Comparaison des interfaces SCSI, SATA, IDE (interfaces de disque dur). Interfaces de disque dur : SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA

Un disque dur est une "boîte" simple et petite en apparence, stockant d'énormes quantités d'informations dans l'ordinateur de tout utilisateur moderne.

C'est exactement ce que cela semble de l'extérieur : une chose plutôt simple. Rarement, lors de l'enregistrement, de la suppression, de la copie et d'autres actions avec des fichiers d'importance diverse, pense au principe d'interaction entre un disque dur et un ordinateur. Et pour être plus précis - directement avec la carte mère elle-même.

Comment ces composants sont connectés en une seule opération ininterrompue, comment le disque dur lui-même est agencé, quels connecteurs de connexion il possède et à quoi chacun d'eux est destiné - ce sont des informations clés sur un périphérique de stockage qui sont connues de tous.

Interface disque dur

C'est ce terme que l'on peut appeler correctement l'interaction avec la carte mère. Le mot lui-même a un sens beaucoup plus large. Par exemple, l'interface du programme. Dans ce cas, nous entendons la partie qui permet à une personne d'interagir avec le logiciel (conception « conviviale » pratique).

Cependant, il y a des conflits. Dans le cas du disque dur et de la carte mère, cela ne représente pas une conception graphique agréable pour l'utilisateur, mais un ensemble de lignes spéciales et de protocoles de transfert de données. Ces composants sont connectés les uns aux autres à l'aide d'une boucle - un câble avec des entrées aux deux extrémités. Ils sont conçus pour se connecter aux ports de votre disque dur et de votre carte mère.

En d'autres termes, toute l'interface de ces appareils est constituée de deux câbles. On se branche sur le connecteur d'alimentation disque dur d'un côté et au bloc d'alimentation de l'ordinateur de l'autre. Et le second des câbles relie le disque dur à la carte mère.

Comment autrefois un disque dur était connecté - un connecteur IDE et d'autres vestiges du passé

Le tout début, après quoi des interfaces HDD plus avancées apparaissent. L'ancien selon les normes d'aujourd'hui est apparu sur le marché vers les années 80 du siècle dernier. IDE signifie littéralement "contrôleur intégré".

Étant une interface de données parallèle, elle est également appelée ATA - cependant, cela valait la peine d'apparaître au fil du temps nouvelle technologie SATA et gagnent en popularité sur le marché car l'ATA standard a été renommé PATA (Parallel ATA) pour éviter toute confusion.

Extrêmement lente et très brute dans ses capacités techniques, cette interface durant les années de sa popularité pouvait passer de 100 à 133 mégaoctets par seconde. Et ce n'est qu'en théorie, puisqu'en pratique ces indicateurs étaient encore plus modestes. Bien sûr, les nouvelles interfaces et connecteurs de disque dur montreront un retard notable par rapport aux développements IDE modernes.

Pensez-vous qu'il ne faut pas sous-estimer les aspects attractifs ? Les générations plus anciennes se souviendront probablement que les capacités techniques de PATA permettaient de desservir deux disques durs à la fois en utilisant un seul câble connecté à la carte mère. Mais la capacité de la ligne dans ce cas a également été divisée en deux. Et cela ne mentionne même pas la largeur du fil, qui empêche en quelque sorte le flux d'air frais des ventilateurs de l'unité centrale avec ses dimensions.

A notre époque, l'IDE est déjà naturellement obsolète à la fois physiquement et moralement. Et si jusqu'à récemment ce connecteur se trouvait sur les cartes mères des segments de prix inférieurs et moyens, les fabricants eux-mêmes n'y voient désormais aucune perspective.

Le SATA préféré de tous

Pendant longtemps, IDE est devenu l'interface la plus populaire pour travailler avec des périphériques de stockage d'informations. Mais les technologies de transmission et de traitement des données n'ont pas stagné longtemps, proposant bientôt une solution conceptuellement nouvelle. Maintenant, il peut être trouvé chez presque tous les propriétaires d'ordinateurs personnels. Et son nom est SATA (Serial ATA).

Les caractéristiques distinctives de cette interface sont une faible consommation d'énergie parallèle (par rapport à IDE), moins de chauffage des composants. Tout au long de l'histoire de sa popularité, SATA a subi un développement en trois étapes de révisions :

1. SATA I - 150 Mo / s.
2. SATA II - 300 Mo/s.
3. SATA III - 600 Mo/s.

Quelques mises à jour ont également été développées pour la troisième révision :

• 3.1 - bande passante plus avancée, mais toujours plafonnée à 600 Mo/s.
• 3.2 avec spécification SATA Express- mise en œuvre avec succès de la fusion des périphériques SATA et PCI-Express, ce qui a permis d'augmenter la vitesse de lecture / écriture de l'interface jusqu'à 1969 mb / s. En gros, la technologie est un "adaptateur" qui transfère le mode SATA habituel vers un mode plus rapide, celui des lignes de slot PCI.

Les indicateurs réels, bien sûr, différaient nettement de ceux annoncés officiellement. Tout d'abord, cela provoque une bande passante excessive de l'interface - pour de nombreux lecteurs modernes, les mêmes 600 Mo / s sont inutiles, car ils n'ont pas été conçus à l'origine pour fonctionner à une telle vitesse de lecture / écriture. Ce n'est qu'avec le temps, lorsque le marché se remplira progressivement de disques à grande vitesse avec des indicateurs de performances incroyables pour aujourd'hui, que le potentiel technique du SATA sera pleinement utilisé.

Enfin, de nombreux aspects physiques ont été affinés. SATA est conçu pour utiliser des câbles plus longs (1 mètre contre 46 centimètres, qui connectaient des disques durs avec un connecteur IDE) avec une taille beaucoup plus compacte et un aspect agréable. La prise en charge du "hot swapping" HDD est fournie - vous pouvez les connecter / déconnecter sans éteindre l'ordinateur (cependant, vous devez toujours activer Mode AHCI dans le BIOS).

La commodité de connecter le câble aux connecteurs a également augmenté. Dans le même temps, toutes les versions de l'interface sont rétrocompatibles entre elles (un disque dur SATA III peut être facilement connecté à II sur la carte mère, SATA I à SATA II, etc.). Le seul inconvénient est que la vitesse maximale de traitement des données sera limitée par le lien "le plus ancien".

Les propriétaires d'anciens appareils ne seront pas non plus en reste - les adaptateurs existants de PATA à SATA permettront alternativement d'économiser sur l'achat plus coûteux d'un disque dur moderne ou d'un nouveau. carte mère.

SATA externe

Mais le disque dur standard est loin d'être toujours adapté aux tâches de l'utilisateur. Il est nécessaire de stocker de grandes quantités de données qui nécessitent une utilisation dans différents endroits et, par conséquent, le transport. Pour de tels cas, lorsque vous devez travailler avec un seul lecteur non seulement à la maison, des disques durs externes ont été développés. En raison des spécificités de leur appareil, ils nécessitent une interface de connexion complètement différente.

Ceci est un autre type de SATA, créé pour les connecteurs dur externe disques, avec un préfixe externe. Physiquement, cette interface n'est pas compatible avec les ports SATA standards, mais elle a la même bande passante.

Il existe un support pour le "hot swapping" HDD, et la longueur du câble lui-même est augmentée à deux mètres.

Dans la version originale, eSATA permet uniquement d'échanger des informations, sans fournir l'alimentation nécessaire au connecteur correspondant du disque dur externe. Cet inconvénient, éliminant la nécessité d'utiliser deux câbles pour la connexion à la fois, a été corrigé avec l'arrivée de la modification Power eSATA, combinant les technologies eSATA (responsable du transfert de données) et USB (responsable de l'alimentation).

bus universel en série

En fait, étant devenu la norme d'interface série la plus courante pour connecter des équipements numériques, le bus série universel est connu de tous de nos jours.

Portant une longue histoire de grands changements constants, l'USB est synonyme de taux de transfert de données rapides, alimentant une gamme sans précédent de périphériques, ainsi que la facilité et la commodité d'une utilisation quotidienne.

Développée par des sociétés telles qu'Intel, Microsoft, Phillips et US Robotics, l'interface incarne plusieurs aspirations techniques :

• Extension des fonctionnalités des ordinateurs. Avant l'avènement de l'USB, les périphériques standards étaient assez limités en variété et chaque type nécessitait un port distinct (PS/2, port joystick, SCSI, etc.). Avec l'avènement de l'USB, on pensait qu'il deviendrait un remplacement universel unique, simplifiant considérablement l'interaction des appareils avec un ordinateur. De plus, ce développement, nouveau pour l'époque, était également censé stimuler l'émergence de périphériques non conventionnels.
• Fournir une connexion téléphones portables aux ordinateurs. La tendance à la transition s'étendant au cours de ces années les réseaux mobilesà la transmission vocale numérique a révélé qu'aucune des interfaces développées à l'époque ne pouvait assurer la transmission de données et de voix à partir du téléphone.
• Invention d'un principe "plug and play" confortable, adapté au "hot branching".

Comme c'est le cas pour la grande majorité des technologies numériques, le connecteur USB pour le disque dur nous est devenu complètement familier depuis longtemps. Cependant, au cours des différentes années de son développement, cette interface a toujours démontré de nouveaux sommets d'indicateurs de vitesse pour la lecture / écriture d'informations.

En plus de cette spécification, diverses versions USB sont implémentées sous différents types dispositifs. Parmi les variétés de câbles et connecteurs de cette interface, il y a :

L'USB 3.0 pourrait déjà offrir un autre nouveau type - C. Les câbles de ce type sont symétriques et sont insérés dans l'appareil correspondant de chaque côté.

En revanche, la troisième révision ne prévoit plus de « sous-espèces » de câbles Mini et Micro pour le type A.

FireWire alternatif

Malgré toute sa popularité, eSATA et USB ne sont pas toutes des options pour connecter un connecteur de disque dur externe à un ordinateur.

FireWire est une interface à grande vitesse légèrement moins connue parmi les masses. Fournit connexion série périphériques externes, dont le nombre pris en charge inclut également le disque dur.

Sa propriété de transmission de données isochrone a principalement trouvé son application dans la technologie multimédia (caméras vidéo, lecteurs DVD, équipement audionumérique). Les disques durs y sont connectés beaucoup moins souvent, préférant le SATA ou une interface USB plus avancée.

Cette technologie a acquis progressivement ses indicateurs techniques modernes. Ainsi, la version initiale du FireWire 400 (1394a) était plus rapide que son principal concurrent USB 1.0 de l'époque - 400 mégabits par seconde contre 12. La longueur de câble maximale autorisée est de 4,5 mètres.

L'arrivée de l'USB 2.0 a laissé le rival derrière, permettant un échange de données à 480 mégabits par seconde. Cependant, avec la sortie de la nouvelle norme FireWire 800 (1394b), qui permettait une transmission de 800 mégabits par seconde avec une longueur de câble maximale de 100 mètres, l'USB 2.0 était moins demandé sur le marché. Cela a incité le développement d'une troisième version du bus universel série, qui a étendu le plafond de données à 5 Gbps.

De plus, une caractéristique distinctive de FireWire est sa décentralisation. Le transfert d'informations via l'interface USB nécessite un PC. FireWire, d'autre part, vous permet d'échanger des données entre appareils sans nécessairement impliquer un ordinateur dans le processus.

Coup de tonnerre

Intel a montré sa vision du connecteur de disque dur qui devrait devenir la norme inconditionnelle à l'avenir, avec Apple, en présentant au monde l'interface Thunderbolt (ou, selon son ancien nom de code, Light Peak).

Construit sur les architectures PCI-E et DisplayPort, cette conception vous permet de transférer des données, de la vidéo, de l'audio et de l'alimentation via un seul port à des vitesses vraiment impressionnantes jusqu'à 10 Gb/s. Lors de tests réels, ce chiffre était légèrement plus modeste et atteignait un maximum de 8 Go/s. Malgré cela, Thunderbolt a surpassé ses homologues les plus proches FireWire 800 et USB 3.0, sans parler de l'eSATA.

Mais cette idée prometteuse d'un seul port et connecteur n'a pas encore reçu la même diffusion massive. Bien que certains fabricants intègrent aujourd'hui avec succès des connecteurs de disques durs externes, l'interface Thunderbolt. D'autre part, le prix des capacités techniques de la technologie est également relativement élevé et cette évolution se retrouve donc principalement parmi les appareils coûteux.

La compatibilité avec USB et FireWire peut être obtenue à l'aide d'adaptateurs appropriés. Cette approche ne les rendra pas plus rapides en termes de transfert de données, car la bande passante des deux interfaces restera inchangée. Il n'y a qu'un seul avantage ici - Thunderbolt ne sera pas un lien limitant avec une telle connexion, vous permettant d'utiliser toutes les techniques Capacités USB et FireWire.

SCSI et SAS - quelque chose dont tout le monde n'a pas entendu parler

Une autre interface parallèle pour connecter des périphériques, qui à un moment donné a déplacé l'objectif de son développement de ordinateurs de bureauà une plus large gamme d'équipements.

"Small Computer System Interface" a été développé un peu plus tôt que SATA II. Au moment de la sortie de ce dernier, les deux interfaces étaient presque identiques dans leurs propriétés, capables de fournir un connecteur de disque dur avec un fonctionnement stable à partir d'ordinateurs. Cependant, SCSI utilisait un bus commun dans son travail, grâce auquel un seul des périphériques connectés pouvait fonctionner avec le contrôleur.

Un raffinement supplémentaire de la technologie, qui a acquis un nouveau nom SAS (Serial Attached SCSI), a déjà été privée de son inconvénient précédent. SAS permet de connecter des périphériques avec un ensemble de commandes SCSI gérées via une interface physique similaire au même SATA. Cependant, des possibilités plus larges vous permettent de connecter non seulement des connecteurs de disque dur, mais également de nombreux autres périphériques (imprimantes, scanners, etc.).

Prend en charge les périphériques remplaçables à chaud, les extensions de bus avec la possibilité de connecter simultanément plusieurs périphériques SAS à un seul port et la rétrocompatibilité avec SATA.

Perspective NAS

Une façon intéressante de travailler avec de grandes quantités de données, qui gagne rapidement en popularité dans les cercles d'utilisateurs modernes.

Ou, pour faire court, le NAS est un ordinateur séparé avec une baie de disques, qui est connecté à un réseau (souvent à un réseau local) et fournit le stockage et la transmission de données entre d'autres ordinateurs connectés.

Agissant comme un stockage réseau, ce mini-serveur est connecté à d'autres appareils via un câble Ethernet ordinaire. L'accès ultérieur à ses paramètres s'effectue via n'importe quel navigateur connecté à adresse réseau NAS. Les données disponibles sur celui-ci peuvent être utilisées à la fois via un câble Ethernet et en utilisant le Wi-Fi.

Cette technologie vous permet de fournir un niveau de stockage d'informations assez fiable et d'y accéder facilement et de manière pratique pour les personnes de confiance.

Caractéristiques de la connexion des disques durs aux ordinateurs portables

Principe Fonctionnement du disque dur avec ordinateur fixe extrêmement simple et compréhensible pour tout le monde - dans la plupart des cas, vous devez connecter les connecteurs d'alimentation du disque dur à l'alimentation avec un câble approprié et connecter l'appareil à la carte mère de la même manière. En utilisant stockage externe vous pouvez le faire avec un seul câble (Power eSATA, Thunderbolt).

Mais quelle est la bonne façon d'utiliser les connecteurs de disque dur d'un ordinateur portable ? Après tout, un design différent oblige à prendre en compte des nuances légèrement différentes.

Tout d'abord, pour connecter les lecteurs d'informations directement "à l'intérieur" de l'appareil lui-même, vous devez tenir compte du fait que le facteur de forme du disque dur doit être désigné comme 2,5 "

Deuxièmement, dans un ordinateur portable, le disque dur est connecté directement à la carte mère. Sans aucun câble supplémentaire. Il suffit de dévisser le couvercle du disque dur au bas de l'ordinateur portable précédemment éteint. Il est de forme rectangulaire et est généralement fixé avec une paire de boulons. C'est dans cette capacité que le périphérique de stockage doit être placé.

Tous les connecteurs de disque dur sur les ordinateurs portables sont identiques à leurs homologues PC plus grands.

Une autre option de connexion consiste à utiliser un adaptateur. Par exemple, un lecteur SATA III peut être connecté aux ports USB installés sur un ordinateur portable à l'aide d'un adaptateur SATA-USB (il existe de nombreux périphériques de ce type sur le marché pour une variété d'interfaces).

Il vous suffit de connecter le disque dur à l'adaptateur. Il, à son tour, est connecté à une prise 220V pour l'alimentation. Et déjà avec un câble USB, connectez toute cette structure à un ordinateur portable, après quoi le disque dur sera affiché pendant le fonctionnement comme une autre section.

Il existe deux interfaces fondamentalement différentes - IDE (alias ATA) et SCSI (Small Computer System Interface).

Interface IDE (ATA)

L'interface principale utilisée pour connecter un disque dur à un PC moderne s'appelle IDE (IntegratedDrive Electronics). En fait, il représente la connexion entre la carte mère et l'électronique ou le contrôleur intégré au lecteur. Cette interface est en constante évolution - il y a actuellement plusieurs modifications.

L'IDE, largement utilisé dans les périphériques de stockage des ordinateurs modernes, a été conçu comme une interface de disque dur. Cependant, il est maintenant utilisé pour prendre en charge non seulement les disques durs, mais également de nombreux autres périphériques, tels que les lecteurs de bande, les CD / DVD-ROM

À l'heure actuelle, les normes ATA suivantes ont été approuvées :

IO ( Entrée/Sortie programmée) - le moyen le plus "ancien" de transmission de données via l'interface ATA. Dans ce cas, la programmation du travail est effectuée par le processeur central. Il existe plusieurs modes PIO, différant par le débit de données en rafale maximal : Mode 0 = 3,3 ; Mode 1 = 5,2 ; Mode 2 = 8,3 ; Mode 3 = 11.11 et Mode 4 = 16,67 Mo/s.

DMA ( Accès direct à la mémoire) - accès direct à la mémoire. Il s'agit d'un protocole spécial qui permet à l'appareil de copier des données dans la RAM sans l'intervention du processeur. Il existe plusieurs modes : Mode DMA 0 = 4,17 ; Mode DMA 1 = 13,33 et Mode DMA 2 = 16,63 Mo/s.

Ultra DMA est pris en charge par tous les disques durs... Les modes suivants sont disponibles : UDMA0 = 16,67, UDMA1 = 25, UDMA2 = 33,33, UDMA3 = 44,44, UDMA4 = 66,67, UDMA5 = 100, UDMA0 = 133 Mo/s,

Mode bloc- méthode de bloc de transmission de données. Permet à une impulsion d'horloge de transférer un bloc de données (adresses), ce qui réduit la charge sur le processeur central et augmente la vitesse de l'interface.

Bus-Mastering - un mode de fonctionnement dans lequel le dispositif est capable de "saisir" le contrôle du bus. Au moment de la capture, tous les autres périphériques doivent attendre que l'opération de lecture/écriture initiée par le contrôleur de disque dur soit terminée.

INTELLIGENT.(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) - la technologie consiste à créer un mécanisme permettant de prédire la défaillance éventuelle d'un disque dur, évitant ainsi la perte de données. Dans le même temps, une partie du circuit électronique du contrôleur est constamment occupée à maintenir des statistiques sur les paramètres de fonctionnement. Toutes les informations sont stockées dans une puce mémoire flash et peuvent être utilisées à tout moment par des programmes d'analyse.

INTERFACE ATAPI (INTERFACE PAQUET ATA)

ATAPI(ATA Packet Interface) - modification de l'interface ATA, qui permet, en plus du disque dur, de connecter à l'ordinateur tout autre appareil disposant d'un logiciel d'interface compatible avec IDE (EIDE). Il s'agit d'un complément logiciel à l'une des modifications ATA qui vous permet d'entrer de nouvelles commandes pour organiser le travail, par exemple, un lecteur de CD-ROM ou Iomega Zip.

Interface SATA (Série ATA)

ATA série - la norme prend en charge presque tous les périphériques de stockage (disques durs, lecteurs de CD-ROM et de DVD, lecteurs de disquettes, etc.). Serial ATA permet un fonctionnement à des tensions inférieures - 250 mV (pour un canal IDE normal, les signaux ont une tension de 5 V), la bande passante maximale a été augmentée à 1200 Mbps, le nombre de fils de câble a été réduit à sept, et sa longueur admissible a été augmentée à un mètre. L'interface est enfichable à chaud.

L'interface utilise un câble étroit à 7 conducteurs avec des connecteurs à clé d'une largeur maximale de 14 mm (0,55 in) à chaque extrémité. Cette conception évite les problèmes de circulation d'air associés aux câbles ATA plus larges. Les connecteurs se trouvent uniquement aux extrémités des câbles. Les câbles, à leur tour, sont utilisés pour connecter l'appareil directement au contrôleur (généralement sur carte mère). L'interface série n'utilise pas de cavaliers maître/esclave car chaque câble ne prend en charge qu'un seul appareil.

Évidemment, après un certain temps, Serial ATA (SATA), en tant que norme de facto pour le stockage interne, remplacera complètement l'interface ATA parallèle.

Interface ATA RAID

La matrice redondante de disques indépendants/peu coûteux (RAID) a été conçue pour améliorer la résilience et l'efficacité des systèmes de stockage informatique. La technologie RAID a été développée à l'Université de Californie en 1987. Il était basé sur le principe d'utiliser plusieurs disques de petit volume, interagissant les uns avec les autres via des logiciels et du matériel spéciaux, comme un seul disque de grande capacité.

La matrice redondante d'unités de disque indépendantes (RAID) est généralement effectuée à l'aide d'une carte contrôleur RAID. De plus, une implémentation RAID peut être fournie avec un Logiciel(ce qui n'est cependant pas recommandé). Il y a les suivants Niveaux RAID.

■ Le niveau RAID 0 est le striping. Le contenu du fichier est écrit simultanément sur plusieurs disques de la matrice, qui agit comme un seul lecteur haute capacité. Ce niveau fournit des opérations de lecture/écriture à grande vitesse, mais une fiabilité très faible. Pour implémenter un niveau, au moins deux lecteurs de disquettes sont nécessaires.

■ Le niveau RAID 1 est en miroir. Les données écrites sur un disque sont dupliquées sur un autre, ce qui offre une excellente tolérance aux pannes (si un disque est endommagé, les données sont lues sur l'autre). Dans le même temps, il n'y a pas d'augmentation notable de l'efficacité de la matrice par rapport à un lecteur séparé. Pour implémenter un niveau, au moins deux lecteurs de disquettes sont nécessaires.

■ Le niveau RAID 2 est un code de correction d'erreur. Simultanément, il y a un broyage des données bit par bit et un enregistrement du code de correction d'erreur (ECC) sur plusieurs disques. Ce niveau est destiné aux périphériques de stockage de masse non ECC (tous les disques SCSI et ATA ont un ECC interne intégré). Fournit un taux de transfert de données élevé et une fiabilité de matrice suffisante. Plusieurs disques sont nécessaires pour implémenter ce niveau.

■ Le niveau RAID 3 est entrelacé avec parité. Combinez le niveau RAID 0 avec un lecteur en option utilisé pour gérer les informations de parité. Ce niveau est en fait un niveau RAID 0 modifié, qui se caractérise par une diminution de la capacité totale de la matrice utilisable tout en maintenant le nombre de disques. Cependant, cela permet d'atteindre un niveau élevé d'intégrité des données et de tolérance aux pannes, car si l'un des disques est endommagé, les données peuvent être récupérées. Ce niveau nécessite au moins trois disques (deux ou plus pour les données et un pour la parité).

■ Niveau RAID 4 - Données bloquées avec parité. Ce niveau est similaire au niveau de RAID 3 et ne diffère que par le fait que les informations sont écrites sur des disques indépendants sous la forme de gros blocs de données, ce qui entraîne une augmentation de la vitesse de lecture des fichiers volumineux. Pour implémenter ce niveau, au moins trois disques sont nécessaires (deux ou plus pour les données et un pour la parité).

■ Niveau RAID 5 - données verrouillées avec parité distribuée. Ce niveau est similaire à RAID 4, mais offre des performances supérieures en répartissant le système de parité entre les catégories de disques durs. Pour implémenter ce niveau, au moins trois disques sont nécessaires (deux ou plus pour les données et un pour la parité).

■ Niveau RAID 6 - données verrouillées avec double parité distribuée. Similaire à RAID 5, sauf que les données de parité sont écrites deux fois en utilisant deux schémas de parité différents. Cela offre une plus grande fiabilité de la matrice en cas de pannes de plusieurs disques. Un minimum de quatre disques est requis pour implémenter ce niveau (deux ou plus pour les données et deux pour la parité).

Par exemple, l'exploitation Systèmes Windows NT/2000 et XP Server prennent en charge l'implémentation RAID sur niveau du programme tout en utilisant à la fois la superposition et la mise en miroir des données. Ces systèmes d'exploitation utilisent Disk Administrator pour définir les paramètres, gérer les fonctions RAID et récupérer les données corrompues. Cependant, lors de l'organisation d'un serveur qui doit allier efficacité et fiabilité, il est préférable d'utiliser des contrôleurs RAID ATA ou SCSI prenant en charge les niveaux RAID 3 ou 5 en matériel.

Interface SCSI

L'interface est universelle, c'est-à-dire qu'elle convient à la connexion de presque toutes les classes d'appareils : lecteurs, scanners, etc.

1) L'interface de base SCSI-1, est une interface universelle pour connecter des périphériques externes ou internes. Disposant d'un bus de données 8 bits, dont la vitesse maximale atteint 5 Mbit/s, il est capable de fonctionner presque simultanément avec 7 appareils. Un câble à 50 broches est utilisé.

2) SCSI-2 - la possibilité d'étendre le bus de données jusqu'à 16 bits, ce qui a permis d'augmenter le débit jusqu'à 10 Mo / s. Des extensions SCSI-2 supplémentaires sont utilisées : Wide SCSI-2 (wide SCSI), Fast SCSI-2 (fast SCSI).

Fast SCSI-2 a augmenté le taux de transfert de données jusqu'à 10 Mo / s (fréquence du bus 10 MHz) en réduisant divers délais.

Wide SCSI-2 a de nouvelles commandes ajoutées et la prise en charge de la parité est rendue obligatoire. Taux de transfert de données jusqu'à 20 Mo / s (fréquence du bus 10 MHz). Connecteur 68 broches. Prend en charge 15 appareils.

3) SCSI-3 (Ultra Wide SCSI) - la poursuite du développement du bus, qui a permis de doubler la bande passante de l'interface (fréquence du bus 20 MHz). Avec une organisation 8 bits, le taux de change est jusqu'à 20 Mbit / s, et avec 16 bits - jusqu'à 40 Mbit / s.

4) SCSI-4 (Ultra 320) - taux de transfert de données jusqu'à 320 Mo / s (fréquence du bus 80 MHz). Connecteur 68 broches. Prend en charge 15 appareils.

5) SCSI-5 (Ultra 640) - taux de transfert de données jusqu'à 640 Mo / s (fréquence de bus 160 MHz). Connecteur 68 broches. Prend en charge 15 appareils.

Au niveau des connexions électriques, l'interface peut être réalisée sous deux formes :

Linéaire (Single Ended) - vous permet de transmettre des signaux relatifs au fil commun (avec des lignes de retour communes ou séparées).

Chaque périphérique sur le bus SCSI a son propre numéro d'identification, appelé ID SCSI. Pour connecter des appareils, vous avez besoin d'un adaptateur hôte(Adaptateur hôte) - sert de lien de connexion entre le bus SCSI et le bus système d'un ordinateur personnel. Le bus SCSI n'interagit pas avec les périphériques eux-mêmes (par exemple, avec les disques durs), mais avec les contrôleurs qui y sont intégrés.

Cet article se concentrera sur ce qui vous permet de connecter un disque dur à votre ordinateur, à savoir l'interface du disque dur. Plus précisément, sur les interfaces des disques durs, car une grande variété de technologies pour connecter ces appareils ont été inventées tout au long de leur existence, et l'abondance de normes dans ce domaine peut dérouter un utilisateur inexpérimenté. Cependant, à propos de tout en ordre.

Les interfaces de disque dur (ou, à proprement parler, les interfaces de stockage externes, car elles peuvent être utilisées non seulement, mais également d'autres types de stockage, par exemple les lecteurs de disques optiques) sont conçues pour échanger des informations entre ces appareils. mémoire externe et carte mère. Les interfaces de disque dur, autant que les paramètres physiques des disques, affectent de nombreuses performances et performances du disque. En particulier, les interfaces de stockage déterminent leurs paramètres tels que la vitesse d'échange de données entre disque dur et la carte mère, le nombre d'appareils pouvant être connectés à l'ordinateur, la possibilité de créer baies de disques, enfichable à chaud, prise en charge des technologies NCQ et AHCI, etc. Cela dépend également de l'interface du disque dur du câble, du cordon ou de l'adaptateur dont vous avez besoin pour le connecter à la carte mère.

SCSI - Interface de petit système informatique

SCSI est l'une des plus anciennes interfaces conçues pour connecter des périphériques de stockage dans des ordinateurs personnels. Cette norme est apparue au début des années 1980. L'un de ses développeurs était Alan Shugart, également connu comme l'inventeur des lecteurs de disquettes.

Vue externe de l'interface SCSI sur la carte et du câble pour s'y connecter

La norme SCSI (traditionnellement cette abréviation est lue dans la transcription russe comme "conte de fées") était à l'origine destinée à être utilisée dans les ordinateurs personnels, comme en témoigne le nom même du format - Small Computer System Interface, ou une interface système pour les petits ordinateurs. Cependant, il se trouve que les lecteurs de ce genre ont été utilisés principalement dans les ordinateurs personnels de première classe, et plus tard dans les serveurs. Cela était dû au fait que, malgré l'architecture réussie et un large éventail de commandes, la mise en œuvre technique de l'interface était plutôt compliquée et ne correspondait pas au coût des PC de masse.

Néanmoins, cette norme avait un certain nombre de capacités qui ne sont pas disponibles pour d'autres types d'interfaces. Par exemple, un câble d'interface petit système informatique peut avoir une longueur maximale de 12 m et un taux de transfert de données de 640 Mo/s.

Comme la dernière interface IDE, l'interface SCSI est parallèle. Cela signifie que l'interface utilise des bus qui transportent des informations sur plusieurs conducteurs. Cette fonctionnalité a été l'un des facteurs limitants pour le développement de la norme, et par conséquent, en remplacement, la norme SAS série plus avancée (de Serial Attached SCSI) a été développée.

SAS - SCSI attaché en série

Voici à quoi ressemble l'interface SAS du disque serveur

Serial Attached SCSI a été développé comme une amélioration de l'interface système des petits ordinateurs plutôt ancienne pour connecter les disques durs. Malgré le fait que Serial Attached SCSI profite des principaux avantages de son prédécesseur, il présente néanmoins de nombreux avantages. Parmi eux, il convient de noter :

• Utilisation d'un bus commun à tous les appareils.
• Le protocole de communication série utilisé par SAS permet d'utiliser moins de lignes de signaux.
• Aucune terminaison de bus requise.
• Nombre presque illimité d'appareils connectés.
• Bande passante plus élevée (jusqu'à 12 Gbit/s). Les futures implémentations du protocole SAS devraient prendre en charge des débits de données jusqu'à 24 Gbit/s.
• La possibilité de se connecter aux lecteurs du contrôleur SAS avec interface Serial ATA.

En règle générale, les systèmes Serial Attached SCSI sont construits autour de plusieurs composants. Les principaux composants comprennent :

• Appareils cibles. Cette catégorie comprend les disques ou les baies de disques réels.
• Les initiateurs sont des microcircuits conçus pour générer des requêtes vers des appareils cibles.
• Système de livraison de données - câbles reliant les appareils cibles et les initiateurs

Les connecteurs Serial Attached SCSI sont disponibles dans une variété de formes et de tailles, selon le type (externe ou interne) et les versions SAS. Voici un connecteur SFF-8482 interne et un connecteur SFF-8644 externe conçus pour SAS-3 :

Gauche - connecteur SAS SFF-8482 interne ; Sur la droite se trouve un connecteur SAS SFF-8644 externe avec un câble.

Quelques exemples d'apparence des cordons et adaptateurs SAS : cordon HD-Mini SAS et cordon adaptateur SAS-Serial ATA.

Gauche - cordon HD Mini SAS ; Droite - Câble adaptateur SAS vers Serial ATA

Firewire - IEEE 1394

Les disques durs Firewire sont assez courants aujourd'hui. Bien que vous puissiez connecter n'importe quel type de périphérique à votre ordinateur via l'interface Firewire, et qu'on ne puisse pas l'appeler une interface spécialisée conçue pour connecter exclusivement des disques durs, Firewire possède néanmoins un certain nombre de fonctionnalités qui le rendent extrêmement pratique à cette fin.

FireWire - IEEE 1394 - Vue pour ordinateur portable

L'interface Firewire a été développée au milieu des années 90. Le début du développement a été posé par la société bien connue Apple, qui avait besoin de son propre bus, autre que l'USB, pour connecter des équipements périphériques, principalement multimédias. La spécification qui décrit le fonctionnement du bus Firewire est appelée IEEE 1394.

Firewire est l'un des formats de bus externes série haut débit les plus couramment utilisés aujourd'hui. Les principales caractéristiques de la norme comprennent :

• Appareils enfichables à chaud.
• Architecture de bus ouverte.
• Topologie flexible pour connecter des appareils.
• Taux de transfert de données variant sur une large plage - de 100 à 3200 Mbit / s.
• La possibilité de transférer des données entre des appareils sans ordinateur.
• Possibilité d'organisation réseaux locaux avec un bus.
• Transmission de puissance d'autobus.
• Un grand nombre d'appareils connectés (jusqu'à 63).

Pour connecter des disques durs (généralement au moyen de boîtiers externes pour disques durs) via le bus Firewire, une norme spéciale SBP-2 est généralement utilisée, en utilisant le jeu de commandes du protocole Small Computers System Interface. Il est possible de connecter des appareils Firewire à un connecteur USB ordinaire, mais cela nécessite un adaptateur spécial.

IDE - Électronique d'entraînement intégrée

L'abréviation IDE est sans aucun doute familière à la plupart des utilisateurs d'ordinateurs personnels. La norme d'interface de disque dur IDE a été développée par le célèbre fabricant de disques durs Western Digital. L'avantage de l'IDE par rapport aux autres interfaces qui existaient à l'époque, en particulier la Small Computers System Interface, ainsi que la norme ST-506, était qu'il n'était pas nécessaire d'installer contrôleur dur disque à la carte mère. La norme IDE impliquait l'installation d'un contrôleur de lecteur sur le boîtier du lecteur, et la carte mère n'avait qu'un adaptateur hôte d'interface pour connecter les lecteurs IDE.

Interface IDE sur la carte mère

Cette innovation a amélioré les performances du lecteur IDE en réduisant la distance entre le contrôleur et le lecteur lui-même. De plus, l'installation d'un contrôleur IDE à l'intérieur du boîtier du disque dur a permis de simplifier quelque peu à la fois les cartes mères et la production des disques durs eux-mêmes, car la technologie a laissé la liberté aux fabricants en termes d'organisation optimale de la logique du disque.

La nouvelle technologie s'appelait à l'origine Integrated Drive Electronics. Par la suite, une norme le décrivant a été développée, appelée ATA. Ce nom vient de la dernière partie du nom de la famille d'ordinateurs PC/AT en ajoutant le mot Attachment.

Un câble IDE dédié est utilisé pour connecter un disque dur ou un autre périphérique tel qu'un lecteur optique Integrated Drive Electronics à la carte mère. Étant donné que ATA fait référence à des interfaces parallèles (c'est pourquoi il est également appelé ATA parallèle ou PATA), c'est-à-dire des interfaces qui permettent le transfert simultané de données sur plusieurs lignes, son câble de données comporte un grand nombre de conducteurs (généralement 40 et dernières versions protocole, il était possible d'utiliser un câble à 80 fils). Câble de données régulier pour de cette norme a un aspect plat et large, mais il existe également des câbles ronds. Le câble d'alimentation pour les disques Parallel ATA a un connecteur à 4 broches et est connecté à l'alimentation de l'ordinateur.

Vous trouverez ci-dessous des exemples de câble IDE et de câble de données rond PATA :

Vue extérieure du câble d'interface : à gauche - plat, à droite en tresse ronde - PATA ou IDE.

En raison du faible coût relatif des disques Parallel ATA, de la simplicité de la mise en œuvre de l'interface sur la carte mère, ainsi que de la facilité d'installation et de configuration des périphériques PATA pour l'utilisateur, Integrated Drive Electronics a longtemps évincé les périphériques d'autres types de interface du marché des disques durs pour ordinateurs personnels à petit budget.

Cependant, la norme PATA présente également plusieurs inconvénients. Tout d'abord, il s'agit d'une limitation de la longueur qu'un câble de données ATA parallèle peut avoir - pas plus de 0,5 m. De plus, l'organisation parallèle de l'interface impose un certain nombre de restrictions sur le taux de transfert de données maximal. Ne prend pas en charge la norme PATA et la plupart des fonctionnalités avancées d'autres types d'interface, telles que les périphériques enfichables à chaud.

SATA - ATA série

Interface SATA sur la carte mère

L'interface SATA (Serial ATA), comme son nom l'indique, est une amélioration de l'ATA. Cette amélioration consiste tout d'abord en la conversion du traditionnel ATA parallèle (Parallel ATA) en une interface série. Cependant, les différences entre le standard Serial ATA et le standard traditionnel ne se limitent pas à cela. En plus de changer le type de transfert de données de parallèle à série, les connecteurs de données et d'alimentation ont également changé.

Voici le câble de données SATA :

Câble de données pour interface SATA

Cela a permis d'utiliser un câble beaucoup plus long et d'augmenter le taux de transfert de données. Cependant, l'inconvénient était le fait que les périphériques PATA, qui étaient présents sur le marché en grande quantité avant l'avènement du SATA, devenaient impossibles à brancher directement sur les nouveaux connecteurs. Certes, la plupart des nouvelles cartes mères ont encore d'anciens connecteurs et prennent en charge la connexion d'appareils plus anciens. Cependant, l'opération inverse - connecter un nouveau type de lecteur à une ancienne carte mère pose généralement beaucoup plus de problèmes. Pour cette opération, l'utilisateur a généralement besoin d'un adaptateur Serial ATA vers PATA. L'adaptateur de câble d'alimentation est généralement de conception relativement simple.

Adaptateur secteur Serial ATA vers PATA :

A gauche, une vue générale du câble ; A droite, l'apparence des connecteurs PATA et Serial ATA est agrandie

Plus complexe, cependant, est le cas d'un dispositif tel qu'un adaptateur pour connecter un dispositif d'interface série à un connecteur d'interface parallèle. Habituellement, un adaptateur de ce type est réalisé sous la forme d'un petit microcircuit.

Vue externe de l'adaptateur bidirectionnel universel entre les interfaces SATA - IDE

Actuellement Interface série L'ATA a pratiquement supplanté l'ATA parallèle, et les disques PATA ne se trouvent désormais principalement que dans des ordinateurs assez anciens. Une autre caractéristique de la nouvelle norme qui a assuré sa grande popularité est la prise en charge.

Type d'adaptateur d'IDE vers SATA

Vous pouvez en dire un peu plus sur la technologie NCQ. Le principal avantage de NCQ est qu'il vous permet d'utiliser des idées qui ont longtemps été implémentées dans le protocole SCSI. En particulier, NCQ prend en charge un système de séquencement des opérations de lecture/écriture sur plusieurs lecteurs installés dans le système. Ainsi, NCQ peut améliorer considérablement les performances des périphériques de stockage, en particulier les matrices de disques durs.

Type d'adaptateur de SATA à IDE

Pour utiliser NCQ, un support technologique est requis du côté du disque dur ainsi que de l'adaptateur hôte de la carte mère. Presque tous les adaptateurs prenant en charge AHCI prennent également en charge NCQ. De plus, NCQ est pris en charge par certains adaptateurs propriétaires plus anciens. De plus, pour le fonctionnement de NCQ, son support du système d'exploitation est requis.

eSATA - SATA externe

Par ailleurs, il convient de mentionner le format eSATA (External SATA), qui semblait prometteur à l'époque, mais n'a pas été largement diffusé. Comme vous pouvez le deviner d'après son nom, eSATA est un type de Serial ATA conçu pour se connecter exclusivement à des disques externes. La norme eSATA offre la plupart des capacités de la norme pour les périphériques externes, c'est-à-dire Serial ATA interne, en particulier, le même système de signal et de commande et le même haut débit.

Connecteur ESATA sur ordinateur portable

Cependant, eSATA présente quelques différences par rapport à la norme de bus interne qui l'a engendré. En particulier, eSATA prend en charge des câbles de données plus longs (jusqu'à 2 m) et a également des exigences d'alimentation plus élevées pour les disques. De plus, les connecteurs eSATA sont légèrement différents des connecteurs Serial ATA standard.

Par rapport à d'autres bus externes tels que USB et Firewire, eSATA présente cependant un inconvénient majeur. Bien que ces bus permettent d'alimenter le périphérique via le câble de bus lui-même, le lecteur eSATA nécessite des connecteurs d'alimentation dédiés. Par conséquent, malgré le taux de transfert de données relativement élevé, eSATA n'est actuellement pas très populaire en tant qu'interface pour connecter des disques externes.

Conclusion

Les informations stockées sur un disque dur ne peuvent pas devenir utiles à l'utilisateur et disponibles pour les programmes d'application tant qu'elles ne sont pas accessibles par le processeur central de l'ordinateur. Les interfaces de disque dur sont les moyens de communication entre ces disques et la carte mère. Aujourd'hui, il y a beaucoup différents types interfaces de disque dur, chacune ayant ses propres avantages, inconvénients et caractéristiques. Nous espérons que les informations fournies dans cet article seront à bien des égards utiles au lecteur, car le choix d'un disque dur moderne est largement déterminé non seulement par ses caractéristiques internes, telles que la capacité, la mémoire cache, l'accès et la vitesse de rotation, mais aussi par l'interface pour laquelle il a été conçu.

À(eng. Avancée La technologie Attachement, Connexion de technologie avancée) - une interface parallèle pour connecter des périphériques de stockage (disques durs et lecteurs optiques) à un ordinateur. Dans les années 90 du XXe siècle, c'était un standard sur la plate-forme IBM PC ; est actuellement supplanté par son successeur - SATA. Différentes versions d'ATA sont connues comme synonymes IDE, EIDE, UDMA, ATAPI; avec l'avènement de SATA, il a également reçu le nom PATA (ATA parallèle).

Boucles ATA avec sélection de câble : 40 fils en haut, 80 fils en bas

Le nom préliminaire de l'interface était PC / AT Attachement("PC/AT Connection"), car il était destiné à être connecté au bus ISA 16 bits, alors appelé AT bus... Dans la version finale, le nom a été changé en " AT Attachement " pour éviter les problèmes de marque.

La version originale de la norme a été développée en 1986 par Western Digital et pour des raisons de marketing a été nommée IDE (Integrated Drive Electronics, "L'électronique intégrée au variateur"). Il a mis en évidence une innovation importante : le contrôleur de lecteur est situé en lui-même, et non sous la forme d'une carte d'extension séparée, comme dans la norme ST-506 précédente et les interfaces SCSI et ST412 alors existantes. Cela a permis d'améliorer les caractéristiques des disques (en raison de la distance plus courte au contrôleur), de simplifier leur gestion (puisque le contrôleur de canal IDE a été abstrait des détails du fonctionnement du disque) et de réduire le coût de production (le contrôleur de lecteur ne pouvait être conçu que pour "son" lecteur, et pas pour tous possible ; le contrôleur de canal est généralement devenu standard). Il convient de noter que le contrôleur de canal IDE est plus correctement appelé adaptateur hôte parce qu'il est passé du contrôle direct du variateur à la communication avec lui à l'aide du protocole.

La norme ATA définit l'interface entre le contrôleur et le variateur, ainsi que les commandes transmises à travers celui-ci.

L'interface dispose de 8 registres occupant 8 adresses dans l'espace I/O. La largeur du bus de données est de 16 bits. Le nombre de canaux présents dans le système peut être supérieur à 2. L'essentiel est que les adresses des canaux ne se chevauchent pas avec les adresses des autres périphériques d'E/S. Vous pouvez connecter 2 appareils (maître et esclave) à chaque canal, mais un seul appareil peut fonctionner à la fois. Le principe d'adressage CHS est dans le nom. Tout d'abord, le bloc de tête est installé par le positionneur sur la piste requise (cylindre), après quoi la tête requise (tête) est sélectionnée, puis les informations du secteur requis (secteur) sont lues.

Standard EIDE (IDE amélioré, c'est à dire. "IDE avancé"), qui a suivi l'IDE, a permis l'utilisation de disques avec des capacités supérieures à 528 Mo (504 MiB), jusqu'à 8,4 Go. Bien que ces abréviations proviennent de noms commerciaux et non officiels de la norme, les termes IDE et EIDE souvent utilisé à la place du terme À... Après l'introduction en 2003 de la norme Serial ATA ( ATA série), l'ATA traditionnel a commencé à être appelé ATA parallèle, se référant à la manière de transmettre des données sur un câble à 40 fils.

Au début, cette interface était utilisée avec des disques durs, mais la norme a ensuite été étendue pour fonctionner avec d'autres appareils, principalement en utilisant des supports amovibles. Ces périphériques comprennent des lecteurs de CD-ROM et de DVD-ROM, des lecteurs de bande et des disquettes haute capacité telles que des disques ZIP et magnéto-optiques (LS-120/240). De plus, à partir du fichier de configuration du noyau FreeBSD, nous pouvons conclure que même FDD était connecté au bus ATAPI. Cette norme étendue est appelée Interface de paquet de pièce jointe de technologie avancée(ATAPI), en relation avec laquelle le nom complet de la norme ressemble ATA / ATAPI.

Les extensions ATA d'origine pour travailler avec les lecteurs de CD-ROM n'étaient pas entièrement compatibles et étaient propriétaires. Par conséquent, pour connecter un CD-ROM, il était nécessaire d'installer une carte d'extension distincte, spécifique à un fabricant particulier, par exemple pour Panasonic (il existait au moins 5 variantes ATA spécifiques destinées à connecter un CD-ROM ). Certaines variantes de cartes son, telles que la Sound Blaster, disposent de ces ports.

Une autre étape importante dans le développement de l'ATA a été la transition de PIO (Entrée/sortie programmée, E/S de programme) À DMA (Accès direct à la mémoire, Accès direct à la mémoire). Lors de l'utilisation de PIO, la lecture des données du disque était contrôlée par l'unité centrale de traitement (CPU) de l'ordinateur, ce qui entraînait une charge accrue sur le processeur et un ralentissement en général. Pour cette raison, les ordinateurs utilisant l'interface ATA exécutaient généralement les opérations liées au disque plus lentement que les ordinateurs utilisant SCSI et d'autres interfaces. L'introduction du DMA a considérablement réduit le temps CPU consacré aux opérations de disque. Dans cette technologie, le flux de données est contrôlé par le lecteur lui-même, lisant les données dans la mémoire ou à partir de la mémoire presque sans la participation du processeur, qui n'émet que des commandes pour effectuer l'une ou l'autre action. En même temps, le disque dur émet un signal de demande DMARQ pour une opération DMA au contrôleur. Si l'opération DMA est possible, le contrôleur émet un signal DMACK et le disque dur commence à sortir des données vers le 1er registre (DATA), à partir duquel le contrôleur lit les données en mémoire sans la participation du processeur. Le fonctionnement DMA est possible si le mode est pris en charge par le BIOS, le contrôleur et le système d'exploitation en même temps, sinon seul le mode PIO est possible.

Dans le développement ultérieur de la norme (ATA-3), un mode supplémentaire a été introduit UltraDMA 2 (UDMA 33). Ce mode a les caractéristiques temporelles du DMA Mode 2, mais les données sont transmises à la fois sur les fronts montants et descendants du signal DIOR / DIOW. Cela double le taux de transfert de données sur l'interface. A également introduit un contrôle de parité CRC, qui augmente la fiabilité du transfert d'informations.

Dans l'histoire du développement de l'ATA, il y avait un certain nombre d'obstacles associés à l'organisation de l'accès aux données. La plupart de ces barrières, grâce aux systèmes d'adressage et aux techniques de programmation modernes, ont été surmontées. Celles-ci incluent des restrictions sur la taille maximale du disque de 504 Mio, ~ 8 Gio, ~ 32 Gio et 128 Gio. Il y avait d'autres obstacles, principalement liés aux pilotes de périphériques et aux E/S dans les systèmes d'exploitation non ATA.

La spécification ATA d'origine prévoyait un mode d'adressage 28 bits. Cela a permis d'adresser 2 28 (268 435 456) secteurs de 512 octets chacun, soit une capacité maximale de 137 Go (128 Gio). Dans les PC standard, le BIOS prenait en charge jusqu'à 7,88 Gio (8,46 Go), permettant un maximum de 1 024 cylindres, 256 têtes et 63 secteurs. Cette limite sur le nombre de cylindres/têtes/secteurs CHS (Cyllinder-Head-Sector) combinée à la norme IDE a entraîné une limite d'espace adressable de 504 MiB (528 Mo). Pour surmonter cette limitation, le schéma d'adressage LBA (Logical Block Address) a été introduit, qui permettait d'adresser jusqu'à 7,88 Gio. Au fil du temps, cette limitation a également été supprimée, ce qui a permis d'adresser d'abord les 32 Gio, puis les 128 Gio, en utilisant les 28 bits (en ATA-4) pour adresser le secteur. L'écriture d'un nombre de 28 bits est organisée en écrivant ses parties dans les registres correspondants du variateur (de 1 à 8 bits dans le 4ème registre, 9-16 dans le 5ème, 17-24 dans le 6ème et 25-28 dans le 7ème ) ...

L'adressage du registre est organisé à l'aide de trois lignes d'adresse DA0-DA2. Le 1er registre avec l'adresse 0 est de 16 bits, et est utilisé pour transférer des données entre le disque et le contrôleur. Les autres registres sont à 8 bits et sont utilisés pour le contrôle.

Les dernières spécifications ATA permettent un adressage 48 bits, étendant ainsi la limite possible à 128 PtB (144 pétaoctets).

Ces restrictions sur la taille peuvent se manifester par le fait que le système pense que le volume du disque est inférieur à sa valeur réelle, voire refuse de démarrer et se bloque au stade de l'initialisation des disques durs. Dans certains cas, le problème peut être résolu en mettant à jour le BIOS. Une autre solution possible consiste à utiliser des programmes spéciaux tels que Ontrack DiskManager, qui chargent leur pilote en mémoire avant le démarrage du système d'exploitation. L'inconvénient de telles solutions est qu'un partitionnement de disque non standard est utilisé, dans lequel les partitions de disque sont inaccessibles, si elles sont démarrées, par exemple, à partir d'une disquette de démarrage DOS ordinaire. Cependant, de nombreux systèmes d'exploitation modernes peuvent gérer des disques plus volumineux, même si BIOS de l'ordinateur cette taille ne détermine pas correctement.

Un câble à 40 fils (également appelé câble plat) est généralement utilisé pour connecter les disques durs PATA. Chaque câble plat a généralement deux ou trois connecteurs, dont l'un se connecte au connecteur du contrôleur sur la carte mère (dans les ordinateurs plus anciens, ce contrôleur était situé sur une carte d'extension séparée), et un ou deux autres sont connectés aux disques. À un moment donné, le bouclage P-ATA transmet 16 bits de données. Parfois, il existe des boucles IDE qui permettent de connecter trois disques à un canal IDE, mais dans ce cas, l'un des disques fonctionne en mode lecture seule.

Pendant longtemps, la boucle ATA comportait 40 conducteurs, mais avec l'introduction de la Ultra DMA / 66 (UDMA4) sa version 80 fils est apparue. Tous les conducteurs supplémentaires sont des conducteurs de mise à la terre en alternance avec des conducteurs d'information. Cette alternance de conducteurs réduit le couplage capacitif entre eux, réduisant ainsi les interférences mutuelles. Le couplage capacitif est un problème à des vitesses de transmission élevées, cette innovation était donc nécessaire pour assurer le fonctionnement normal de la spécification établie UDMA4 vitesse de transfert 66 Mo/s (mégaoctets par seconde). Modes plus rapides UDMA5 et UDMA6 nécessitent également un câble à 80 fils.

Si le nombre de conducteurs a doublé, le nombre de contacts reste le même, de même que l'aspect des connecteurs. Le câblage interne, bien sûr, est différent. Les connecteurs d'un câble à 80 fils doivent connecter un grand nombre de conducteurs de terre à un petit nombre de broches de terre, tandis que dans un câble à 40 fils, chaque conducteur est connecté à une broche différente. Les câbles à 80 fils ont généralement des couleurs de connecteurs différentes (bleu, gris et noir), contrairement aux câbles à 40 fils, où tous les connecteurs sont généralement de la même couleur (généralement noir).

La norme ATA a toujours fixé la longueur maximale du câble à 46 cm. Cette limitation rend difficile la connexion de périphériques dans des boîtiers volumineux ou la connexion de plusieurs disques à un ordinateur, et élimine presque complètement la possibilité d'utiliser des disques PATA comme disques externes. Bien que des longueurs de câble plus longues soient largement disponibles dans le commerce, il convient de garder à l'esprit qu'elles ne sont pas conformes à la norme. Il en va de même pour les câbles « ronds », qui sont également largement utilisés. La norme ATA ne décrit que les câbles plats avec des spécifications d'impédance et de capacité spécifiques. Cela ne signifie pas, bien sûr, que les autres câbles ne fonctionneront pas, mais dans tous les cas, utilisez des câbles non standard avec prudence.

Si deux appareils sont connectés à la même boucle, l'un d'eux est généralement appelé premier(eng. Maître) et l'autre trimer(eng. trimer). Habituellement, le maître vient avant l'esclave dans la liste des disques répertoriés par le BIOS d'un ordinateur ou d'un système d'exploitation. Dans les BIOS plus anciens (486 et antérieurs), les lecteurs étaient souvent étiquetés de manière incorrecte avec des lettres : « C » pour le lecteur maître et « D » pour l'esclave.

S'il n'y a qu'un seul lecteur sur la boucle, il doit dans la plupart des cas être configuré comme maître. Certains disques (en particulier ceux fabriqués par Western Digital) ont un réglage spécial appelé Célibataire(c'est-à-dire "un lecteur sur un câble"). Cependant, dans la plupart des cas, le seul lecteur sur le câble peut fonctionner en esclave (c'est souvent le cas lorsqu'un CD-ROM est connecté à un canal séparé).

Un paramètre appelé sélection de la chaîne - Sélection du câble(c'est à dire., "Choix par câble", échantillonnage de câbles), a été décrit comme facultatif dans la spécification ATA-1 et s'est généralisé à partir de l'ATA-5, car il élimine le besoin de déplacer les cavaliers sur les disques lors de toute reconnexion. Si le lecteur est réglé sur sélection de la chaîne - Sélection du câble, il est automatiquement défini comme maître ou esclave selon son emplacement sur la boucle. Pour pouvoir déterminer cet emplacement, la boucle doit être avec échantillon de câble... Pour une telle boucle, la broche 28 (CSEL) n'est pas connectée à l'un des connecteurs (gris, généralement au milieu). Le contrôleur met cette broche à la terre. Si le variateur voit que le contact est mis à la terre (c'est-à-dire qu'il a un 0 logique), il est défini comme maître, sinon (état haute impédance) - comme esclave.

À l'époque des câbles à 40 fils, il était courant d'installer la sélection de câble en coupant simplement le fil 28 entre les deux connecteurs branchés sur le variateur. Dans ce cas, le lecteur esclave était à l'extrémité du câble et le lecteur maître était au milieu. Ce placement a même été standardisé dans les versions ultérieures de la spécification. Malheureusement, lorsqu'un seul appareil est placé sur le câble, ce placement entraîne un bout de câble inutile à l'extrémité, ce qui n'est pas souhaitable - à la fois pour des raisons de commodité et de paramètres physiques : ce morceau entraîne une réflexion du signal, notamment aux hautes fréquences. .

Les câbles à 80 fils introduits pour l'UDMA4 ne présentent pas ces inconvénients. Le maître est maintenant toujours à la fin de la boucle, donc si un seul appareil est connecté, ce morceau de câble inutile n'est pas obtenu. Leur sélection de câble est "usine" - faite dans le connecteur lui-même simplement en excluant ce contact. Étant donné que les embouts à 80 fils nécessitaient de toute façon leurs propres connecteurs, l'adoption généralisée de ce n'était pas un gros problème. La norme exige également l'utilisation de connecteurs de différentes couleurs, pour une identification plus facile à la fois par le fabricant et l'assembleur. Le connecteur bleu est pour la connexion au contrôleur, le connecteur noir est pour le maître et le connecteur gris est pour l'esclave.

Les termes "maître" et "esclave" ont été empruntés à l'électronique industrielle (où ce principe est largement utilisé dans l'interaction des nœuds et des appareils), mais dans ce cas, ils sont incorrects et ne sont donc pas utilisés dans la version actuelle de l'ATA. la norme. Il est plus correct de nommer respectivement les disques maître et esclave. appareil 0 (appareil 0) et appareil 1 (appareil 1). Il existe un mythe courant selon lequel le lecteur maître contrôle l'accès des lecteurs au canal. En fait, le contrôleur (qui, à son tour, est contrôlé par le pilote du système d'exploitation) contrôle l'accès au disque et l'ordre des commandes. C'est-à-dire qu'en fait, les deux appareils sont esclaves par rapport au contrôleur.

Hé! J'ai reçu une question très intéressante par la poste.
Mon lecteur a rencontré un problème d'installation ancien disque dur avec connecteur IDE vers une nouvelle carte mère, où seulement contrôleurs SATA... Et le problème n'est même pas tant la nécessité d'utiliser un ancien disque dur que d'accéder aux informations qui étaient stockées sur l'ancien disque dur.

Le besoin de connecter un ancien disque dur à un ordinateur se pose pour de nombreux utilisateurs, je propose donc ma propre solution.

Voici à quoi ressemblent les connecteurs de disque dur SATA / IDE.

Bien entendu, ces connecteurs ne sont pas compatibles entre eux. Le connecteur IDE est connecté à la carte mère avec un câble plat large et le connecteur SATA est connecté avec un câble SATA fin.

Le fait est que les fabricants de cartes mères essaient d'économiser sur chaque petit détail. Pourquoi installer des connecteurs obsolètes sur la carte alors que presque plus personne ne les utilise ? Les connecteurs ne prendront que de l'espace supplémentaire et augmenteront le coût de la carte mère.

De plus, je vous suggère de vous familiariser avec cet article - le moyen le moins cher de connecter un périphérique IDE, qui vous aidera également à résoudre le problème.

Nous cherchons une solution !

On peut donc faire comme PAS des professionnels. Installez l'ancien disque dur IDE dans un autre ordinateur avec des connecteurs IDE, copiez toutes les informations nécessaires sur le lecteur flash USB ou dur externe disque, puis copiez toutes les informations sur nouvel ordinateur... Très bien, les informations sont enregistrées, mais que fait-on de l'ancien disque ? Mettez-le simplement sur l'étagère et oubliez-le - ce n'est pas notre méthode.

On ira dans l'autre sens, donc pour brancher un disque dur IDE nous avons besoin d'un contrôleur PCI - SATA / IDE.
Les contrôleurs peuvent différer les uns des autres par le fabricant, le nombre de connecteurs, ils peuvent être implémentés sur différentes puces, mais ces différences n'affectent pas le principe de leur utilisation.
Voilà à quoi ressemble ce miracle de la technologie. Et voici un lien vers une option similaire pour commander depuis la Chine - http://aliexpress.com/pci-ide-sata (notez que le contrôleur sur le lien a un connecteur pci express-x1)

Le coût d'un tel contrôleur est d'environ 400 à 500 roubles. Et cela calcule son coût à 100%, car en retour, nous avons la possibilité d'installer à la fois d'anciens disques durs sur de nouvelles cartes mères et de nouveaux disques durs sur d'anciennes cartes mères.
Ce contrôleur a à bord plusieurs connecteurs SATA et un contrôleur IDE. N'oubliez pas que nous pouvons connecter 2 appareils à un contrôleur IDE, c'est pourquoi les câbles IDE ont des connecteurs pour connecter 2 appareils à la fois.

Tout ce que nous avons à faire est connectez le contrôleur PCI-SATA / IDE à la carte mère... Pour cela, il suffit de le brancher sur le connecteur. PCI carte mère et fixer avec un boulon.

Après avoir connecté le connecteur, il suffit de fixer le disque dur à l'intérieur du boîtier et d'y connecter deux fils (câble de données et alimentation).

Ainsi, nous obtenons le schéma de connexion suivant.

• nous connectons le contrôleur à la carte mère;
• connectez le câble IDE au contrôleur ;
• connectez le câble plat au disque dur ;
• connecter l'alimentation au disque ;

Veuillez noter que les connecteurs d'alimentation IDE dur les disques et SATA diffèrent également. Habituellement, sur l'alimentation de l'ordinateur, ces deux connecteurs et d'autres suffisent avec une marge, mais parfois pour la connexion SATA dur lecteurs, vous devez utiliser un tel adaptateur molex (PATA) - SATA.

Si vous n'avez pas assez de connecteurs d'alimentation molex, utilisez des répartiteurs dédiés.

Après avoir déterminé la connexion, il nous suffit d'allumer l'ordinateur et de nous assurer que le disque dur est détecté dans le système. Pour ce faire, il suffit d'aller dans « Mon ordinateur » et de voir votre lecteurs locaux... En plus de ceux existants, faut-il ajouter les disques locaux du nouveau disque dur ?
Je veux également attirer votre attention sur le fait que, bien qu'un disque avec Conducteurs donné le contrôleur n'a pas besoin de les installer... Le système trouvera lui-même les pilotes nécessaires.

Enfin, j'ajouterai un argument supplémentaire en faveur de Contrôleur PCI-SATA/IDE... Sur un disque dur connecté via un tel contrôleur, vous pouvez installer en toute sécurité système opérateur, ce qui a été prouvé par moi à plusieurs reprises.

C'est ainsi que cet appareil très utile peut nous faciliter la vie.

Comme toujours, nous laissons nos impressions, commentaires, souhaits pour l'article dans les commentaires ci-dessous. J'essaie de répondre à chacun d'eux.
Rendez-vous dans la prochaine leçon où je vous dirai comment tester un disque dur pour les blocs défectueux.

PS. Espérons que de nombreux lecteurs ont remarqué que le site a été légèrement repensé. Maintenant, je l'aime encore plus ! J'aimerais connaître votre opinion sur la nouvelle conception du site.