracowaniu późniejszych wersji standardu stał się on znany jako „ATA-1”.
Krótkotrwała, rzadko używana implementacja ATA została stworzona dla IBM XT i podobnych maszyn, które korzystały z 8-bitowej wersji magistrali ISA. Nazywano go „XT-IDE” , „XTA” lub „XT Attachment”.
EIDE i ATA-2
W 1994 roku, mniej więcej w tym samym czasie, gdy przyjęto standard ATA-1, firma Western Digital wprowadziła dyski pod nowszą nazwą, Enhanced IDE ( EIDE ). Obejmowały one większość funkcji nadchodzącej specyfikacji ATA-2 oraz kilka dodatkowych ulepszeń. Inni producenci wprowadzili własne odmiany ATA-1, takie jak „Fast ATA” i „Fast ATA-2”.
Nowa wersja standardu ANSI, AT Attachment Interface with Extensions ATA-2 (X3.279-1996), została zatwierdzona w 1996 roku. Zawierała większość funkcji wariantów specyficznych dla producenta.
ATA-2 jako pierwszy zauważył również, że do interfejsu można podłączyć urządzenia inne niż dyski twarde:
3.1.7 Urządzenie: Urządzenie jest urządzeniem peryferyjnym do przechowywania danych. Tradycyjnie urządzeniem na interfejsie ATA był dysk twardy, ale każdy rodzaj urządzenia pamięci masowej może być umieszczony na interfejsie ATA, pod warunkiem, że jest zgodny z tym standardem.
— Interfejs przyłączeniowy AT z rozszerzeniami (ATA-2) , strona 2
ATAPI
Jak wspomniano w poprzednich sekcjach, usługa ATA została pierwotnie zaprojektowana i działała tylko z dyskami twardymi i urządzeniami, które mogły je emulować. Wprowadzenie ATAPI (ATA Packet Interface) przez grupę o nazwie Small Form Factor Committee (SFF) umożliwiło użycie ATA w wielu innych urządzeniach, które wymagają funkcji wykraczających poza te niezbędne dla dysków twardych. Na przykład każde urządzenie nośnika wymiennego wymaga polecenia „wysuwania nośnika” oraz sposobu, w jaki host może określić, czy nośnik jest obecny, a nie zostały one dostarczone w protokole ATA.
Komitet Small Form Factor podszedł do tego problemu, definiując ATAPI, „interfejs pakietów ATA”. ATAPI jest w rzeczywistości protokołem umożliwiającym interfejsowi ATA przenoszenie SCSI polecenia i odpowiedzi; dlatego wszystkie urządzenia ATAPI w rzeczywistości „mówią SCSI” poza interfejsem elektrycznym. W rzeczywistości niektóre wczesne urządzenia ATAPI były po prostu urządzeniami SCSI z dodanym konwerterem protokołów ATA/ATAPI na SCSI. Polecenia i odpowiedzi SCSI są osadzone w „pakietach” (stąd „interfejs pakietów ATA”) do transmisji kablem ATA. Dzięki temu każda klasa urządzeń, dla której zdefiniowano zestaw poleceń SCSI, może być łączona za pośrednictwem ATA/ATAPI.
Urządzenia ATAPI również „mówią ATA”, ponieważ fizyczny interfejs i protokół ATA są nadal używane do wysyłania pakietów. Z drugiej strony dyski twarde ATA i dyski półprzewodnikowe nie używają ATAPI.
Urządzenia ATAPI obejmują napędy CD-ROM i DVD-ROM , napędy taśmowe oraz napędy dyskietek o dużej pojemności , takie jak napęd Zip i napęd SuperDisk .
Polecenia i odpowiedzi SCSI używane przez każdą klasę urządzeń ATAPI (CD-ROM, taśma itp.) są opisane w innych dokumentach lub specyfikacjach specyficznych dla tych klas urządzeń i nie wchodzą w zakres kompetencji ATA/ATAPI ani komitetu T13 . Jeden często używany zestaw jest zdefiniowany w zestawie poleceń MMC SCSI.
ATAPI został przyjęty jako część ATA w INCITS 317-1998, AT Attachment with Packet Interface Extension (ATA/ATAPI-4) .
UDMA i ATA-4
Standard ATA/ATAPI-4 wprowadził również kilka trybów transferu „ Ultra DMA ”. Te początkowo obsługiwane prędkości od 16 MB/s do 33 MB/s. W późniejszych wersjach dodano szybsze tryby Ultra DMA, wymagające nowych 80-żyłowych kabli w celu zmniejszenia przesłuchu. Najnowsze wersje Parallel ATA obsługują do 133 MB/s.
Ultra ATA
Ultra ATA, w skrócie UATA, to oznaczenie używane głównie przez firmę Western Digital do różnych ulepszeń szybkości w stosunku do standardów ATA/ATAPI. Na przykład w 2000 roku Western Digital opublikował dokument opisujący „Ultra ATA/100”, który przyniósł poprawę wydajności dla ówczesnego standardu ATA/ATAPI-5 poprzez zwiększenie maksymalnej prędkości interfejsu Parallel ATA z 66 do 100 MB/s. Większość zmian wprowadzonych przez Western Digital, wraz z innymi, została uwzględniona w standardzie ATA/ATAPI-6 (2002).
Aktualna terminologia
Terminy „zintegrowana elektronika napędu” (IDE), „ulepszone IDE” i „EIDE” zaczęły być używane zamiennie z ATA (obecnie Parallel ATA lub PATA).
Ponadto na rynku pojawiło się kilka generacji dysków „EIDE”, zgodnych z różnymi wersjami specyfikacji ATA. Wczesny dysk „EIDE” może być zgodny z ATA-2, a późniejszy z ATA-6.
Niemniej jednak żądanie dysku „IDE” lub „EIDE” od dostawcy części komputerowych prawie zawsze da dysk, który będzie działał z większością interfejsów Parallel ATA.
Innym powszechnym zastosowaniem jest odwoływanie się do wersji specyfikacji według najszybszego obsługiwanego trybu. Na przykład ATA-4 obsługiwał tryby Ultra DMA od 0 do 2, przy czym ten ostatni zapewniał maksymalną szybkość transferu 33 megabajtów na sekundę. Dlatego dyski ATA-4 są czasami nazywane dyskami „UDMA-33”, a czasami dyskami „ATA-33”. Podobnie, ATA-6 wprowadziła maksymalną prędkość transferu 100 megabajtów na sekundę, a niektóre dyski zgodne z tą wersją standardu są sprzedawane jako dyski „PATA/100”.
Ograniczenia rozmiaru systemu BIOS x86
Początkowo rozmiar dysku ATA był przechowywany w systemie BIOS x86 przy użyciu numeru typu (od 1 do 45), który predefiniował parametry C/H/S, a także często strefę lądowania, w której głowice napędów są zaparkowane, gdy nie są w używać. Później udostępniono format „definiowany przez użytkownika” o nazwie C/H/S lub cylindry, głowice, sektory. Liczby te były ważne dla wcześniejszego interfejsu ST-506, ale ogólnie były bez znaczenia dla ATA - parametry CHS dla późniejszych dużych dysków ATA często określały niemożliwie dużą liczbę głowic lub sektorów, które w rzeczywistości w ogóle nie definiowały wewnętrznego układu fizycznego dysku . Od samego początku, aż do ATA-2, każdy użytkownik musiał wyraźnie określić, jak duży jest każdy podłączony dysk. Od ATA-2 zaimplementowano polecenie „zidentyfikuj dysk”, które można wysłać i które zwróci wszystkie parametry dysku.
Z powodu braku przewidywania ze strony producentów płyt głównych, system BIOS był często ograniczany przez sztuczne ograniczenia rozmiaru C/H/S, ponieważ producent zakładał, że pewne wartości nigdy nie przekroczą określonego maksimum liczbowego.
Pierwsze z tych ograniczeń systemu BIOS wystąpiło, gdy dyski ATA osiągnęły rozmiary przekraczające 504 MiB , ponieważ niektóre BIOSy płyt głównych nie dopuszczały wartości C/H/S powyżej 1024 cylindrów, 16 głowic i 63 sektorów. Pomnożone przez 512 bajtów na sektor daje to łącznie 528 482 304 bajtów, co podzielone przez 1 048 576 bajtów na MiB daje 504 MiB (528 MB ).
Drugie z tych ograniczeń BIOS-u wystąpiło przy 1024 cylindrach , 256 głowicach i 63 sektorach , a problem w systemie MS-DOS ograniczył liczbę głowic do 255. Łącznie daje to 8 422 686 720 bajtów (8032,5 MiB ), powszechnie określanych jako barierę 8,4 gigabajta. Jest to ponownie ograniczenie narzucone przez BIOS-y x86, a nie ograniczenie narzucone przez interfejs ATA.
Ostatecznie ustalono, że te ograniczenia rozmiaru można obejść za pomocą małego programu ładowanego podczas uruchamiania z sektora rozruchowego dysku twardego. Niektórzy producenci dysków twardych, tacy jak Western Digital, zaczęli dołączać te narzędzia zastępujące do dużych dysków twardych, aby pomóc przezwyciężyć te problemy. Jeśli jednak komputer zostanie uruchomiony w inny sposób bez ładowania specjalnego narzędzia, zostaną użyte nieprawidłowe ustawienia systemu BIOS, a dysk może być niedostępny lub system operacyjny będzie wyglądał na uszkodzony.
Później udostępniono rozszerzenie usług dyskowych systemu BIOS x86 o nazwie „ Enhanced Disk Drive ” (EDD), które umożliwia adresowanie dysków o wielkości nawet 264 sektorów .
Ograniczenia rozmiaru interfejsu
Pierwszy interfejs napędu wykorzystywał 22-bitowy tryb adresowania, co skutkowało maksymalną pojemnością dysku wynoszącą dwa gigabajty. Później pierwsza sformalizowana specyfikacja ATA wykorzystywała 28-bitowy tryb adresowania przez LBA28 , umożliwiając adresowanie 2 28 ( 268 435 456 ) sektorów (bloków) po 512 bajtów każdy, co dało maksymalną pojemność 128 GiB (137 GB ). .
ATA-6 wprowadził adresowanie 48-bitowe, zwiększając limit do 128 PiB (144 PB ). W rezultacie każdy dysk ATA o pojemności większej niż około 137 GB musi być dyskiem ATA-6 lub nowszym. Podłączenie takiego dysku do hosta z interfejsem ATA-5 lub starszym ograniczy użyteczną pojemność do maksimum interfejsu.
Niektóre systemy operacyjne, w tym Windows XP sprzed dodatku SP1 i Windows 2000 przed dodatkiem SP3, domyślnie wyłączają LBA48 , co wymaga od użytkownika wykonania dodatkowych czynności w celu wykorzystania całej pojemności dysku ATA większej niż około 137 gigabajtów.
Starsze systemy operacyjne, takie jak Windows 98 , w ogóle nie obsługują 48-bitowego LBA. Jednak członkowie niezależnej grupy MSFN zmodyfikowali sterowniki dysków systemu Windows 98, aby dodać nieoficjalną obsługę 48-bitowego LBA do systemów Windows 95 OSR2 , Windows 98 , Windows 98 SE i Windows ME .
Niektóre 16-bitowe i 32-bitowe systemy operacyjne obsługujące LBA48 mogą nadal nie obsługiwać dysków większych niż 2 TiB ze względu na używanie tylko 32-bitowej arytmetyki; ograniczenie dotyczy również wielu sektorów rozruchowych .
Prymat i przestarzałość
Parallel ATA (wówczas nazywany po prostu ATA lub IDE) stał się podstawowym interfejsem urządzeń pamięci masowej dla komputerów PC wkrótce po jego wprowadzeniu. W niektórych systemach zapewniono trzeci i czwarty interfejs płyty głównej, umożliwiający podłączenie do ośmiu urządzeń ATA do płyty głównej. Często te dodatkowe złącza były realizowane przez niedrogie RAID .
Wkrótce po wprowadzeniu Serial ATA (SATA) w 2003 roku, wykorzystanie Parallel ATA spadło. Pierwsze płyty główne z wbudowanymi interfejsami SATA miały zwykle tylko jedno złącze PATA (dla maksymalnie dwóch urządzeń PATA) wraz z wieloma złączami SATA. Niektóre komputery PC i laptopy z tamtej epoki mają dysk twardy SATA i napęd optyczny podłączony do PATA.
Od 2007 roku niektóre chipsety PC , na przykład Intel ICH10, usunęły obsługę PATA. Dostawcy płyt głównych, którzy nadal chcą oferować Parallel ATA z tymi chipsetami, muszą dołączyć dodatkowy układ interfejsu. W nowszych komputerach interfejs Parallel ATA jest rzadko używany, nawet jeśli jest obecny, ponieważ na płycie głównej zwykle znajdują się cztery lub więcej złączy Serial ATA, a urządzenia SATA wszystkich typów są powszechne.
Wraz z wycofaniem się Western Digital z rynku PATA, dyski twarde z interfejsem PATA nie były już produkowane po grudniu 2013 r. Do zastosowań innych niż specjalistyczne.
Równoległy interfejs ATA
Równoległe kable ATA przesyłają dane 16 bitów na raz. Tradycyjny kabel wykorzystuje 40-stykowe złącza żeńskie dołączone do 40- lub 80-żyłowego kabla taśmowego . Każdy kabel ma dwa lub trzy złącza, z których jedno podłącza się do adaptera hosta połączenie z resztą systemu komputerowego. Pozostałe złącza podłącza się do urządzeń pamięci masowej, najczęściej dysków twardych lub napędów optycznych. Każde złącze ma 39 fizycznych styków ułożonych w dwa rzędy, ze szczeliną lub klinem na styku 20. Wcześniejsze złącza mogą nie mieć tej szczeliny, a wszystkie 40 styków jest dostępnych. W związku z tym późniejsze kable z wypełnioną luką są niekompatybilne z wcześniejszymi złączami, chociaż wcześniejsze kable są kompatybilne z późniejszymi złączami.
Okrągłe równoległe kable ATA (w przeciwieństwie do kabli taśmowych) zostały ostatecznie udostępnione „ moderatorom obudów ” ze względów kosmetycznych, a także twierdzeń o ulepszonym chłodzeniu komputera i były łatwiejsze w obsłudze; jednak tylko kable taśmowe są obsługiwane przez specyfikacje ATA.
- Kołek 20
W standardzie ATA pin 20 jest zdefiniowany jako klucz mechaniczny i nie jest używany. Gniazdo tego styku na złączu żeńskim jest często zatkane, co wymaga pominięcia styku 20 w kablu męskim lub złączu napędowym; dlatego niemożliwe jest podłączenie go w niewłaściwy sposób.
Jednak niektóre napędy pamięci flash mogą wykorzystywać styk 20 jako wejście VCC_in do zasilania napędu bez konieczności stosowania specjalnego kabla zasilającego; tej funkcji można używać tylko wtedy, gdy sprzęt obsługuje takie użycie styku 20.
- Kołek 28
Styk 28 szarego (podrzędnego/środkowego) złącza kabla 80-żyłowego nie jest podłączony do żadnej żyły kabla. Jest on normalnie podłączony do złącza czarnego (po stronie napędu głównego) i niebieskiego (po stronie płyty głównej). Umożliwia to wybór kabla .
- Szpilka 34
Pin 34 jest podłączony do masy wewnątrz niebieskiego złącza kabla 80-żyłowego, ale nie jest podłączony do żadnej żyły kabla, co pozwala na wykrycie takiego kabla. Podłącza się go normalnie do szarego i czarnego złącza.
Wersja 44-pinowa
44-pinowe złącze PATA jest używane do 2,5-calowych dysków w laptopach. Styki są bliżej siebie, a złącze jest fizycznie mniejsze niż złącze 40-stykowe. Dodatkowe piny przenoszą zasilanie.
Wersja 80-przewodowa
Kable ATA przez większość swojej historii miały 40 przewodników (44 przewodniki w mniejszej wersji używanej do dysków 2,5 cala - dodatkowe cztery do zasilania), ale wersja 80-przewodowa pojawiła się wraz z wprowadzeniem trybu UDMA / 66 Wszystkie dodatkowe przewody w nowym kablu są uziemione , przeplecione z przewodami sygnałowymi, aby zredukować efekty sprzężenia pojemnościowego między sąsiednimi przewodami sygnałowymi, redukując przesłuch . Sprzężenie pojemnościowe jest większym problemem przy wyższych szybkościach transferu, a ta zmiana była konieczna, aby umożliwić niezawodne działanie szybkości transferu 66 megabajtów na sekundę (MB/s) UDMA4 . Szybsze tryby UDMA5 i UDMA6 również wymagają kabli 80-żyłowych.
Chociaż liczba przewodów uległa podwojeniu, liczba styków złącza i układ pinów pozostają takie same jak w kablach 40-żyłowych, a wygląd zewnętrzny złączy jest identyczny. Wewnętrznie złącza są różne; złącza dla kabla 80-żyłowego łączą większą liczbę przewodów uziemiających z kołkami uziemiającymi, podczas gdy złącza dla kabla 40-żyłowego łączą przewody uziemiające z kołkami uziemiającymi jeden do jednego. Kable 80-żyłowe są zwykle dostarczane z trzema złączami w różnych kolorach (niebieskim, czarnym i szarym odpowiednio dla sterownika, napędu głównego i napędu podrzędnego), w przeciwieństwie do jednolicie kolorowych złączy kabla 40-żyłowego (zwykle wszystkie szare). Szare złącze na kablach 80-żyłowych ma niepodłączony styk 28 CSEL, co oznacza, że jest to pozycja podrzędna dla skonfigurowanego wyboru kabla przemiennika.
Różnice między złączami
Obraz po prawej stronie pokazuje złącza PATA po usunięciu odciążki, osłony i kabla. Styk pierwszy znajduje się w lewym dolnym rogu złączy, styk 2 znajduje się w lewym górnym rogu itp., z wyjątkiem tego, że dolny obraz niebieskiego złącza pokazuje widok z przeciwnej strony, a styk 1 znajduje się w prawym górnym rogu.
Złącze jest złączem z przesunięciem izolacji : każdy styk składa się z pary punktów, które razem przebijają izolację kabla taśmowego z taką precyzją, że tworzą połączenie z żądanym przewodem bez uszkadzania izolacji sąsiednich przewodów. Środkowy rząd styków jest podłączony do wspólnej szyny uziemiającej i podłączony do nieparzystych żył kabla. Górny rząd styków to parzyste gniazda złącza (pasujące do parzystych styków gniazda) i podłączane do co drugiego parzystego przewodu kabla. Dolny rząd styków to nieparzyste gniazda złącza (pasujące do nieparzystych styków gniazda) i podłączane do pozostałych parzystych żył kabla.
Zwróć uwagę na połączenia do wspólnej szyny uziemiającej z gniazd 2 (lewy górny róg), 19 (środkowy dolny rząd), 22, 24, 26, 30 i 40 na wszystkich złączach. Należy również zauważyć (powiększony fragment, dół, patrząc od przeciwnej strony złącza), że gniazdo 34 niebieskiego złącza nie styka się z żadnym przewodem, ale w przeciwieństwie do gniazda 34 pozostałych dwóch złączy łączy się z szyną masy. Na szarym złączu zauważ, że całkowicie brakuje gniazda 28, więc pin 28 napędu podłączonego do szarego złącza będzie otwarty. Na czarnym złączu gniazda 28 i 34 są zupełnie normalne, więc piny 28 i 34 napędu podłączonego do czarnego złącza będą podłączone do kabla. Styk 28 czarnego dysku dociera do styku 28 gniazda hosta, ale nie do styku 28 szarego dysku, podczas gdy styk 34 czarnego dysku dochodzi do styku 34 szarego dysku, ale nie do styku 34 hosta. Zamiast tego pin 34 hosta jest uziemiony.
Norma określa złącza oznaczone kolorami w celu łatwej identyfikacji zarówno przez instalatora, jak i producenta kabli. Wszystkie trzy złącza różnią się od siebie. Niebieskie złącze (host) ma gniazdo dla styku 34 połączone z masą wewnątrz złącza, ale nie jest podłączone do żadnego przewodnika kabla. Ponieważ stare kable 40-żyłowe nie uziemiają styku 34, obecność połączenia uziemiającego wskazuje, że zainstalowano kabel 80-żyłowy. Przewód dla styku 34 jest normalnie podłączony do innych typów i nie jest uziemiony. Zainstalowanie kabla odwrotnie (z czarnym złączem na płycie systemowej, niebieskim złączem na urządzeniu zdalnym i szarym złączem na urządzeniu środkowym) spowoduje uziemienie styku 34 urządzenia zdalnego i połączenie styku 34 hosta ze stykiem 34 na środku urządzenie. Szare środkowe złącze pomija połączenie ze stykiem 28, ale normalnie łączy styk 34, podczas gdy czarne złącze końcowe normalnie łączy oba styki 28 i 34.
Wiele urządzeń na kablu
Jeśli dwa urządzenia są podłączone do jednego kabla, jedno musi być oznaczone jako Urządzenie 0 (w przeszłości powszechnie określane jako urządzenie nadrzędne ), a drugie jako Urządzenie 1 (w przeszłości powszechnie określane jako urządzenie podrzędne ). To rozróżnienie jest konieczne, aby oba napędy mogły współdzielić kabel bez konfliktów. urządzenia Device 0 drive is the drive that usually appears "first" to the computer's BIOS and/or operating system. In most personal computers the drives are often designated as "C:" for the Device 0 a „D:” dla Urządzenia 1 odnosi się do jednej aktywnej partycji podstawowej na każdym z nich.
Terminy „urządzenie” i „napęd” są używane w branży zamiennie, na przykład w przypadku napędu głównego lub urządzenia głównego.
Tryb, którego musi używać urządzenie, jest często ustawiany przez ustawienie zworki na samym urządzeniu, które należy ręcznie ustawić na Urządzenie 0 ( Master ) lub Urządzenie 1 ( Slave ). Jeśli na kablu jest jedno urządzenie, należy je skonfigurować jako Urządzenie 0 . Jednak niektóre dyski epoki mają specjalne ustawienie o nazwie Pojedynczy dla tej konfiguracji (w szczególności Western Digital). Ponadto, w zależności od dostępnego sprzętu i oprogramowania, Single napęd na kablu często działa niezawodnie, nawet jeśli jest skonfigurowany jako napęd urządzenia 1 (najczęściej występuje, gdy napęd optyczny jest jedynym urządzeniem na dodatkowym interfejsie ATA).
Słowa główny i wtórny zwykle odnoszą się do dwóch kabli IDE, z których każdy może mieć dwa napędy (główny główny, główny podrzędny, drugorzędny główny, drugorzędny podrzędny).
Wybór kabla
Tryb napędu zwany wyborem kabla został opisany jako opcjonalny w ATA-1 i wszedł do dość powszechnego użytku z ATA-5 i nowszymi. Napęd ustawiony na „wybór kabla” automatycznie konfiguruje się jako Urządzenie 0 lub Urządzenie 1 , zgodnie z jego położeniem na kablu. Wybór kabla jest kontrolowany przez styk 28. Adapter hosta uziemia ten styk; jeśli urządzenie widzi, że pin jest uziemiony, staje się Device 0 (master); jeśli widzi, że pin 28 jest otwarty, urządzenie staje się Device 1 (slave).
To ustawienie jest zwykle wybierane przez ustawienie zworki na dysku o nazwie „wybór kabla”, zwykle oznaczone jako CS , które jest niezależne od ustawienia Urządzenie 0/1 .
Należy pamiętać, że jeśli dwa dyski są ręcznie konfigurowane jako Urządzenie 0 i Urządzenie 1 , ta konfiguracja nie musi odpowiadać ich położeniu na kablu. Pin 28 służy tylko do informowania napędów o ich położeniu na kablu; nie jest używany przez hosta podczas komunikacji z dyskami. Innymi słowy, ręczne ustawienie master/slave za pomocą zworek na napędach ma pierwszeństwo i pozwala na ich dowolne umieszczenie na dowolnym złączu kabla taśmowego.
W przypadku kabla 40-żyłowego bardzo często wybierano kabel przez proste przecięcie przewodu ze stykiem 28 między dwoma złączami urządzenia; umieszczając urządzenie Slave 1 na końcu kabla, a urządzenie Master 0 na środkowym złączu. Układ ten ostatecznie został znormalizowany w późniejszych wersjach. Miał jednak jedną wadę: jeśli na kablu z dwoma napędami znajduje się tylko jedno urządzenie główne, wykorzystujące środkowe złącze, skutkuje to niewykorzystaniem końcówki kabla, co jest niepożądane ze względów fizycznych i elektrycznych. Odgałęzienie powoduje odbicia sygnału , szczególnie przy wyższych szybkościach transmisji.
Począwszy od 80-żyłowego kabla zdefiniowanego do użytku w ATAPI5/UDMA4, urządzenie nadrzędne Urządzenie 0 przechodzi na oddalony od hosta koniec 18-calowego (460 mm) kabla na czarnym złączu, urządzenie podrzędne Urządzenie 1 idzie na szare środkowe złącze, a niebieskie złącze idzie do hosta (np. złącze IDE płyty głównej lub karta IDE). Tak więc, jeśli jest tylko jeden ( Urządzenie 0 ) urządzenie na kablu dwudyskowym, z czarnym wtykiem, nie ma końcówki kabla powodującej odbicia (niewykorzystane wtyki są teraz na środku taśmy). Również wybór kabla jest teraz realizowany w szarym środkowym złączu urządzenia, zwykle po prostu przez pominięcie styku 28 w korpusie złącza.
Operacje serializowane, nakładające się i umieszczane w kolejce
Równoległe protokoły ATA aż do ATA-3 wymagają, aby po wydaniu polecenia na interfejsie ATA było ono zakończone przed wydaniem jakiegokolwiek kolejnego polecenia. Operacje na urządzeniach muszą być serializowane — „z tylko jedną operacją w toku w danym momencie” — „w odniesieniu do interfejsu hosta ATA. Przydatnym modelem mentalnym jest to, że interfejs hosta ATA jest zajęty pierwszym żądaniem przez cały czas jego trwania i dlatego nie można otrzymać informacji o kolejnym żądaniu, dopóki pierwsze nie zostanie zakończone. Funkcja serializacji żądań do interfejsu jest zwykle realizowana przez sterownik urządzenia w systemie operacyjnym hosta.
ATA-4 i kolejne wersje specyfikacji zawierały „nakładający się zestaw funkcji” i „zestaw funkcji w kolejce” jako funkcje opcjonalne, przy czym obie otrzymały nazwę „ Tagged Command Queuing ” (TCQ), odniesienie do zestawu funkcji z SCSI, który wersja ATA próbuje naśladować. Jednak ich obsługa jest niezwykle rzadka w rzeczywistych produktach ATA i sterownikach urządzeń, ponieważ te zestawy funkcji zostały zaimplementowane w taki sposób, aby zachować kompatybilność oprogramowania z jego dziedzictwem jako pierwotnie rozszerzeniem magistrali ISA. Ta implementacja spowodowała nadmierne obciążenie procesora, co w dużej mierze zniweczyło zalety kolejkowania poleceń. Z kolei operacje nakładające się i umieszczane w kolejce były powszechne w innych magistralach pamięci masowej; w szczególności wersja tagowanego kolejkowania poleceń SCSI nie musiała być kompatybilna z interfejsami API zaprojektowanymi dla ISA, co pozwalało na osiągnięcie wysokiej wydajności przy niskim obciążeniu na magistralach, które obsługiwały DMA pierwszej firmy, takie jak PCI. Od dawna jest to postrzegane jako główna zaleta SCSI.
Standard Serial ATA obsługuje natywne kolejkowanie poleceń (NCQ) od swojego pierwszego wydania, ale jest to funkcja opcjonalna zarówno dla adapterów hosta, jak i urządzeń docelowych. Wiele przestarzałych płyt głównych do komputerów PC nie obsługuje NCQ, ale nowoczesne dyski twarde SATA i dyski półprzewodnikowe SATA zwykle obsługują NCQ, co nie ma miejsca w przypadku napędów wymiennych (CD/DVD), ponieważ zestaw poleceń ATAPI używany do ich sterowania uniemożliwia operacje w kolejce .
Dwa urządzenia na jednym kablu — wpływ na szybkość
Istnieje wiele debat na temat tego, jak bardzo powolne urządzenie może wpłynąć na wydajność szybszego urządzenia na tym samym kablu. Jest efekt, ale debata jest zagmatwana przez zacieranie się dwóch zupełnie różnych przyczyn, zwanych tutaj „Najniższą prędkością” i „Jedną operacją na raz”.
„Najniższa prędkość”
W przypadku wczesnych adapterów hosta ATA transfery danych obu urządzeń mogą być ograniczone do szybkości wolniejszego urządzenia, jeśli dwa urządzenia o różnych możliwościach szybkości są podłączone do tego samego kabla.
Nie jest to prawdą w przypadku wszystkich nowoczesnych adapterów hosta ATA, ponieważ nowoczesne adaptery hosta ATA obsługują niezależne taktowanie urządzeń . Dzięki temu każde urządzenie podłączone do kabla może przesyłać dane z własną najlepszą szybkością. Nawet w przypadku wcześniejszych adapterów bez niezależnego taktowania efekt ten dotyczy tylko fazy przesyłania danych operacji odczytu lub zapisu.
„Jedna operacja na raz”
Jest to spowodowane pominięciem nakładających się i kolejkowanych zestawów funkcji z większości równoległych produktów ATA. Tylko jedno urządzenie na kablu może jednocześnie wykonać operację odczytu lub zapisu; dlatego szybkie urządzenie na tym samym kablu, co wolne urządzenie podczas intensywnego użytkowania, będzie musiało najpierw poczekać, aż wolne urządzenie wykona swoje zadanie.
Jednak większość nowoczesnych urządzeń zgłasza operacje zapisu jako zakończone, gdy dane zostaną zapisane w ich wbudowanej pamięci podręcznej, zanim dane zostaną zapisane w (wolnej) pamięci magnetycznej. Pozwala to na wysyłanie poleceń do drugiego urządzenia na kablu, zmniejszając wpływ limitu „jednej operacji na raz”.
Wpływ tego na wydajność systemu zależy od aplikacji. Na przykład podczas kopiowania danych z napędu optycznego na dysk twardy (np. podczas instalacji oprogramowania) efekt ten prawdopodobnie nie będzie miał znaczenia. Takie zadania są z konieczności ograniczone szybkością napędu optycznego bez względu na to, gdzie się on znajduje. Jeśli jednak oczekuje się, że dany dysk twardy zapewni jednocześnie dobrą przepustowość innym zadaniom, prawdopodobnie nie powinien być podłączony do tego samego kabla co napęd optyczny.
Hasła i zabezpieczenia dysków twardych
Urządzenia ATA mogą obsługiwać opcjonalną funkcję zabezpieczeń, która jest zdefiniowana w specyfikacji ATA, a zatem nie jest specyficzna dla żadnej marki ani urządzenia. Funkcję bezpieczeństwa można włączać i wyłączać, wysyłając do dysku specjalne polecenia ATA. Jeśli urządzenie jest zablokowane, odmówi dostępu, dopóki nie zostanie odblokowane.
Urządzenie może mieć dwa hasła: Hasło użytkownika i Hasło główne; można ustawić jedno lub oba. Istnieje funkcja identyfikatora hasła głównego, która, jeśli jest obsługiwana i używana, może zidentyfikować bieżące hasło główne (bez ujawniania go).
Urządzenie można zablokować w dwóch trybach: Tryb wysokiego bezpieczeństwa lub Tryb maksymalnego bezpieczeństwa. Bit 8 w słowie 128 odpowiedzi IDENTIFY pokazuje, w jakim trybie znajduje się dysk: 0 = wysoki, 1 = maksymalny.
W trybie wysokiego bezpieczeństwa urządzenie można odblokować za pomocą hasła użytkownika lub hasła głównego za pomocą polecenia ATA „SECURITY UNLOCK DEVICE”. Istnieje limit prób, zwykle ustawiony na 5, po którym dysk musi zostać ponownie włączony lub zresetowany na stałe przed ponowną próbą odblokowania. Również w trybie wysokiego poziomu zabezpieczeń można użyć polecenia SECURITY ERASE UNIT z hasłem użytkownika lub hasłem głównym.
W trybie maksymalnego bezpieczeństwa urządzenie można odblokować tylko za pomocą hasła użytkownika. Jeśli hasło użytkownika nie jest dostępne, jedynym sposobem przywrócenia przynajmniej samego sprzętu do stanu używalności jest wydanie polecenia SECURITY ERASE PREPARE, po którym natychmiast następuje SECURITY ERASE UNIT. W trybie maksymalnego bezpieczeństwa polecenie SECURITY ERASE UNIT wymaga podania hasła głównego i spowoduje całkowite usunięcie wszystkich danych z dysku. Słowo 89 w odpowiedzi IDENTIFY wskazuje, jak długo potrwa operacja.
Chociaż blokada ATA ma być niemożliwa do pokonania bez ważnego hasła, istnieją rzekome obejścia umożliwiające odblokowanie urządzenia. [ potrzebne źródło ]
Zewnętrzne równoległe urządzenia ATA
Ze względu na krótką specyfikację długości kabla i problemy z ekranowaniem niezwykle rzadko można znaleźć zewnętrzne urządzenia PATA, które bezpośrednio wykorzystują PATA do podłączenia do komputera. Urządzenie podłączone zewnętrznie wymaga dodatkowej długości kabla, aby utworzyć zagięcie w kształcie litery U, tak aby urządzenie zewnętrzne można było umieścić obok lub na obudowie komputera, a standardowa długość kabla jest zbyt krótka, aby to umożliwić. Aby ułatwić dostęp z płyty głównej do urządzenia, złącza są zwykle umieszczane w kierunku przedniej krawędzi płyt głównych, w celu podłączenia urządzeń wystających z przodu obudowy komputera. Ta pozycja z przodu sprawia, że wysunięcie z tyłu do urządzenia zewnętrznego jest jeszcze trudniejsze. Kable taśmowe są słabo ekranowane, a standard polega na instalowaniu okablowania wewnątrz ekranowanej obudowy komputera w celu spełnienia limitów emisji RF.
Zewnętrzne dyski twarde lub napędy dysków optycznych z wewnętrznym interfejsem PATA wykorzystują inną technologię interfejsu, aby zmniejszyć odległość między urządzeniem zewnętrznym a komputerem. Najpopularniejszym interfejsem zewnętrznym jest USB, a następnie Firewire. Chip pomostowy wewnątrz urządzeń zewnętrznych konwertuje z interfejsu USB na PATA i zazwyczaj obsługuje tylko jedno urządzenie zewnętrzne bez wyboru kabla lub master/slave.
Kompaktowy interfejs Flasha
Compact Flash w trybie IDE jest zasadniczo zminiaturyzowanym interfejsem ATA, przeznaczonym do użytku w urządzeniach korzystających z pamięci flash. Nie są wymagane żadne układy scalone ani obwody, poza bezpośrednim dopasowaniem mniejszego gniazda CF do większego złącza ATA. (Chociaż większość kart CF obsługuje tylko tryb IDE do PIO4, co czyni je znacznie wolniejszymi w trybie IDE niż ich prędkość zgodna z CF)
Specyfikacja złącza ATA nie obejmuje styków służących do zasilania urządzenia CF, więc zasilanie jest dostarczane do złącza z oddzielnego źródła. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy urządzenie CF jest podłączone do 44-pinowej magistrali ATA przeznaczonej dla 2,5-calowych dysków twardych, powszechnie spotykanej w komputerach przenośnych, ponieważ ta implementacja magistrali musi zapewniać zasilanie standardowego dysku twardego.
Urządzenia CF mogą być oznaczone jako urządzenia 0 lub 1 na interfejsie ATA, chociaż większość urządzeń CF oferuje tylko jedno gniazdo, nie ma potrzeby oferowania tego wyboru użytkownikom końcowym. Chociaż CF może być podłączany podczas pracy z dodatkowymi metodami projektowania, domyślnie po podłączeniu bezpośrednio do interfejsu ATA nie jest przeznaczony do podłączania podczas pracy.
Wersje standardów ATA, szybkości transferu i funkcje
W poniższej tabeli przedstawiono nazwy wersji standardów ATA oraz obsługiwane przez nie tryby i szybkości transferu. Należy pamiętać, że szybkość transmisji dla każdego trybu (na przykład 66,7 MB/s dla UDMA4, powszechnie nazywana „Ultra-DMA 66”, zdefiniowana przez ATA-5) określa maksymalną teoretyczną szybkość transmisji w kablu. To po prostu dwa bajty pomnożone przez efektywną częstotliwość taktowania i zakłada się, że każdy cykl zegara jest używany do przesyłania danych użytkownika końcowego. W praktyce oczywiście narzut protokołu zmniejsza tę wartość.
Przeciążenie magistrali hosta, do której podłączony jest adapter ATA, może również ograniczać maksymalną szybkość transferu w trybie burst. Na przykład maksymalna szybkość przesyłania danych dla konwencjonalnej magistrali PCI wynosi 133 MB/s i jest dzielona między wszystkie aktywne urządzenia na magistrali.
Ponadto w 2005 r. nie istniały żadne dyski twarde ATA , które byłyby w stanie mierzyć stałe szybkości transferu powyżej 80 MB/s. Co więcej, testy ciągłej szybkości transferu nie dają realistycznych oczekiwań dotyczących przepustowości dla większości obciążeń: wykorzystują obciążenia we/wy specjalnie zaprojektowane tak, aby prawie nie napotykały opóźnień wynikających z czasu wyszukiwania lub opóźnienia rotacji. Wydajność dysku twardego przy większości obciążeń jest ograniczona po pierwsze i po drugie przez te dwa czynniki; szybkość transferu w autobusie jest odległą trzecią pod względem znaczenia. Dlatego ograniczenia prędkości transferu powyżej 66 MB/s naprawdę wpływają na wydajność tylko wtedy, gdy dysk twardy może spełnić wszystkie żądania wejścia/wyjścia poprzez odczyt z jego wewnętrznego pamięć podręczna — bardzo nietypowa sytuacja, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że takie dane są zwykle już buforowane przez system operacyjny.
Od lipca 2021 r. mechaniczne dyski twarde mogą przesyłać dane z prędkością do 524 MB/s, co znacznie wykracza poza możliwości specyfikacji PATA/133. Wysokowydajne dyski półprzewodnikowe mogą przesyłać dane z prędkością do 7000–7500 MB/s.
Tylko tryby Ultra DMA wykorzystują CRC do wykrywania błędów w przesyłaniu danych między kontrolerem a dyskiem. Jest to 16-bitowa suma kontrolna CRC, używana tylko do bloków danych. Transmisja bloków poleceń i stanu nie wykorzystuje szybkich metod sygnalizacji, które wymagałyby CRC. Dla porównania, w Serial ATA 32-bitowy CRC jest używany zarówno dla poleceń, jak i dla danych.
Funkcje wprowadzane z każdą wersją usługi ATA
| Standard | Inne nazwy | Nowe tryby transferu |
Maksymalny rozmiar dysku (sektor 512 bajtów) |
Inne istotne zmiany | Odniesienie do ANSI |
|---|---|---|---|---|---|
| IDE (przed ATA) | IDE | PIO 0 | 2 GiB (2,1 GB ) | 22-bitowe adresowanie bloków logicznych (LBA) | – |
| ATA-1 | ATA, IDE |
PIO 0, 1, 2 Jedno słowo DMA 0, 1, 2 Wielosłowa DMA 0 |
128 GiB (137 GB ) | 28-bitowe adresowanie bloków logicznych (LBA) |
X3.221-1994 Zarchiwizowane 21.03.2012 w Wayback Machine (przestarzałe od 1999) |
| ATA-2 | EIDE, Fast ATA , Fast IDE , Ultra ATA |
PIO 3, 4 Wielosłowa DMA 1, 2 |
PCMCIA . Zidentyfikuj polecenie jazdy. |
X3.279-1996 Zarchiwizowane 28.07.2011 w Wayback Machine (przestarzałe od 2001) |
|
| ATA-3 | EIDE | Usunięto tryby DMA z pojedynczym słowem | SMART , Security, 44-pinowe złącze do dysków 2,5". |
X3.298-1997 Zarchiwizowane 2014-07-22 w Wayback Machine (przestarzałe od 2002 roku) |
|
| ATA/ATAPI-4 | ATA-4, Ultra ATA/33 |
Ultra DMA 0, 1, 2 , znany również jako UDMA/33 |
AT Attachment Packet Interface (ATAPI) (obsługa CD-ROM, napędów taśmowych itp.), opcjonalne funkcje zestawu poleceń nakładających się i ustawianych w kolejce, Host Protected Area (HPA), zestaw funkcji CompactFlash Association (CFA) dla dysków półprzewodnikowych | NCITS 317-1998 zarchiwizowane 22.07.2014 w Wayback Machine | |
| ATA/ATAPI-5 | ATA-5, Ultra ATA/66 |
Ultra DMA 3, 4, znany również jako UDMA/66 |
kable 80-żyłowe; Złącze CompactFlash | NCITS 340-2000 zarchiwizowane 22.07.2014 w Wayback Machine | |
| ATA/ATAPI-6 | ATA-6, Ultra ATA/100 |
UDMA 5, znany również jako UDMA/100 |
128 PiB (144 PB ) |
48-bitowy LBA, Device Configuration Overlay (DCO), Automatic Acoustic Management (AAM) CHS metoda adresowania danych przestarzała |
NCITS 361-2002 zarchiwizowane 15.09.2011 w Wayback Machine |
| ATA/ATAPI-7 | ATA-7, Ultra ATA/133 |
UDMA 6, znany również jako UDMA/133 SATA/150 |
SATA 1.0, zestaw funkcji przesyłania strumieniowego, zestaw funkcji długiego sektora logicznego/fizycznego dla urządzeń niepakietowych | INCITS 397-2005 (t. 1) INCITS 397-2005 (t. 2) INCITS 397-2005 (t. 3) | |
| ATA/ATAPI-8 | ATA-8 | — | Dysk hybrydowy z nieulotną pamięcią podręczną przyspieszającą krytyczne pliki systemu operacyjnego | INCITS 452-2008 zarchiwizowane 2014-10-10 w Wayback Machine | |
| ATA/ATAPI-8 | ACS-2 | — | Zarządzanie zestawami danych, rozszerzone warunki zasilania, CFast, dodatkowe statystyki itp. | INCITS 482-2012 zarchiwizowane 2016-07-01 w Wayback Machine |
Szybkość zdefiniowanych trybów transferu
| Tryb | # |
Maksymalna szybkość transferu (MB/s) |
Czas cyklu |
|---|---|---|---|
| PIO | 0 | 3.3 | 600 ns |
| 1 | 5.2 | 383 ns | |
| 2 | 8.3 | 240 ns | |
| 3 | 11.1 | 180 ns | |
| 4 | 16.7 | 120 ns | |
| DMA pojedynczego słowa | 0 | 2.1 | 960 ns |
| 1 | 4.2 | 480 ns | |
| 2 | 8.3 | 240 ns | |
| DMA z wieloma słowami | 0 | 4.2 | 480 ns |
| 1 | 13.3 | 150 ns | |
| 2 | 16.7 | 120 ns | |
| 3 | 20 | 100 ns | |
| 4 | 25 | 80 ns | |
| Ultra DMA | 0 | 16.7 | 240 ns ÷ 2 |
| 1 | 25.0 | 160 ns ÷ 2 | |
| 2 (Ultra ATA/33) | 33,3 | 120 ns ÷ 2 | |
| 3 | 44,4 | 90 ns ÷ 2 | |
| 4 (Ultra ATA/66) | 66,7 | 60 ns ÷ 2 | |
| 5 (Ultra ATA/100) | 100 | 40 ns ÷ 2 | |
| 6 (Ultra ATA/133) | 133 | 30 ns ÷ 2 | |
| 7 (Ultra ATA/167) | 167 | 24 ns ÷ 2 |
Powiązane standardy, funkcje i propozycje
Urządzenie nośników wymiennych ATAPI (ARMD)
systemie operacyjnym jako super-dyskietka (nośnik bez partycji) lub dysk twardy (nośnik z partycjami). . Mogą one być obsługiwane jako urządzenia rozruchowe przez system BIOS zgodny ze specyfikacją systemu BIOS urządzeń nośników wymiennych ATAPI , pierwotnie opracowaną przez firmy Compaq Computer Corporation i Phoenix Technologies . Określa przepisy w systemie BIOS komputera osobistego , aby komputer mógł być ładowany z urządzeń takich jak napędy Zip , napędy Jaz , napędy SuperDisk (LS-120) i podobne urządzenia.
Urządzenia te mają nośniki wymienne, takie jak stacje dyskietek , ale pojemność jest bardziej współmierna do dysków twardych , a wymagania programistyczne są odmienne od obu. Ze względu na ograniczenia w interfejsie kontrolera stacji dyskietek większość z tych urządzeń była ATAPI , podłączonymi do jednego z interfejsów ATA komputera hosta, podobnie jak dysk twardy lub urządzenie CD-ROM . Jednak istniejące standardy BIOS-u nie obsługiwały tych urządzeń. BIOS zgodny ze standardem ARMD umożliwia uruchamianie tych urządzeń i używanie ich w systemie operacyjnym bez konieczności stosowania kodu specyficznego dla urządzenia w systemie operacyjnym.
BIOS implementujący ARMD umożliwia użytkownikowi uwzględnienie urządzeń ARMD w kolejności wyszukiwania rozruchu. Zwykle urządzenie ARMD jest konfigurowane wcześniej w kolejności rozruchu niż dysk twardy. Podobnie jak w przypadku napędu dyskietek, jeśli w napędzie ARMD znajduje się nośnik startowy, BIOS uruchomi się z niego; jeśli nie, BIOS będzie kontynuował wyszukiwanie w kolejności, zwykle z dyskiem twardym na końcu.
Istnieją dwa warianty ARMD, ARMD-FDD i ARMD-HDD. Pierwotnie ARMD powodowało, że urządzenia wyglądały jak rodzaj bardzo dużej stacji dyskietek, albo głównego napędu dyskietek 00h, albo drugiego urządzenia 01h. Niektóre systemy operacyjne wymagały zmian w kodzie, aby obsługiwały dyskietki o pojemności znacznie większej niż jakakolwiek standardowa stacja dyskietek. Ponadto emulacja standardowej stacji dyskietek okazała się nieodpowiednia dla niektórych stacji dyskietek o dużej pojemności, takich jak stacje Iomega Zip . Później opracowano wariant ARMD-HDD, ARMD-„Hard disk device”, aby rozwiązać te problemy. W trybie ARMD-HDD urządzenie ARMD pojawia się w systemie BIOS i systemie operacyjnym jako dysk twardy.
ATA przez Ethernet
W sierpniu 2004 roku Sam Hopkins i Brantley Coile z firmy Coraid określili lekki protokół ATA over Ethernet do przenoszenia poleceń ATA przez Ethernet zamiast bezpośredniego łączenia ich z adapterem hosta PATA. Umożliwiło to ponowne wykorzystanie ustalonego protokołu blokowego w sieci pamięci masowej (SAN).
Zobacz też
- CE-ATA Elektronika użytkowa (CE) ATA
- FATA (dysk twardy)
- INT 13H dla specyfikacji BIOS Enhanced Disk Drive (SFF-8039i)
- IT8212 , niskobudżetowy kontroler Parallel ATA
- Master/slave (technologia)
- Lista przepustowości urządzeń
Linki zewnętrzne
Interfejsy są wymienione według ich szybkości w (mniej więcej) rosnącej kolejności, więc interfejs na końcu każdej sekcji powinien być najszybszy. | Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
