Belső számítógép busz interfészek

Belső számítógép busz interfészek

Az belső számítógép busz interfész meghatározza a fizikai és logikai eszközöket, amelyekkel a belső meghajtók (például merevlemezek, optikai meghajtók stb.) csatlakoznak a számítógéphez. Egy modern számítógép a következő interfészek egyikét vagy mindkettőt használja:



A számítógépes busz interfészek típusai

Soros ATA (SATA)

ATA sorozat ( SATA ) egy újabb technológia, amely felváltja az ATA-t. A SATA számos előnnyel rendelkezik az ATA-val szemben, beleértve a kisebb kábeleket és csatlakozókat, a nagyobb sávszélességet és a nagyobb megbízhatóságot. Bár a SATA és az ATA fizikai és elektromos szinten nem kompatibilis, könnyen elérhető adapterek állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a SATA meghajtók csatlakoztatását az ATA interfészekhez és fordítva. A SATA szoftver szinten általában kompatibilis az ATA-val, ami azt jelenti, hogy az operációs rendszer ATA illesztőprogramjai SATA vagy ATA interfészekkel és merevlemezekkel működnek. 7-2. Ábra két SATA interfészt mutat, középen a 32,768 kHz órajel kristály felett és alatt. Vegye figyelembe, hogy minden interfész csatlakozó L-alakú házzal van ellátva, amely megakadályozza a SATA-kábel visszacsatolását.

Kép blokkolása' alt=

7-2. Ábra: SATA interfészek



AT melléklet (ATA)

AT melléklet ( ők ), amelyet külön betűként ejtettek, messze a leggyakoribb merevlemez-interfész volt, amelyet a PC-k az 1990-es évek elejétől 2003-ig használtak. Az ATA-t néha Párhuzamos ATA vagy PATA , hogy megkülönböztesse az újatól ATA sorozat ( SATA ) interfész. Az ATA-t továbbra is használják az új rendszerekben, bár a SATA felváltja. Az ATA-t is gyakran hívják IDE ( Integrált meghajtó elektronika ). 7-1. Ábra két szabványos ATA interfészt mutat, amelyek a szokásos helyzetükben helyezkednek el az alaplap elülső szélén. Ne feledje, hogy minden interfész csatlakozóhoz egy hiányzó csap van rögzítve a felső sorban, és egy rés van a csatlakozó burkolatában alul.

Kép blokkolása' alt=

7-1. Ábra: Standard ATA interfészek

Az ATA kábelek típusai

Az összes asztali ATA kábel három 40 tűs csatlakozóval rendelkezik: az egyik csatlakozik az ATA interfészhez, kettő pedig az ATA / ATAPI meghajtókhoz. Az ATA kábelek háromféle változatban kaphatók:

Alapértelmezett

A szokásos ATA kábel 40 vezetékes szalagkábelt és 40 tűs csatlakozókat használ mindhárom helyzetben. Mind a 40 vezető mindhárom csatlakozóhoz csatlakozik. A kábelminőségen kívül az egyetlen igazi eltérés a három csatlakozó elhelyezése. A szokásos ATA-kábel két eszközcsatlakozója a kábel egyik végéhez közelebb található. Bármelyik meghajtó csatlakoztatható mindkét meghajtó csatlakozójához. Normál ATA-kábel használható bármely ATA / ATAPI eszközzel az UltraATA-33-on keresztül (UDMA Mode 2). Ha szabványos ATA kábelt használnak egy UltraATA-66 (UDMA Mode 4) vagy gyorsabb eszköz csatlakoztatásához, akkor ez az eszköz megfelelően működik, de visszaáll az UDMA Mode 2 (33 MB / s) működésére. A szokásos ATA kábel megköveteli a csatlakoztatott eszközök master / slave jumpereinek beállítását.

Ne feledje, hogy a szokásos ATA kábelek már nem olyan „szabványosak”, mivel ezek már régen készen vannak. A legtöbb ATA interfésszel rendelkező számítógép valószínűleg UltraDMA típusú lesz.

Standard/CSEL

A szabványos / CSEL ATA kábel megegyezik a szokásos ATA kábellel, azzal a különbséggel, hogy a 28 tű nincs csatlakoztatva a középső meghajtó és a végső meghajtó csatlakozója közé. A szabványos / CSEL ATA kábel támogatja a master / slave vagy CSEL jumpert a csatlakoztatott eszközökhöz. A csatlakozó helyzete jelentős egy standard / CSEL kábelen. A CSEL-kábel interfész-csatlakozója fel van címkézve, vagy más színű, mint a meghajtó csatlakozói. A középső csatlakozó a master eszközhöz, az interfész csatlakozóval szemközti végcsatlakozó pedig a slave eszközhöz.

UltraDMA (80 vezetékes)

Egy UltraDMA ( UDMA ) kábel 80 vezetékes szalagkábelt és 40 tűs csatlakozókat használ mindhárom helyzetben. A további 40 vezeték dedikált földelővezeték, amelyek mindegyike a szokásos 40 ATA tű egyikéhez van rendelve. Az UDMA kábel bármely ATA / ATAPI eszközzel használható, és ennek a megbízhatóbb működés érdekében kell lennie, de az UltraATA-66, -100, és -133 eszközök (UDMA 4., 5. és 6. mód) esetén a legjobb teljesítményhez szükséges. Az összes UDMA kábel CSEL kábel, és használható kábelválasztási módban vagy master / slave módban. Színkódos csatlakozókat nem adtak meg a korábbi ATA kábelekhez.

Mivel az UltraATA-66 vagy annál gyorsabb működéshez UltraDMA kábelre van szükség, a rendszernek rendelkeznie kell olyan módszerrel, amely érzékeli, hogy ilyen kábel van-e telepítve. Ezt úgy végezzük, hogy a kék csatlakozóban lévő 34 érintkezőt földeljük, amely az interfészhez kapcsolódik. Mivel a 40 vezetékes ATA kábelek nem földelik a 34 tűt, a rendszer indításkor észleli, hogy 40 vagy 80 vezetékes kábel van-e felszerelve.

Mester és rabszolga

Mielőtt a SATA interfészek és meghajtók általánossá váltak, az ATA-t szinte univerzálisan használták a merevlemezek csatlakoztatásához. Ma is PC-k százmilliói rendelkeznek ATA merevlemezzel. Ez a szám óhatatlanul csökken, mivel a régebbi rendszereket frissítik és kicserélik, de az ATA évekig velünk marad.

Az eredeti ATA specifikáció egyetlen interfészt határozott meg, amely egy vagy két ATA merevlemezt támogatott. Az 1990-es évek elejére szinte az összes rendszer rendelkezett kettős ATA interfésszel, amelyek mindegyike legfeljebb két ATA merevlemezt vagy ATAPI eszközt támogatott. Ironikus módon teljes körrel jártunk. Sok jelenlegi alaplap több SATA interfészt biztosít, de csak egy ATA interfészt.

Ha egy rendszernek két ATA interfésze van, akkor az egyiket a elsődleges ATA interfész a másik pedig a másodlagos ATA interfész . Ez a két interfész funkcionálisan azonos, de a rendszer nagyobb prioritást rendel az elsődleges interfészhez. Ennek megfelelően a merevlemez (egy kiemelt periféria) általában az elsődleges interfészhez csatlakozik, a másodlagos interfészt optikai meghajtókhoz és más alacsonyabb prioritású eszközökhöz használják.

Mesterek és rabszolgák kijelölése

Minden ATA interfész (gyakran lazán hívják ATA csatorna ) lehet nulla, egy vagy két ATA és / vagy ATAPI eszköz csatlakoztatva. Minden ATA és ATAPI eszköz rendelkezik beépített vezérlővel, de az ATA interfészenként csak egy aktív vezérlőt engedélyez (és megkövetel). Ezért, ha csak egy eszköz csatlakozik egy interfészhez, akkor ennek az eszköznek engedélyezni kell a beágyazott vezérlőjét. Ha két eszköz csatlakozik egy ATA interfészhez, akkor az egyik eszköznek engedélyezni kell a vezérlőjét, a másiknak pedig le kell tiltani a vezérlőjét.

Az ATA terminológiában egy eszközt, amelynek vezérlője engedélyezett, a-nak nevezzük fő- akinek a vezérlője le van tiltva, a-nak hívják rabszolga (Az ATA megelőzte a politikai korrektséget). Két ATA interfésszel rendelkező számítógépen ezért az eszköz a négyféle módon konfigurálható: elsődleges mester, elsődleges rabszolga, másodlagos mester , vagy másodlagos rabszolga . Az ATA / ATAPI eszközöket master-ként vagy slave-ként rendelhetik úgy, hogy jumpereket állítanak be az eszközre, az ábra szerint 7-3. Ábra .

Kép blokkolása' alt=

7-3. Ábra: A master / slave jumper beállítása ATA meghajtóra

Master / slave irányelvek

Amikor eldönti, hogyan osztja fel az eszközöket két interfész között, és mindegyikhez válassza ki a master vagy a slave állapotát, használja a következő irányelveket:

  • Mindig a fő merevlemezt rendelje elsődleges mesterhez. Csak akkor csatlakoztasson másik eszközt az elsődleges ATA interfészhez, ha a másodlagos interfész mindkét pozíciója foglalt.
  • Az ATA tiltja az egyidejű I / O-t egy interfészen, ami azt jelenti, hogy egyszerre csak egy eszköz lehet aktív. Ha az egyik eszköz olvas vagy ír, a másik eszköz nem tud írni vagy olvasni, amíg az aktív eszköz nem adja ki a csatornát. Ennek a szabálynak az a következménye, hogy ha két olyan eszköz van, amelynek egyszerre kell I / O-t végrehajtania, például egy DVD-író, amelyet DVD-k másolásához használ egy DVD-ROM meghajtóról, akkor ezt a két eszközt külön interfészekre kell helyezni.
  • Ha ATA-eszközt (merevlemez-meghajtót) és ATAPI-eszközt (például optikai meghajtót) csatlakoztat ugyanarra az interfészre, állítsa be a merevlemezt master-ként, az ATAPI-eszközt pedig slave-ként.
  • Ha két hasonló eszközt (ATA vagy ATAPI) csatlakoztat egy interfészhez, akkor általában nem számít, melyik eszköz a master és melyik slave. Vannak kivételek ez alól az iránymutatástól, különösen az ATAPI eszközök esetében, amelyek közül néhány valóban master (vagy slave) akar lenni, attól függően, hogy melyik másik ATAPI eszköz csatlakozik a csatornához.
  • Ha egy régebbi eszközt és egy újabb eszközt csatlakoztat ugyanahhoz az ATA interfészhez, akkor általában jobb, ha az újabb eszközt master-ként konfigurálja, mert valószínűleg alkalmasabb vezérlővel rendelkezik, mint a régebbi eszköz.
  • Kerülje az egyik interfész megosztását a DMA-képes készülék és a csak PIO-eszköz között. Ha az interfész mindkét eszköze DMA-képes, akkor mindkettő DMA-t használ. Ha csak egy eszköz képes DMA-ra, akkor mindkét eszköz kénytelen PIO-t használni, ami csökkenti a teljesítményt és drámai módon megnöveli a CPU kihasználtságát. Hasonlóképpen, ha mindkét eszköz DMA-képes, de különböző szinteken, akkor a képességesebb eszköz kénytelen a lassabb DMA módot használni. Ha lehetséges, cserélje ki a csak PIO-eszközöket.

Csatlakoztassa a meghajtót a megfelelő csatlakozóhoz

A jumper helyes beállításának megállapításához meg kell győződnie arról, hogy a meghajtót a megfelelő csatlakozóhoz csatlakoztatta.

Normál ATA kábelekkel

A szokásos ATA kábelek esetében a következőképpen működik:

Minden csatlakozó fekete. Bármelyik meghajtó csatlakoztatható mindkét meghajtó csatlakozójához. Általában a master eszközt a kábel középső csatlakozójához helyezi, és a slave-et a kábel végén helyezi el. Lát itt

Cable Select kábelekkel

A legtöbb ATA / ATAPI meghajtó kábelkiválasztó (CS vagy CSEL) jumpert biztosít a standard master / slave jumperek mellett. Ha egy meghajtót masterként (vagy slave-ként) ugrik, akkor ez a meghajtó masterként (vagy slave-ként) működik, függetlenül attól, hogy az ATA-kábel melyik csatlakozóhoz van csatlakoztatva. Ha egy meghajtót CSEL-ként ugrik, a meghajtón a kábelen való elhelyezkedés határozza meg, hogy a meghajtó masterként vagy slave-ként működik-e.

A CSEL-t az ATA konfiguráció egyszerűsítésének eszközeként vezették be. A cél az volt, hogy a meghajtókat egyszerűen telepíthessék és eltávolíthassák az áthidalók cseréje nélkül, a nem megfelelő jumper-beállítások miatt konfliktuslehetőség nélkül. Bár a CSEL már évek óta létezik, csak az utóbbi években vált népszerűvé a rendszergyártók körében.

A CSEL használatához a következőkre van szükség:

  • Ha egy meghajtó van telepítve az interfészen, akkor ennek a meghajtónak támogatnia és konfigurálnia kell a CSEL használatát. Ha két meghajtó van telepítve, akkor mindkettőnek támogatnia és konfigurálnia kell a CSEL használatát
  • Az ATA interfésznek támogatnia kell a CSEL-t. A nagyon régi ATA interfészek nem támogatják a CSEL-t, és a CSEL-ként konfigurált meghajtókat slave-ként kezelik.
  • Az ATA-kábelnek speciális CSEL-kábelnek kell lennie. Sajnos háromféle CSEL-kábel létezik:
    • Egy 40 vezetékes CSEL kábel abban különbözik a szokásos 40 vezetékes ATA kábeltől, hogy a 28 érintkező csak az ATA interfész és a kábel első meghajtóhelye (a középső csatlakozó) között van összekötve. A 28. érintkező nincs csatlakoztatva az interfész és a második meghajtó pozíció (a kábel végcsatlakozója) között. Ilyen kábellel a középső csatlakozóhoz csatlakoztatott meghajtó (a 28. tűvel csatlakoztatva) az interfésztől legtávolabbi csatlakozóhoz csatlakoztatott meghajtó (a 28. érintkező nincs csatlakoztatva) slave.
    • Az összes 80-vezetékes (Ultra DMA) ATA-kábel támogatja a CSEL-t, de pontosan ellentétes irányú, mint az imént leírt 40-vezetékes szabványos CSEL-kábel. Ilyen kábellel a középső csatlakozóhoz csatlakoztatott meghajtó (a 28. tűvel nincs csatlakoztatva) az interfésztől legtávolabbi csatlakozóhoz csatlakoztatott meghajtó (a 28. tűvel csatlakoztatva) a master. Ez valójában jobb elrendezés, ha egy kicsit nem intuitív módon hogyan lehet egy vezetéket csatlakoztatni a végcsatlakozóhoz, de nem a középen levőhöz? mert a szokásos 40 vezetékes CSEL kábel a fő meghajtót a középső csatlakozóra helyezi. Ha a kábelre csak egy meghajtó van telepítve, akkor egy hosszú kábelcsonk szabadon lóg, és semmi sem csatlakozik hozzá. Elektromosan ez nagyon rossz ötlet, mert egy le nem eresztett kábel lehetővé teszi az állandó hullámok kialakulását, növeli a zajt a vonalon és rontja az adatok integritását.
    • Egy 40 vezetékes CSEL Y-kábel az interfész-csatlakozót középen helyezi el, mindkét végén egy meghajtó-csatlakozóval, egy címkézett masterrel és egy slave-kel. Bár ez elméletileg jó ötlet, a gyakorlatban ritkán működik. A probléma az, hogy továbbra is érvényben vannak az ATA kábelhossz-korlátozások, ami azt jelenti, hogy a meghajtó csatlakozóinál a legkisebb esetek kivételével nincs elegendő kábel ahhoz, hogy a meghajtókhoz eljussanak. Ha van tornya, elfelejtheti. Állítólag a 40 vezetékes CSEL kábeleket egyértelműen fel kell tüntetni, de azt tapasztaltuk, hogy ez gyakran nem így van. Az ilyen kábeleket vizuálisan nem lehet azonosítani, bár a típust digitális feszültségmérővel vagy folytonossági teszterrel ellenőrizheti a 28. érintkező két végcsatlakozója között. Ha folytonosság van, akkor szabványos ATA kábel van. Ha nem, akkor van CSEL-kábele.

UltraDMA kábelekkel

Az Ultra DMA kábel specifikáció a következő csatlakozószíneket igényli:

  • Az egyik végcsatlakozó kék színű, ami azt jelzi, hogy az alaplap ATA interfészéhez csatlakozik.
  • A szemközti vég csatlakozója fekete, és a fő meghajtó (0 eszköz), vagy egyetlen meghajtó csatlakoztatására szolgál, ha a kábelhez csak egy van csatlakoztatva. CSEL használata esetén a fekete csatlakozó masterként konfigurálja a meghajtót. Normál master / slave átugrás esetén a master meghajtót továbbra is a fekete csatlakozóhoz kell csatlakoztatni, mert az ATA-66, ATA-100 és ATA-133 nem engedi, hogy egyetlen meghajtót csatlakoztassanak a középső csatlakozóhoz, ami álló hullámokban, amelyek zavarják az adatkommunikációt.
  • A középső csatlakozó szürke, és a slave meghajtó (1. eszköz) csatlakoztatására szolgál, ha van.

7-4. Ábra összehasonlításképpen egy 80 vezetékes UltraDMA kábelt és egy 40 vezetékes szabványos ATA kábelt mutat.

Kép blokkolása' alt=

7-4. Ábra: UltraDMA 80-vezetékes ATA-kábel (felső) és szabványos 40-vezetékes ATA-kábel

Ugrók beállítása

Az ATA-eszközök a következő jumper-választások közül néhányat vagy mindegyiket tartalmazzák:

Az áthidaló összekapcsolása master pozícióban lehetővé teszi a fedélzeti vezérlőt. Minden ATA és ATAPI eszköz rendelkezik ezzel a lehetőséggel. Válassza ezt az áthidaló pozíciót, ha ez az egyetlen eszköz csatlakozik az interfészhez, vagy ha ez az interfészhez csatlakoztatott két eszköz közül az első.

Rabszolga

Az áthidaló szolga helyzetbe kapcsolása letiltja a fedélzeti vezérlőt. (Az egyik műszaki áttekintőnk megjegyzi, hogy ezt kihasználva adatokat vett le egy merevlemezről, amelynek vezérlője meghibásodott, ezt nagyon hasznos dolog szem előtt tartani.) Minden ATA és ATAPI eszköz beállítható rabszolgának. Válassza ezt az áthidaló helyzetet, ha ez a második eszköz csatlakozik egy olyan interfészhez, amelyhez már csatlakozik egy fő eszköz.

Kábel kiválasztása

A legtöbb ATA / ATAPI eszköz harmadik jumper pozícióval rendelkezik Cable Select, CS , vagy CSEL . Az áthidaló csatlakoztatása CSEL helyzetbe utasítja az eszközt, hogy állítsa be magát masternek vagy slave-nek az ATA kábelen való elhelyezkedése alapján. Ha a CSEL jumper csatlakoztatva van, akkor nem lehet más jumpert csatlakoztatni. További információ a CSEL-ről a következő szakaszban található.

Egyedül / csak

Amikor mesterként működik, néhány régebbi ATA / ATAPI eszköznek tudnia kell, hogy csak ők vannak-e a csatornán, vagy egy slave eszköz is csatlakozik-e. Az ilyen eszközöknek további áthidaló helyzetük is lehet Egyetlen vagy Csak . Egy ilyen eszköz esetén ugorjon masterként, ha ez az interfész master eszköze, slave, ha az interfész slave eszköze, és sole / csak akkor, ha ez az egyetlen eszköz, amely csatlakozik az interfészhez.

Slave Present

Néhány régebbi meghajtón jumper van kijelölve Slave Present , vagy SP . Ez az áthidaló a talp / csak jumper fordított funkcióját hajtja végre, azáltal, hogy értesíti a masterként átugrott eszközt arról, hogy van egy slave eszköz is a csatornán. Egy ilyen eszköz esetén ugorjon rá mint masterre, ha ez az egyetlen eszköz az interfészen, vagy pedig slave-re, ha ez az interfész két eszköze közül a második.

Ha egy csatornán lévő master van, amelybe egy slave is telepítve van, csatlakoztassa mind a master, mind a slave jelen jumpereket.

BIOS beállítások

Miután csatlakoztatta a meghajtókat a kábelek megfelelő csatlakozóihoz és beállította az áthidalókat, itt az ideje, hogy hagyja a rendszert felismerni a meghajtókat. Ehhez indítsa újra a rendszert és futtassa a BIOS telepítőt (meg kell nyomnia egy gombot, mivel a rendszer gyakran indul, a kulcs vagy F1, F2, Esc vagy Del). A menüben keressen egy Auto Detect nevű opciót vagy valami hasonlót, ha a BIOS nem mutatja automatikusan a meghajtókat. Használja ezt az Auto Detect opciót a meghajtó észlelésének kényszerítésére. Indítsa újra, és képesnek kell lennie a meghajtók használatára (ezután elkezdheti a meghajtó particionálását és formázását). Ha nem tudja a jelenlegi konfigurációval működtetni a meghajtókat, próbálkozzon más konfigurációkkal, amint azt elmagyarázta itt

Ne feledje, hogy a BIOS telepítője megmondja a SATA interfészek számát is, ha rendelkezik SATA-val. Ez hasznos lehet annak meghatározásához, hogy melyik interfészen kell csatlakoztatnia a meghajtót, hogy az elsődleges meghajtó legyen.

ATA sorozat

ATA sorozat (más néven SATA vagy S-ATA ) a régebbi ATA / ATAPI szabványok utódja. A SATA elsősorban merevlemez-interfészként szolgál, de használható optikai meghajtókhoz, szalagos meghajtókhoz és hasonló eszközökhöz is.

A SATA meghajtók és interfészek eredetileg várhatóan 2001 végén jelentek meg, de a különféle kérdések több mint egy évig késleltették a telepítést. 2002 végére a SATA alaplapok és meghajtók korlátozott terjesztésűek voltak, de csak 2003 közepén vált széles körben elérhetővé a natív SATA támogatással rendelkező SATA meghajtók és alaplapok. A lassú kezdés ellenére a SATA úgy lépett fel, mint a csoportosítók. A gyorsabb, második generációs SATA meghajtók és interfészek 2005 elején kezdték szállítani.

A SATA jelenleg két verzióval rendelkezik:

SATA / 150

SATA / 150 (más néven SATA150 ) meghatározza a SATA interfészek és eszközök első generációját. A SATA / 150 1,5 GB / s nyers adatátviteli sebességgel működik, de a rezsi az effektív adatátviteli sebességet 1,2 GB / s-ra vagy 150 MB / s-ra csökkenti. Bár ez az adatátviteli sebesség csak valamivel magasabb, mint az UltraATA / 133 133 MB / s sebessége, a teljes SATA sávszélesség minden csatlakoztatott eszköz számára elérhető, ahelyett, hogy két eszköz között megosztaná, mint a PATA esetében.

SATA / 300

SATA / 300 vagy SATA300 (gyakran tévesen hívják SATA II ) meghatározza a második generációs SATA interfészeket és eszközöket. A SATA / 300 3,0 GB / s nyers adatátviteli sebességgel működik, de a rezsi a tényleges adatátviteli sebességet 2,4 GB / s-ra vagy 300 MB / s-ra csökkenti. Az NVIDIA nForce4 chipseten alapuló alaplapok 2005 elején kezdték el szállítani, és az első elérhető SATA / 300-kompatibilis eszközök voltak. A SATA / 300 merevlemezek szállítását 2005 közepén kezdték meg. A SATA / 300 interfészek és meghajtók ugyanazokat a fizikai csatlakozókat használják, mint a SATA / 150 alkatrészek, és visszafelé kompatibilisek a SATA / 150 interfészekkel és meghajtókkal (bár alacsonyabb SATA / 150 adatsebesség mellett).

Soros ATA funkciók

A SATA a következő fontos tulajdonságokkal rendelkezik:

Csökkentett feszültség

A PATA viszonylag magas jelzőfeszültséget használ, ami a nagy tűsűrűséggel együtt 133 MB / s-t tesz lehetővé a PATA reálisan elérhető legnagyobb adatsebességének. A SATA sokkal alacsonyabb jelzőfeszültséget használ, ami csökkenti a vezetők közötti interferenciát és áthallást.

Egyszerűsített kábelezés és csatlakozók

A SATA a 40 tűs / 80 vezetékes PATA szalagkábelt 7 vezetékes kábelre cseréli. A költségek csökkentése és a megbízhatóság növelése mellett a kisebb SATA kábel megkönnyíti a kábelvezetést és javítja a levegő áramlását és hűtését. A SATA kábel akár 1 méter hosszú is lehet, szemben a PATA 0,45 méteres (18 ') korlátozásával. Ez a megnövelt hosszúság hozzájárul a meghajtók telepítésének könnyebb használatához és rugalmasságához, különösen a torony rendszerekben.

Differenciáljelzés

A 7 vezetékes SATA kábel három földelővezeték mellett differenciál adópárt (TX + és TX) és differenciális vevőpárt (RX + és RX) használ. A differenciális jelzés, amelyet régóta használnak az SCSI alapú kiszolgáló tárolására, növeli a jel integritását, támogatja a gyorsabb adatátviteli sebességet és lehetővé teszi hosszabb kábelek használatát.

Továbbfejlesztett adatok megbízhatósága

A differenciális jelzés használata mellett a SATA kiemelkedő hibadetektálást és -korrekciót tartalmaz, amely biztosítja a parancsok és az adatátvitel végpontok közötti integritását a PATA-nál lehetséges sebességet meghaladó sebességgel.

Operációs rendszer kompatibilitás

A SATA az operációs rendszer szempontjából azonos a PATA-val. Így a jelenlegi operációs rendszerek felismerhetik és használhatják a SATA interfészeket és eszközöket a meglévő illesztőprogramok használatával. (Ha azonban a rendszere olyan chipkészletet vagy BIOS-t használ, amely nem rendelkezik natív SATA támogatással, vagy ha a SATA előtti operációs rendszer terjesztési lemezt használ, akkor előfordulhat, hogy a SATA meghajtók telepítése során be kell helyeznie egy SATA illesztőprogramokkal ellátott hajlékonylemezt el kell ismerni.)

a kenmore elit jégkészítő nem tölt fel vizet

Pont-pont topológia

A PATA-val ellentétben, amely lehetővé teszi két eszköz összekapcsolását egy interfésszel, a SATA minden eszközhöz külön interfészt szán. Ez háromféle módon segíti a teljesítményt:

  • Minden SATA eszköz rendelkezésére áll teljes 150 MB / s vagy 300 MB / s sávszélesség. Bár a jelenlegi PATA-meghajtók sávszélesség-korlátozás alatt állnak, ha csatornánként egyet működtetnek, két gyors PATA-meghajtó telepítése egy csatornára fojtja mindkettő átviteli sebességét.
    • A PATA egyszerre csak egy eszköz számára engedélyezi a csatorna használatát, ami azt jelenti, hogy egy eszköznek meg kell várnia a sorát, mielőtt adatokat írna vagy olvasna egy PATA csatornán. A SATA eszközök bármikor írhatnak vagy olvashatnak, más eszközök ellenértéke nélkül.
    • Ha két eszköz van telepítve egy PATA csatornára, akkor ez a csatorna mindig a lassabb eszköz sebességével működik. Például egy UDMA-6 merevlemez és egy UDMA-2 optikai meghajtó telepítése ugyanazon a csatornán azt jelenti, hogy a merevlemeznek UDMA-2-nél kell működnie. A SATA eszközök mindig az eszköz és az interfész által támogatott legnagyobb adatsebességgel kommunikálnak.

A natív parancssorok támogatása

A PATA-meghajtók az olvasási és írási kérésekre a beérkezésük sorrendjében válaszolnak, függetlenül a meghajtón lévő adatok helyétől. Ez analóg egy lifttel, amely minden emeletre a hívógombok megnyomásának sorrendjében megy, figyelmen kívül hagyva a köztes emeleteken várakozó embereket. A legtöbb (de nem az összes) SATA meghajtó támogatja Natív parancssor ( NCQ ), amely lehetővé teszi a meghajtó számára az olvasási és írási kérelmek felhalmozását, a leghatékonyabb sorrendbe rendezésüket, majd a kérelmek feldolgozását a beérkezés sorrendjének figyelembevétele nélkül. Ez a folyamat, más néven lift keres , lehetővé teszi a meghajtót az olvasási és írási kérések szervizelésére, miközben minimalizálja a fejmozgásokat, ami jobb teljesítményt eredményez. Az NCQ a legfontosabb olyan környezetekben, mint például a szerverek, ahol a meghajtókhoz folyamatosan hozzáférnek, de az asztali rendszerekben is nyújt némi teljesítményelőnyt.

hogyan kell megtisztítani a canon festékelszívót

Soros ATA csatlakozók és kábelek

A PATA-hoz képest a SATA vékonyabb kábeleket és kisebb, egyértelműen kulcsos csatlakozókat használ. A 7 tűs SATA jelcsatlakozó a SATA adatkábel mindkét végén található. Bármelyik csatlakozó felcserélhető egymással a meghajtón lévő adatcsatlakozóval vagy az alaplap SATA interfészével. A 15 tűs SATA tápcsatlakozó hasonló fizikai csatlakozót használ, szintén egyértelmű kulccsal. 7-5. Ábra bal oldalon egy SATA adatkábelt, jobbra pedig egy UDMA ATA kábelt mutat. Annak ellenére, hogy az ATA-kábel két eszközt támogat, egyértelmű, hogy a SATA használata megóvja az alaplap ingatlanjait és jelentősen csökkenti a tokban lévő kábelek rendezetlenségét.

Kép blokkolása' alt=

7-5. Ábra: SATA adatkábel (balra) és UltraDMA adatkábel

A SATA specifikáció meghatározza a SATA jelkábel megengedett hosszát, amely legfeljebb 1 méter, több mint kétszer olyan hosszú, mint a leghosszabb megengedett PATA kábel. A kiváló elektromos jellemzők és a nagyobb megengedett hosszúság mellett a SATA kábelezés egyik fő előnye a kisebb fizikai mérete, amely hozzájárul a szélesebb kábelfutásokhoz, valamint a levegőáramlás és a hűtés jelentősen javulásához.

SATA merevlemez beállítása

A SATA merevlemez konfigurálásáról nincs sok mondanivaló. A PATA-val ellentétben nem szükséges a jumpereket beállítani master vagy slave számára (bár a SATA támogatja a master / slave emulációt). Minden SATA meghajtó dedikált jelcsatlakozóhoz csatlakozik, és a jel- és tápkábelek teljesen alapkivitelben vannak. Nem kell aggódnia a DMA konfigurálásával, annak eldöntésével sem, hogy mely eszközöknek kell megosztania a csatornát, stb. A kapacitáskorlátozásokkal kapcsolatban nincsenek gondok, mert az összes SATA merevlemez és interfész támogatja a 48 bites LBA-t. A lapkakészlet, a BIOS, az operációs rendszer és a jelenlegi rendszerek illesztőprogramjai mind felismerik a SATA merevlemezt csak egy újabb ATA meghajtóként, ezért nincs szükség konfigurációra. Egyszerűen csatlakoztassa az adatkábelt a meghajtóhoz és az interfészhez, csatlakoztassa a tápkábelt a meghajtóhoz, és kezdje el használni a meghajtót. (Régebbi rendszereken előfordulhat, hogy manuálisan kell telepítenie az illesztőprogramokat, és előfordulhat, hogy a SATA meghajtókat SCSI-eszközökként ismerik fel, nem pedig ATA-eszközöként. Ez normális viselkedés.)

Amit azonban tudnia kell, az az, hogy az elsődleges SATA meghajtónak szánt SATA meghajtót csatlakoztassa a legkevésbé számozott SATA interfészhez (általában 0, de néha 1). Csatlakoztasson egy SATA meghajtót, amely másodlagos a rendelkezésre álló legalacsonyabb SATA interfészhez képest. (Elsődleges PATA meghajtóval és másodlagos SATA meghajtóval rendelkező rendszeren használja a 0-as vagy annál magasabb SATA interfészt.) Minden PATA merevlemezt master eszközként kell konfigurálni, ha csak lehetséges. Csatlakoztasson egy elsődleges mesterként elsődleges PATA-meghajtót, és másodlagos maste-ként másodlagos PATA-meghajtót.

ATA RAID

RAJTAÜTÉS ( Redundáns tömb olcsó lemezek / meghajtók ) olyan eszköz, amellyel az adatokat két vagy több fizikai merevlemezen osztják szét a teljesítmény javítása és az adatbiztonság növelése érdekében. A RAID túlélheti bármely meghajtó elvesztését anélkül, hogy elveszítené az adatokat, mert a tömb redundanciája lehetővé teszi az adatok helyreállítását vagy rekonstrukcióját a többi meghajtóból.

A RAID bevezetése korábban nagyon drága volt, ezért csak szervereken és professzionális munkaállomásokon használta. Ez már nem igaz. Számos legújabb rendszer és alaplap rendelkezik RAID-kompatibilis ATA és / vagy SATA interfésszel. Az ATA és SATA meghajtók alacsony ára és a beépített RAID támogatás azt jelenti, hogy most már praktikus a RAID használatát a hétköznapi számítógépeken.

A RAID-nek öt meghatározott szintje van, RAID 1-től RAID 5-ig számozva, bár ezek közül csak kettőt használnak általában PC-környezetekben. Az alábbi RAID-szintek és más több meghajtó-konfigurációk egy részét vagy egészét számos jelenlegi alaplap támogatja:

JBOD

JBOD ( Csak egy rakás meghajtó ), más néven Span mód vagy Feszültség mód , egy nem RAID üzemmód, amelyet a legtöbb RAID-adapter támogat. A JBOD segítségével két vagy több fizikai meghajtó logikailag összeolvasható, hogy egy nagyobb meghajtóként jelenjenek meg az operációs rendszerben. Az adatokat az első meghajtóra írják, amíg meg nem telik, majd a második meghajtóra, amíg meg nem telik, és így tovább. A múltban, amikor a meghajtókapacitások kisebbek voltak, a JBOD tömböket használták, amelyek elég nagy méretű köteteket hoztak létre hatalmas adatbázisok tárolására. Mivel a 300 GB-os és nagyobb meghajtók már könnyen elérhetők, ritkán van jó ok a JBOD használatára. A JBOD hátránya, hogy bármely meghajtó meghibásodása az egész tömböt elérhetetlenné teszi. Mivel a meghajtó meghibásodásának valószínűsége arányos a tömb meghajtóinak számával, a JBOD kevésbé megbízható, mint egy nagy meghajtó. A JBOD teljesítménye megegyezik a tömböt alkotó meghajtók teljesítményével.

RAID 0

RAID 0 , más néven lemez csíkozása , valójában egyáltalán nem RAID, mert nem biztosít redundanciát. A RAID 0 használatával az adatokat két vagy több fizikai meghajtóra írják egymásba. Mivel az írások és az olvasások két vagy több meghajtóra oszlanak, a RAID 0 minden RAID-szintről biztosítja a leggyorsabb olvasást és írást, az írási és az olvasási teljesítmény mellett egyaránt észrevehetően gyorsabb, mint az egyetlen meghajtóé. A RAID 0 hátránya, hogy a tömb bármely meghajtójának meghibásodása a tömb összes meghajtóján tárolt összes adat elvesztését okozza. Ez azt jelenti, hogy a RAID 0 tömbön tárolt adatok valójában nagyobb kockázatnak vannak kitéve, mint az egyetlen meghajtón tárolt adatok. Bár egyes elkötelezett játékosok a RAID 0-t használják a lehető legmagasabb teljesítmény elérése érdekében, nem javasoljuk a RAID 0 használatát egy tipikus asztali rendszeren.

RAID 1

RAID 1 , más néven lemez tükrözés , az összes írást megismétli két vagy több fizikai lemezmeghajtóra. Ennek megfelelően a RAID 1 a legmagasabb szintű adatredundanciát kínálja az operációs rendszer számára látható lemezterület felének felére csökkentésével. Az ugyanazon adatok két meghajtóra történő írásához szükséges rezsi azt jelenti, hogy a RAID 1 írása általában valamivel lassabb, mint az egyetlen meghajtóra írás. Fordítva, mivel ugyanazok az adatok mindkét meghajtóról kiolvashatók, az intelligens RAID 1 adapter javíthatja az olvasási teljesítményt egy meghajtóhoz képest, ha az egyes meghajtókhoz külön sorba állítja az olvasási kérelmeket, lehetővé téve számára az adatok olvasását attól a meghajtótól, amelyik történetesen rendelkezik a kért adatokhoz legközelebb eső fejek. Az is lehetséges, hogy a RAID 1 tömb két fizikai gazdagép-adaptert használjon a lemezadapter egyetlen hibaként történő kiküszöbölésére. Egy ilyen elrendezésben, az ún lemez kétoldalas nyomtatása , a tömb egy meghajtó, egy állomásadapter vagy mindkettő meghibásodása után folytathatja működését (ha ugyanazon a csatornán vannak).

RAID 5

RAID 5 , más néven lemez csíkozás paritással , legalább három fizikai lemezmeghajtóra van szükség. Az adatokat tömbönként írják váltakozó meghajtókra, a paritás blokkokat összeszorítva. Például egy RAID 5 tömbben, amely három fizikai meghajtót tartalmaz, az első 64 KB-os adatblokkot írhatjuk az első meghajtóra, a második adatblokkot a második meghajtóra és egy paritásblokkot a harmadik meghajtóra. Az ezt követő adatblokkok és paritásblokkok úgy íródnak a három meghajtóra, hogy az adatblokkok és a paritásblokkok egyenlően oszlanak el mind a három meghajtón. A paritásblokkokat úgy számolják, hogy ha a két adatblokkjuk bármelyike ​​elveszik, akkor a paritásblokk és a fennmaradó adatblokk segítségével rekonstruálható. A RAID 5 tömb bármely meghajtójának meghibásodása nem okoz adatvesztést, mert az elveszett adatblokkok rekonstruálhatók a fennmaradó két meghajtón található adat- és paritásblokkokból. A RAID 5 valamivel jobb olvasási teljesítményt nyújt, mint egyetlen meghajtó. A RAID 5 írási teljesítménye általában valamivel lassabb, mint az egyetlen meghajtóé, az adatok szegmentálásához és a paritásblokkok kiszámításához szükséges általános költségek miatt. Mivel a legtöbb számítógép és kis szerver több olvasást, mint írást ír, a RAID 5 gyakran a legjobb kompromisszum a teljesítmény és az adatredundancia között.

A RAID 5 tetszőleges számú meghajtót tartalmazhat, de a gyakorlatban a legjobb, ha a RAID 5-et három vagy négy fizikai meghajtóra korlátozzuk, mert a leromlott RAID 5 (az egyik, amelyben a meghajtó meghibásodott) teljesítménye fordítva változik meghajtók száma a tömbben. A meghibásodott meghajtóval rendelkező három meghajtós RAID 5 például nagyon lassú, de valószínűleg addig használható, amíg a tömböt nem lehet újjáépíteni. A romlott, hat vagy nyolc meghajtóval rendelkező RAID 5 általában túl lassú ahhoz, hogy egyáltalán használható legyen.

Ha az alaplap nem rendelkezik RAID támogatással, vagy ha olyan RAID szintre van szüksége, amelyet nem az alaplap biztosít, akkor telepíthet egy harmadik fél RAID adapterét, például a 3Ware által készítetteket ( http://www.3ware.com ), Adaptec ( http://www.adaptec.com ), Highpoint Technologies ( http://www.highpoint-tech.com ), Promise Technology ( http://www.promise.com ), és mások. Az ilyen kártya vásárlása előtt ellenőrizze az operációs rendszer támogatását, különösen, ha Linuxot vagy a Windows régebbi verzióját futtatja.

További információ a merevlemezekről