Ευρεία εφαρμογήΗ άνοδος των σκληρών δίσκων ως μακροπρόθεσμων συσκευών αποθήκευσης πληροφοριών ξεκίνησε μετά την κυκλοφορία από την Shugart Technology (τώρα ονομάζεται Seagate Technology, Inc.) του δίσκου ST506 5,25 ιντσών. Η συσκευή των 5 MB χρησιμοποιούσε την πλακέτα διασύνδεσης ST506, που αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του '70 από την εταιρεία, για να συνδεθεί με τον υπολογιστή. Western Digital. Για τη σύνδεση του σκληρού δίσκου στην πλακέτα διασύνδεσης, χρησιμοποιήθηκε ένα επίπεδο καλώδιο 34 συρμάτων, στο οποίο μπορούσαν να συνδεθούν δύο συσκευές. Προκειμένου να αντιμετωπιστούν οι μονάδες δίσκου, ένα μέρος του καλωδίου συστράφηκε (παρόμοιο με το καλώδιο για τη σύνδεση μονάδων δισκέτας). Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ένα ξεχωριστό επίπεδο καλώδιο 20 συρμάτων για την επικοινωνία με κάθε μονάδα δίσκου. Ένα σημαντικό μειονέκτημα της διεπαφής ST506 ήταν η σταδιακή κίνηση των κεφαλών (ένα βήμα για κάθε εντολή κίνησης), όπως συμβαίνει ακόμα στις μονάδες δισκέτας. Ένα νεότερο μοντέλο, το ST412, παρείχε δυνατότητες αναζήτησης προσωρινής αποθήκευσης, επιτρέποντας σε μία εντολή να μετακινεί τις κεφαλές σε πολλά βήματα (για παράδειγμα, σε ολόκληρο τον δίσκο).
Καταγράψτε δύο που θα ξεχωρίσουν τα επόμενα χρόνια στην αγορά αποθήκευσης. Παρά την εμφάνιση μεγάλη ποσότηταυπηρεσίες αποθήκευσης cloud, η ανάγκη για λύσεις υψηλού εύρους ζώνης εντός των εγκαταστάσεων συνεχίζει να αυξάνεται λόγω του μεγαλύτερου όγκου δεδομένων που πρέπει να αποθηκευτούν.
Σε αυτό το σενάριο το παλιό σκληροι ΔΙΣΚΟΙ, βελτιωμένο με τα χρόνια, εξακολουθεί να αποτελεί τη λύση αναφοράς σε διακομιστές, σταθμούς εργασίας και προσωπικούς επιτραπέζιους υπολογιστές ως μέσο μαζικής αποθήκευσης. Διαγράφεται κάθε φορά που γίνεται επανεκκίνηση του υπολογιστή, γι' αυτό οι σκληροί δίσκοι ονομάζονται μερικές φορές συσκευές μαζικής αποθήκευσης.
Το κύριο πλεονέκτημα των σκληρών δίσκων με τη διεπαφή ST506/ST412 είναι το χαμηλό τους κόστος. Σχεδόν όλα τα ηλεκτρονικά που ήταν υπεύθυνα για τη λειτουργία του δίσκου βρίσκονταν στην πλακέτα διασύνδεσης. Τα σήματα που ελέγχει τη μονάδα κεφαλής μεταδίδονταν μέσω ενός κοινού καλωδίου 34 συρμάτων για δύο συσκευές συνδεδεμένες στον ελεγκτή και η ανταλλαγή δεδομένων με τον ελεγκτή πραγματοποιήθηκε μέσω επίπεδων καλωδίων 20 συρμάτων απευθείας με τη μορφή μιας ακολουθίας παλμών που διαβάζονται από ή γραμμένο στο δίσκο. Οι σύνδεσμοι που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση περιγράφονται στο Παράρτημα 3.
Ο σκληρός δίσκος συνδέεται με τη μητρική πλακέτα χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή σκληρός δίσκος, το οποίο με τη σειρά του λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ του επεξεργαστή και του σκληρός δίσκος. Ο ελεγκτής σκληρού δίσκου διαχειρίζεται τυπικές μονάδες δίσκου, ερμηνεύει εντολές που αποστέλλονται από τον επεξεργαστή και τις στέλνει στην κατάλληλη μονάδα δίσκου. Οι σκληροί δίσκοι συνήθως ομαδοποιούνται ανά διεπαφή ως εξής.
Αυτά τα κομμάτια χωρίζονται σε ζώνες που ονομάζονται τομείς, οι οποίες περιέχουν δεδομένα. Ο όρος "κύλινδρος" αναφέρεται σε όλα τα δεδομένα που βρίσκονται στην ίδια διαδρομή διαφορετικών πιάτων, καθώς αντιπροσωπεύει έναν "κύλινδρο" δεδομένων. Τέλος, ο όρος "συμπλέγματα" αναφέρεται στην ελάχιστη περιοχή που μπορεί να καταλάβει ένα αρχείο σε έναν σκληρό δίσκο. Το λειτουργικό σύστημα χρησιμοποιεί μπλοκ, τα οποία είναι στην πραγματικότητα ομάδες τομέων. Ένα μικρό αρχείο μπορεί να καταλάβει πολλούς τομείς.
Το μικρό σύνολο εντολών της διεπαφής ST506/412 κατέστησε δύσκολη τη δημιουργία μονάδων δίσκου υψηλής χωρητικότητας. Σχεδόν όλοι οι δίσκοι με αυτή τη διεπαφή είχαν ταχύτητα περιστροφής 3600 rpm.
Η διεπαφή ST506 υποστηρίζει δύο μεθόδους διαμόρφωσης κατά την εγγραφή και την αναπαραγωγή δεδομένων: MFM (Modified Frequency Modulation) και RLL (Run Length Limited - κωδικοποίηση με περιορισμένο μήκος πεδίου εγγραφής).
Η λειτουργία κλειδώματος και η μεταφορά 32 bit χρησιμοποιούνται για τη μέγιστη απόδοση από τον σκληρό σας δίσκο. Η λειτουργία αποκλεισμού περιλαμβάνει τη μεταφορά δεδομένων σε μπλοκ, συνήθως πακέτα 512 byte, που εμποδίζει τον επεξεργαστή να επεξεργαστεί μεγάλους αριθμούς πακέτων ενός bit. Με αυτόν τον τρόπο, ο επεξεργαστής έχει «χρειαστεί χρόνο» για να εκτελέσει άλλες λειτουργίες. Δυστυχώς, αυτή η μέθοδος μεταφοράς δεδομένων είναι χρήσιμη μόνο για ηλικιωμένους λειτουργικά συστήματα, καθώς τα τρέχοντα λειτουργικά συστήματα χρησιμοποιούν τον δικό τους διαχειριστή σκληρού δίσκου, καθιστώντας αυτό το σύστημα διαχείρισης ξεπερασμένο.
Διαμόρφωση MFM
Το MFM είναι ένας τύπος συμβατικής διαμόρφωσης συχνότητας που χρησιμοποιείται ευρέως σε ραδιοφωνικές εκπομπές και επικοινωνίες. Η διαφορά είναι ότι η τροποποιημένη διαμόρφωση επιτρέπει μια διπλάσια αύξηση στην πυκνότητα εγγραφής δεδομένων λόγω του γεγονότος ότι δεν γράφονται όλα τα σήματα συγχρονισμού στο δίσκο και κατά την εγγραφή κάθε bit, λαμβάνεται υπόψη η τιμή του προηγούμενου bit. Για μία μετάβαση (αλλαγή κατεύθυνσης) μαγνήτισης, μπορείτε να καταγράψετε από ένα έως τρία bit δεδομένων. Τα σήματα από την κεφαλή μεταδίδονται μέσω του καλωδίου δεδομένων σε αναλογική μορφή. Τα δεδομένα διαχωρίζονται από τα σήματα συγχρονισμού χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - έναν διαχωριστή εγκατεστημένο στην πλακέτα του ελεγκτή.
Εάν δεν το γνωρίζετε, υπάρχουν πολλές λύσεις στη διάθεσή σας.
- Ελέγξτε την τεκμηρίωση στον σκληρό σας δίσκο.
- Ελεγχος Προδιαγραφέςτον δίσκο σας στο Διαδίκτυο.
- Εκτελέστε δοκιμές για να το προσδιορίσετε.
Το κύριο πλεονέκτημα της διαμόρφωσης MFM είναι η απλή δυαδική μορφή του σήματος που καταγράφεται στο δίσκο. Κατά την εγγραφή σε ένα κομμάτι, χρησιμοποιήθηκαν 17 τομείς των 512 byte ο καθένας. Το θεωρητικό όριο για την ταχύτητα μεταφοράς με δίσκους που χρησιμοποιούν MFM είναι περίπου 4 Mbps
(17 τομείς * 512 bytes/τομέας * 8 bit * 3600 rpm): 60 sec = 4177920 bps.
Ωστόσο, η πραγματική ταχύτητα ανταλλαγής είναι αρκετές φορές χαμηλότερη, καθώς για τέτοιους δίσκους ο παράγοντας Interleave δεν είναι ίσος με 1. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ελεγκτής δεν είχε χρόνο να επεξεργαστεί τα δεδομένα ανάγνωσης πριν η κεφαλή μετακινηθεί στον επόμενο τομέα . Με συντελεστή λωρίδας 1:1, η σειρά των τομέων σε ένα κομμάτι είναι φυσική: 1, 2, 3,...16, 17. Με συντελεστή λωρίδας 3:1, οι τομείς στο δίσκο έχουν την εξής σειρά : 1, 7, 13, 2,... , 11, 17. Ο πρώτος αριθμός στον προσδιορισμό του λόγου λωρίδας υποδεικνύει τον αριθμό των περιστροφών του δίσκου που απαιτούνται για την πλήρη ανάγνωση ή εγγραφή ενός κομματιού. Χρησιμοποιώντας την προσωρινή αποθήκευση εγγραφής, ήταν δυνατό να ρυθμίσετε τις μονάδες ST506 σε έναν παράγοντα λωρίδας 1:1.
Κατά τη μετάβαση από τη λειτουργία 16-bit σε λειτουργία 32-bit, οι βελτιώσεις απόδοσης είναι σχεδόν ελάχιστες. Σε κάθε περίπτωση, θεωρητικά, δεν είναι πλέον δυνατή η επιλογή μιας λειτουργίας, επειδή η μητρική πλακέτα καθορίζει αυτόματα τη λειτουργία που πρέπει να χρησιμοποιηθεί ανάλογα με πληκτρολογήστε σκληράδίσκος.
Σε αυτήν την περίπτωση, η ταχύτητα μεταφοράς θα είναι χαμηλότερη από αυτή που δηλώνει ο κατασκευαστής. Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων: Η ποσότητα δεδομένων που μπορεί να διαβαστεί ή να γραφτεί από έναν δίσκο ανά μονάδα χρόνου. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο δίσκος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα μεταφοράς. Και αντίστροφα, HDD, που περιστρέφεται γρήγορα, τείνει να γίνεται πιο δυνατό και ζεστό. Latency: Το χρονικό διάστημα μεταξύ του χρόνου που ο δίσκος βρίσκεται στο κομμάτι και του χρόνου που υπάρχουν τα δεδομένα. Πρόσβαση. Μέσος χρόνος που απαιτείται για να βρει ο άξονας το σωστό κομμάτι και να αποκτήσει πρόσβαση στα δεδομένα. Με άλλα λόγια, αντιπροσωπεύει τον μέσο χρόνο που απαιτείται για την παροχή δεδομένων μετά τη λήψη μιας παραγγελίας. Η κρυφή μνήμη χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων δίσκου στα οποία γίνεται πιο συχνή πρόσβαση, βελτιώνοντας έτσι συνολική απόδοση. Διεπαφή: Αναφέρεται στις συνδέσεις που χρησιμοποιούνται από τον σκληρό δίσκο. Κύριος σκληρές διεπαφέςδίσκος είναι.
- Χωρητικότητα: Η ποσότητα δεδομένων που μπορεί να αποθηκευτεί σε έναν σκληρό δίσκο.
- Εκφράζεται σε bit ανά δευτερόλεπτο.
- Ταχύτητα περιστροφής: Η ταχύτητα με την οποία περιστρέφονται οι πλάκες.
- Εκφράζεται σε στροφές ανά λεπτό.
Πολλοί άνθρωποι πιθανότατα δεν έχουν ξεχάσει ακόμα το πρόγραμμα Calibrate από τη σουίτα Norton Utilities, το οποίο βελτιστοποίησε την απόδοση του δίσκου επιλέγοντας έναν παράγοντα γραμμών που ταιριάζει καλύτερα με την ταχύτητα του δίσκου και του ελεγκτή σας.
Διαμόρφωση RLL
Μια άλλη μέθοδος διαμόρφωσης (2.7 RLL ή απλά RLL), που προτάθηκε από την IBM το 1986, χρησιμοποιεί την επανακωδικοποίηση των αρχικών πληροφοριών με την εισαγωγή του πλεονασμού. Η μέθοδος RLL μετατρέπει δεδομένα σε λέξεις δεκαέξι bit, οι οποίες επιτρέπουν την εγγραφή από 2 έως 7 bit της κατάστασης μαγνήτισης του δίσκου σε μία μετάβαση (αυτοί οι αριθμοί περιλαμβάνονται στο όνομα της μεθόδου). Η χρήση της διαμόρφωσης RLL επιβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις στην ποιότητα της επιφάνειας του δίσκου και την ομοιομορφία της περιστροφής του. Επιπλέον, οι ενισχυτές των καναλιών ανάγνωσης-εγγραφής πρέπει να έχουν ελαφρώς διαφορετικά χαρακτηριστικά σε σύγκριση με τη διαμόρφωση MFM. Οι σκληροί δίσκοι με τη διεπαφή ST506/412 που χρησιμοποιούν τη μέθοδο RLL, κατά κανόνα, έχουν το επίθημα R στην ονομασία τους (για παράδειγμα, ST157R). 26 τομείς των 512 byte ο καθένας μπορούν να εγγραφούν σε ένα κομμάτι δίσκου, το οποίο δίνει μια θεωρητική δυνατότητα ανταλλαγής με ταχύτητα (512 * 26 * 8 * 3600): 60 = 6489760 bit/sec.
Μεταξύ των διαφόρων τύπων στοιχείων που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για διακομιστές, αξίζει να αναφερθεί η ενότητα αποθήκευσης. Το σύστημα αποθήκευσης είναι ένας από τους βασικούς πυλώνες για έναν διακομιστή, επειδή μία από τις κύριες λειτουργίες οποιουδήποτε διακομιστή θα είναι η αποθήκευση των δεδομένων που λαμβάνει από άλλους υπολογιστές ή χρήστες που κατοικούν σε αυτόν. Ανάλογα με τον τύπο των δεδομένων που αποθηκεύονται και την κίνηση που απαιτείται για την υποστήριξη αυτού του διακομιστή, θα είναι βολικό να επιλέξετε έναν συγκεκριμένο τύπο δίσκου.
Προφανώς, δεν θα χρειαστείτε το ίδιο εύρος ζώνης και ταχύτητα πρόσβασης δεδομένων σε έναν εσωτερικό διακομιστή όπου αποθηκεύετε οικογενειακά αρχεία ή τον ιδιωτικό διακομιστή email σας, όπως χρειάζεστε σε έναν διακομιστή εταιρείας με 500 χρήστες που συνδέονται ταυτόχρονα.
Η μέθοδος RLL αναπτύχθηκε στη συνέχεια για την ικανότητα εγγραφής από 3 έως 9 bit ανά μετάβαση μαγνήτισης (3,9 RLL, ARLL, ERLL), η οποία κατέστησε δυνατή την καταγραφή 31 τομέων σε μια διαδρομή και παρείχε ένα θεωρητικό όριο για τη συναλλαγματική ισοτιμία με δίσκος 7618560 bit/sec.
Οι δίσκοι RLL μπορούν να συνδεθούν με ασφάλεια στους ελεγκτές MFM (αν και με απώλεια χωρητικότητας), αλλά η αντίστροφη λειτουργία είναι γενικά εσφαλμένη. Πολλοί άνθρωποι θυμούνται πιθανώς αυτή τη μέθοδο «αύξησης» του μεγέθους του δίσκου, η οποία εφαρμόστηκε πριν από αρκετά χρόνια, αλλά δεν παρέχει επαρκή αξιοπιστία στην αποθήκευση δεδομένων.
Επομένως, είναι σημαντικό να γίνει διάκριση μεταξύ του συστήματος αποθήκευσης και της διεπαφής διασύνδεσης για αυτά τα συστήματα αποθήκευσης. Αυτή είναι μια από τις διεπαφές σύνδεσης αποθήκευσης που είναι γνωστό ότι χρησιμοποιείται πιο συχνά σε συστήματα οικιακής αποθήκευσης και είναι η πιο κοινή σε μητρικές πλακέτες προσωπικούς υπολογιστέςκαι φορητούς υπολογιστές, καθώς προσφέρει πολύ ισορροπημένες επιδόσεις για πλατφόρμες αυτού του τύπου.
Ωστόσο, το απλό γεγονός της ενεργοποίησης μιας από τις δύο διεπαφές καθορίζει ήδη τα χαρακτηριστικά και την απόδοση αυτής της μονάδας αποθήκευσης. Το να μιλάς με όρους καλύτερου ή χειρότερου δεν είναι ο καλύτερος τρόπος να μιλήσεις όταν πρόκειται για διεπαφές συνδεσιμότητας, καθώς θα ήταν σαν να συγκρίνεις τη Formula 1 με ένα SUV. Η Formula 1 δεν έχει ανταγωνιστή στις πίστες, αλλά δεν έχει νόημα, ενώ ένα SUV δεν θα τα πάει καλά σε πίστες, αλλά μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε σε οποιοδήποτε έδαφος.
Σήμερα, μονάδες με τη διεπαφή ST506/412 μπορούν να βρεθούν μόνο σε πολύ παλιούς υπολογιστές.
ESDI
Καθώς η ταχύτητα των υπολογιστών αυξανόταν, η διεπαφή ST506 δεν ικανοποιούσε πλέον όλες τις απαιτήσεις και το 1985 αναπτύχθηκε ένα νέο πρότυπο - ESDI, το οποίο, στην πραγματικότητα, ήταν μια απλή επέκταση των δυνατοτήτων του προκατόχου του. Τα καλώδια που χρησιμοποιούνται στην προδιαγραφή ESDI δεν διαφέρουν σε εμφάνιση από τα καλώδια ST506, αλλά μεταφέρουν διαφορετικά σήματα (βλ. Παράρτημα 3). Εάν, εκμεταλλευόμενοι την ομοιότητα των καλωδίων, συνδέσετε (κατά λάθος ή επίτηδες) έναν σκληρό δίσκο ST506/412 σε έναν ελεγκτή ESDI (ή το αντίστροφο), τα αποτελέσματα μπορεί να είναι πολύ καταστροφικά. Τα καλώδια που χρησιμοποιούνται στη διασύνδεση ESDI θα μπορούσαν να έχουν μήκος έως και 9 πόδια (3 μέτρα) και τα σήματα μεταδίδονταν κυρίως ως σήματα κοινής λειτουργίας (με κοινή γείωση), με εξαίρεση τα δεδομένα και το συγχρονισμό, τα οποία μεταδίδονταν χρησιμοποιώντας διαφορικό μέθοδος. Τα δεδομένα μεταδόθηκαν μέσω της σειριακής γραμμής σε κομμάτια 16-bit, ακολουθούμενα από ένα bit ισοτιμίας. Ήταν επίσης δυνατή η επιβεβαίωση της μετάδοσης δεδομένων.
Αυτό το άρθρο στοχεύει να παραθέσει πολλά μοντέλα σκληρού δίσκου που κατασκευάζονται από τις πιο γνωστές εταιρείες του κλάδου. Σε αυτή τη λίστα προσπαθήσαμε να υποδείξουμε τα κύρια χαρακτηριστικά που θα ελεγχθούν κατά την αγορά νέο σκληρόδίσκος. Η παρακάτω λίστα αντιπροσωπεύει νέους σκληρούς δίσκους που πωλούνταν στους ιστότοπους των αντίστοιχων κατασκευαστών τους τη στιγμή της έρευνας, π.χ. Τέτοιοι σκληροί δίσκοι είναι οι πιο σύγχρονοι, γεγονός που μπορεί να κάνει τις τιμές τους όχι τόσο χαμηλές.
Οι αναζητήσεις τιμών πραγματοποιήθηκαν στο διαδίκτυο, επομένως ορισμένες βρέθηκαν σε δολάρια ή λίρες, που θα μπορούσε να είναι η διαφορά μεταξύ της τιμής που εμφανίζεται εδώ και της τιμής που θα βρείτε σε ένα κατάστημα υπολογιστών. Μια άλλη λεπτομέρεια που αξίζει να αναφέρουμε είναι ότι οι πιθανοί ναύλοι δεν έχουν συμπεριληφθεί στην τιμή καθώς μπορεί να διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με την περιοχή στην οποία ζείτε.
Ο διαχωριστής, σύμφωνα με τη νέα προδιαγραφή, εγκαταστάθηκε απευθείας στην πλακέτα του σκληρού δίσκου και δεν μεταδίδονταν πλέον αναλογικά σήματα μέσω του καλωδίου δεδομένων, αλλά πραγματικά δεδομένα σε ψηφιακή μορφή, γεγονός που επέτρεψε την επιλογή των παραμέτρων διαχωρισμού για έναν συγκεκριμένο τύπο της συσκευής, καθώς η παραμόρφωση του σήματος στο καλώδιο δεν είχε πλέον σημασία. Αυτή η μέθοδος αύξησε την αξιοπιστία της μετάδοσης δεδομένων και αύξησε την ισοτιμία ανταλλαγής με τον ελεγκτή στα 10 Mbit/s μεταδίδοντας ψηφιακά σήματα μέσω του καλωδίου. Επιπλέον, η διεπαφή ESDI παρείχε τη δυνατότητα χρήσης σκληρών δίσκων και οπτικών δίσκων υψηλής χωρητικότητας.
Λειτουργίες αναζήτησης. Ίσως όταν μεταβείτε κατευθείαν στη λίστα, δεν έχετε πολύ καλή κατανόηση του τι αντιπροσωπεύει, επομένως θα σας δώσουμε μερικές γρήγορες εξηγήσεις για κάθε στοιχείο που εμφανίζεται σε αυτήν. Η "Ταχύτητα περιστροφής" υποδεικνύει πόσες στροφές ανά λεπτό μπορεί να λειτουργήσει ο σκληρός δίσκος. Όσο υψηλότερες είναι οι στροφές ανά λεπτό, τόσο πιο γρήγορα θα διαβάζονται τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στον σκληρό δίσκο. Ήδη η "ισχύς" υποδεικνύει από ποια πηγή η καθορισμένη συσκευή συλλαμβάνει την ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία.
Το "Interface" υποδεικνύει τον τύπο της τεχνολογίας που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ του υπολογιστή και των συσκευών μαζικής αποθήκευσης. Αυτός ο τύπος διεπαφής χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά η ζήτηση για υψηλότερες ταχύτητες αυξήθηκε και τελικά αντικαταστάθηκαν από τη σειριακή διεπαφή.
Η διεπαφή ESDI παρείχε τρία σήματα επιλογής συσκευής, τα οποία επέτρεψαν τη σύνδεση έως και 7 μονάδων δίσκου σε αυτήν. Τα σήματα επιλογής κεφαλής επέτρεπαν την απευθείας διευθυνσιοδότηση έως και 16 κεφαλών, αλλά μια ειδική εντολή Select Head Group επέτρεπε έως και 256 κεφαλές (16 ομάδες των 16 κεφαλών η καθεμία).
SCSI
Η αρχική έκδοση της διεπαφής SCSI (Small Computer System Interface) προτάθηκε στα τέλη της δεκαετίας του '70 από την Shugart Associates με την ονομασία SASI (Shugart Associates System Interface) για να αντικαταστήσει τον δίαυλο συστήματος IPI (έξυπνη περιφερειακή διεπαφή) που αναπτύχθηκε από την IBM. Αφού απέτυχε να ανταγωνιστεί την IBM, αυτή η διεπαφή προτάθηκε στην επιτροπή ANSI X3T9.2 ως διεπαφή χαμηλότερου επιπέδου που ονομάζεται SCSI. Το 1984, αυτή η επιτροπή ολοκλήρωσε την ανάπτυξη της προδιαγραφής SCSI-1 και το 1986 δημοσιεύτηκε στην τελική της μορφή. Αυτή η διεπαφή παρείχε σύνδεση με μια ευρεία κατηγορία περιφερειακών συσκευών, όπως σκληρούς δίσκους, εκτυπωτές, σαρωτές, streamers, μονάδες CD-ROM, κ.λπ. Το SCSI είναι μια διεπαφή σε επίπεδο συστήματος, όχι μια διεπαφή σε επίπεδο συσκευής. Σε αντίθεση με το ST506/412 και άλλες διεπαφές σειριακών συσκευών, το SCSI μεταδίδει bits δεδομένων παράλληλα, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ της συσκευής και του προσαρμογέα κεντρικού υπολογιστή.
Μετά από μερικές εξηγήσεις, φτάνουμε επιτέλους στη λίστα! Αναφέρετε τουλάχιστον 3 τύπους λεωφορείων. Ποιο λεωφορείο σχεδιάστηκε ειδικά για προσαρμογείς βίντεο και βρίσκεται σε ορισμένους υπολογιστές σήμερα; Ποιο λεωφορείο είναι διαθέσιμο σε διάφορους τύπους τμημάτων, ο καθένας με διαφορετική ταχύτητα και διαφορετικό φυσικό μέγεθος;
Καταγράψτε 3 τύπους μονάδων αποθήκευσης. Είναι ενεργοποιημένη η αποθήκευση δεδομένων σκληροι ΔΙΣΚΟΙχρησιμοποιώντας κάποια φυσική λειτουργία; Χρησιμοποιήθηκε ο όρος Winchester για να αναφερθεί σε έναν τύπο αποθήκευσης; Ποιοι είναι οι τρεις τύποι διεπαφής επικοινωνίας σκληρού δίσκου; Ποια διεπαφή σκληρού δίσκου χρησιμοποιεί σειριακή μεταφορά δεδομένων;
Η διεπαφή SCSI χρησιμοποιείται όχι μόνο σε υπολογιστές συμβατούς με IBM, αλλά και στις οικογένειες Macintosh, SPARC, VAX κ.λπ. Ένας από τους λόγους που η διεπαφή SCSI είναι τόσο διαδεδομένη είναι ότι δεν επιβάλλει περιορισμούς στην επικοινωνία μεταξύ τον ελεγκτή και την περιφερειακή συσκευή. Ο δίαυλος SCSI μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επικοινωνία μεταξύ ενός υπολογιστή και πολλαπλών περιφερειακών συσκευών (εξωτερικών και εσωτερικών). Επιπλέον, επιτρέπεται μοιρασιάμία περιφερειακή συσκευή από πολλούς υπολογιστές συνδεδεμένους σε έναν κοινό δίαυλο SCSI (αν και αυτό είναι πολύ πιο δύσκολο να γίνει από το να γράψει, αλλά αυτή είναι μια ξεχωριστή συζήτηση). Οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίαυλο SCSI μπορούν να παίξουν το ρόλο του κύριου (Initiator) ή του slaves (Target) και η ίδια συσκευή μπορεί να είναι slave σε ορισμένες περιπτώσεις και master σε άλλες. Αυτός ο διαχωρισμός των λειτουργιών της συσκευής σάς επιτρέπει να οργανώσετε τη μεταφορά δεδομένων από μια περιφερειακή συσκευή σε άλλη (για παράδειγμα, δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας δεδομένων από έναν σκληρό δίσκο σε μια μονάδα κασέτας). Η ανταλλαγή μεταξύ συσκευών μέσω του διαύλου SCSI πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα πρωτόκολλο υψηλού επιπέδου και η διευθυνσιοδότηση πραγματοποιείται σε επίπεδο λογικών και όχι φυσικών (όπως στο ESDI) μπλοκ. Τα προγράμματα για εργασία με συσκευές SCSI δεν χρησιμοποιούν φυσικά χαρακτηριστικά συγκεκριμένη συσκευή(αριθμός κεφαλών, κυλίνδρων κ.λπ.), αλλά ασχολείται με λογικά μπλοκ, γεγονός που καθιστά δυνατή την εργασία με όλες σχεδόν τις συσκευές μπλοκ.
Δώστε δύο πλεονεκτήματα και δύο μειονεκτήματα των μονάδων δίσκου στερεάς κατάστασης. Δώστε το πλεονέκτημα των μονάδων οπτικού δίσκου και των δίσκων έναντι των μαγνητικών δίσκων. Ποιο είναι το όριο ταχύτητας της σειριακής διεπαφής επικοινωνίας; Οι οποίες μπροστινό μέροςη σύνδεση χρησιμοποιείται ειδικά για τη σύνδεση με το πληκτρολόγιο και το ποντίκι;
Ποια εξωτερική διεπαφή επικοινωνίας είναι προσαρμογή της εσωτερικής διεπαφής επικοινωνίας και σας επιτρέπει να συνδέετε συσκευές με υψηλή ταχύτητα; Αρχικοποιεί το βίντεο, εμφανίζει ένα πλαίσιο ρυθμίσεων που περιέχει μια λίστα με τις ρυθμίσεις παραμέτρων υλικού της συσκευής. Τι είναι η κατάτμηση δίσκου;
Για τη σύνδεση συσκευών SCSI, χρησιμοποιείται ένα καλώδιο (συνήθως επίπεδο) με συνδέσμους 50 ακίδων (Παράρτημα 3). Είναι δυνατή η μετάδοση δεδομένων μέσω καλωδίου τόσο κοινής λειτουργίας όσο και διαφορικής (με χρήση "τρέχοντος βρόχου"). με μετάδοση σε φάση, το μήκος καλωδίου μπορεί να φτάσει τα 6 m, με διαφορική μετάδοση - 25 m. Για να εξασφαλιστεί η μετάδοση σημάτων μέσω του διαύλου SCSI, η γραμμή πρέπει να αντιστοιχιστεί χρησιμοποιώντας τερματιστές (ένα σύνολο αντιστάσεων) που είναι εγκατεστημένοι και στα δύο άκρα του διαύλου SCSI.
Τι τύποι κατατμήσεων και πόσα από κάθε τύπο μπορούν να υπάρχουν σε έναν δίσκο; Στην πραγματικότητα, ένα εκτεταμένο διαμέρισμα δεν είναι τίποτα άλλο από ένα πρωτεύον διαμέρισμα που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση λογικών κατατμήσεων. Λογική κατάτμησης: Αυτά είναι τα διαμερίσματα που βρίσκονται "εντός" εκτεταμένων κατατμήσεων. Κάθε εκτεταμένο διαμέρισμα μπορεί να έχει έως και 255 λογικές κατατμήσεις.
Ποιοι είναι οι τύποι μορφοποίησης δίσκου και πώς λειτουργεί κάθε τύπος; Αναφέρετε τουλάχιστον 3 τύπους συστήματα αρχείων. Χαρακτηριστικά εξωτερικό σκληρόο δίσκος που θα επιλέξετε θα είναι το αποτέλεσμα της χρήσης που θα κάνετε. Αυτός ο οδηγός στοχεύει να σας δώσει τα κλειδιά που θα σας επιτρέψουν να κάνετε την επιλογή σας στις καλύτερες δυνατές συνθήκες.
Η προδιαγραφή SCSI επιτρέπει τη σύνδεση έως και οκτώ συσκευών στο δίαυλο, αλλά δεδομένου ότι κάθε συσκευή μπορεί να περιέχει 8 λογικά μπλοκ και κάθε μπλοκ μπορεί να περιέχει 256 υπομπλοκ, οι δυνατότητες επέκτασης είναι σχεδόν απεριόριστες. Κάθε συσκευή που είναι συνδεδεμένη στο δίαυλο SCSI έχει το δικό της αναγνωριστικό, το οποίο ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας βραχυκυκλωτήρες ή διακόπτες απευθείας στη συσκευή. Τα αναγνωριστικά σάς επιτρέπουν να απευθύνεστε σε συσκευές και να ορίζετε την προτεραιότητά τους (όσο υψηλότερη είναι η τιμή του αναγνωριστικού, τόσο μεγαλύτερη είναι η προτεραιότητα της συσκευής).
Η διεπαφή είναι ο ενδιάμεσος μέσω του οποίου ρέουν δεδομένα και εντολές μεταξύ του εξωτερικού σκληρού δίσκου και του υπολογιστή. Εδώ είναι οι κύριες τρέχουσες διεπαφές. Θα μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε και να μοιραστείτε τις πληροφορίες σας με διαφορετικούς υπολογιστές στο δικό σας τοπικό δίκτυο. Η χρήση τους είναι απλή, αλλά έχει μέση απόδοση για; . Εξωτερικό σκληρόΗ μονάδα δίσκου μπορεί να εξοπλιστεί με διάφορες επιλογές όπως.
Λογισμικό κρυπτογράφησης δεδομένων Σύστημα προστασίας από καουτσούκ, σταθερό κέλυφος ή στερέωση ελατηρίου Πιέστε το κουμπί Κρατήστε αντίγραφο, εξωτερική οθόνη για εμφάνιση δεδομένων. Θύρα δικτύου, για να συνδέσετε τη μονάδα δίσκου στο δίκτυο και επομένως να μοιραστείτε τα δεδομένα σας μαζί της. Στη συνέχεια, ο εξωτερικός σκληρός δίσκος είναι προσβάσιμος μέσω μιας απλής σύνδεσης στο Διαδίκτυο. Τώρα φοράτε με ασφάλεια εξωτερικό σκληρότροχοί: επιλέξτε τις ναυαρχίδες μας.
Τα τελευταία χρόνια, η διεπαφή SCSI έχει επεκταθεί σημαντικά - εμφανίστηκαν οι προδιαγραφές Fast-SCSI και Wide-SCSI, παρέχοντας υψηλότερες τιμές ανταλλαγής δεδομένων με συσκευές SCSI. Επί του παρόντος, η διεπαφή SCSI χρησιμοποιείται κυρίως σε συστήματα υψηλής απόδοσης που προορίζονται για κοινή χρήση (δίσκοι διακομιστές αρχείων, σαρωτές, κ.λπ.).
ΑΤΑ
Η προδιαγραφή IDE/ATA προτάθηκε ως εναλλακτική λύση χαμηλού κόστους στις διεπαφές ESDI και SCSI για την οικογένεια προσωπικών υπολογιστών IBM PC XT/AT. Ως αποτέλεσμα της συνεργασίας μεταξύ της Western Digital και της Compaq Computer Corporation, αναπτύχθηκε η διεπαφή IDE (Integrated Drive Electronics), που ονομάζεται επίσης ATA (AT attachment). Οι πρώτες βιομηχανικές συσκευές βασισμένες σε IDE/ATA κυκλοφόρησαν το 1986. Η διεπαφή τυποποιήθηκε (ANSI X3T9.2/90-143) το 1990. ως ATA (AT Attachment). Η κύρια διαφορά της νέας διεπαφής ήταν η υλοποίηση των περισσότερων λειτουργιών του ελεγκτή απευθείας στην πλακέτα της μονάδας δίσκου. Αυτή η προσέγγιση απλοποίησε και μείωσε το κόστος των προσαρμογέων κεντρικού υπολογιστή που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση σκληρών δίσκων σε υπολογιστή και κατέστησε δυνατή τη διασφάλιση υψηλού επιπέδου συμβατότητας μεταξύ συσκευών από διαφορετικές εταιρείες.
Οι διευθύνσεις I/O που χρησιμοποιούνται από τις συσκευές IDE συμπίπτουν με αυτές του ST506/412, αλλά οι λειτουργίες του ελεγκτή μεταφέρονται στη μονάδα δίσκου και την πλακέτα ελέγχου της κεφαλής του σκληρού δίσκου. Πληροφορίες σχετικά με τη γεωμετρία του δίσκου (αριθμός κεφαλών, κυλίνδρων και τομέων) αποθηκεύονται στην ίδια τη συσκευή. Συχνά, οι λογικές παράμετροι του δίσκου που δεν συμπίπτουν με τις φυσικές του παραμέτρους μεταφέρονται στο BIOS, π.χ. χρησιμοποιείται μετάφραση, η οποία σας επιτρέπει να εγκαταστήσετε σκληρούς δίσκους σε υπολογιστές με παλιά BIOS που δεν παρέχουν τη δυνατότητα αυθαίρετης ρύθμισης παραμέτρων της συσκευής (στις περισσότερες σύγχρονες υλοποιήσεις BIOS αυτή η δυνατότητα υποστηρίζεται ως τύπος 47 - Καθορισμένο από το χρήστη).
Το βασικό σύνολο εντολών της διεπαφής IDE ήταν πανομοιότυπο με το σύνολο εντολών του ελεγκτή Western Digital WD1002/1003, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στον υπολογιστή IBM PC AT. Κατά την τυποποίηση της διεπαφής IDE, ο ίδιος αριθμός προστέθηκε στις 12 βασικές εντολές. Η μεταφορά των περισσότερων λειτουργιών του ελεγκτή στον πίνακα ελέγχου σάς επιτρέπει να αυξήσετε ελαφρώς την ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων με το δίσκο. Συνήθως Μονάδες IDEέχετε μια μικρή ενσωματωμένη μνήμη cache (έως 256 Kb) και σας επιτρέπει να εργάζεστε με έναν παράγοντα παρεμβολής 1:1 (ένα κομμάτι μπορεί να διαβαστεί εξ ολοκλήρου σε μια περιστροφή δίσκου).
Συχνά εγκαθίσταται ένας προσαρμογέας κεντρικού υπολογιστή για τη σύνδεση μονάδων IDE πλακέτα συστήματος(μητρική πλακέτα) ή σε συνδυασμό με ελεγκτή μονάδας δίσκου και θύρες I/O (σειριακές και παράλληλες) σε ειδική πλακέτα που έχει εισαχθεί στην υποδοχή επέκτασης (πολλαπλή κάρτα, όπως συχνά αποκαλείται). Οι συσκευές συνδέονται στον προσαρμογέα κεντρικού υπολογιστή χρησιμοποιώντας ένα επίπεδο καλώδιο 40 συρμάτων (βλ. Παράρτημα 3), στο οποίο μπορούν να συνδεθούν δύο σκληροί δίσκοι. Για τη σωστή διευθυνσιοδότηση των συσκευών, ο ένας από τους σκληρούς δίσκους πρέπει να ρυθμιστεί σε λειτουργία Master, ο άλλος σε λειτουργία Slave. Ο τρόπος λειτουργίας του δίσκου ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας βραχυκυκλωτήρες, που συνήθως βρίσκονται κοντά στην υποδοχή σήματος του σκληρού δίσκου.
Εικόνα 2. Άλτες για τη ρύθμιση της λειτουργίας Master/Slave
Σύγκριση διεπαφών δίσκων
Ο πίνακας δείχνει συγκριτικά χαρακτηριστικά διαφόρων διεπαφών που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση συσκευών δίσκων. Διεπαφές ST506/412 και ESDI in σύγχρονους υπολογιστέςδεν χρησιμοποιούνται πλέον. πληροφορίες σχετικά με αυτά παρέχονται μόνο για να συγκριθούν οι δυνατότητές τους με SCSI και IDE.
Τραπέζι 1.
| Παράμετρος | ST506/412 MFM | ST506/412 RLL | ESDI | SCSI | IDE/ATA |
| Μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς | 5 Mbit/sec | 7,5 Mbps | 10/24 Mbit/s | 24/40 MByte/sec | 10 MByte/sec |
| Μέγιστος αριθμός συσκευών | 4 | 4 | 7 | 56 | 2 |
| Μέγιστος αριθμός συσκευών στο DOS | 2 | 2 | 2 | 36 | 2 |
| Σύνδεση άλλων συσκευών | - | - | - | + | - |
| Αριθμός τομέων ανά κομμάτι | 17 | 26 | 32-36 | Απροσδιόριστος | Απροσδιόριστος | Όλες οι λειτουργίες I/O εκτελούνται χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή | Μερική χρήση |
| Multitasking I/O | - | + | + - [Οι σύγχρονες επεκτάσεις IDE/ATA υποστηρίζουν πολλαπλές εργασίες I/O] | ||
| Αυτόματη διόρθωση σφαλμάτων | - | - | + | + | + |
| Μορφοποίηση χαμηλού επιπέδου | + | + | + | - | - |
Οι τιμές και οι παράμετροι των σκληρών δίσκων είναι από καιρό ίσες. Το κύριο πράγμα είναι ότι ο σκληρός δίσκος δεν αποτυγχάνει πέρα από την επισκευή. Οι σκληροί δίσκοι δεν έχουν αξιοπιστία. Αντίθετα, έχουν κάρτα εγγύησης) Ανεξάρτητα από τον κατασκευαστή, από μια παρτίδα 1000 δίσκων, από 1 έως 10 σκληρούς δίσκους επιστρέφονται πολύ πριν λήξει η περίοδος εγγύησης, ακόμα κι αν έχουν τοποθετηθεί ως μοντέλα διακομιστή. Από καιρό σε καιρό, όλοι οι κατασκευαστές συναντούν ανεπιτυχή μοντέλα. Επιπλέον, η πηγή των αστοχιών βρίσκεται συχνά εκτός του δίσκου.
Μια άλλη σημαντική παράμετρος είναι η ταχύτητα περιστροφής του άξονα. Συνήθως είναι 7200 rpm, αλλά πολλοί κατασκευαστές το μειώνουν τώρα στις 5400 για να μειώσουν την κατανάλωση ρεύματος, τον θόρυβο και τους κραδασμούς. Παρεμπιπτόντως, παρά το γεγονός ότι συνήθως ο κύριος θόρυβος προέρχεται από σωρούς ανεμιστήρων που βρίσκονται μέσα μονάδα του συστήματος, ο σκληρός δίσκος μπορεί επίσης να είναι αρκετά θορυβώδης, ειδικά υπό φορτίο. Άρα και οι τελευταίες παράμετροι είναι σημαντικές. Φυσικά, πρέπει να πληρώσετε για τη χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας και τον μειωμένο θόρυβο. Για παράδειγμα, θα υπάρχουν υψηλοί χρόνοι πρόσβασης. Αυτό σημαίνει ότι εάν γράψετε το λειτουργικό σύστημα σε αυτόν τον δίσκο και εκτελέσετε πολλά προγράμματα από αυτόν, είναι απίθανο να έχετε μια αξιοπρεπή ταχύτητα για τη λειτουργία τους. Ή θα υπάρχει χαμηλή ταχύτητα. Το 2013, η μεγαλύτερη κατασκευαστική εταιρεία, η Seagate, εγκατέλειψε την παραγωγή σκληρών δίσκων 2,5" με ταχύτητα 5400.
Σημείωση ! Μην ξεχνάτε ότι κάθε σκληρός δίσκος έχει μνήμη cache, κάτι που επίσης επηρεάζει την απόδοση. Ο μέσος όγκος για δίσκους από ένα Terabyte σήμερα είναι 32 MB (16 MB είναι πολύ μικρό), αλλά μπορείτε επίσης να βρείτε μοντέλα με προσωρινή μνήμη 64 MB,
Αν ο δίσκος είναι θορυβώδης, τότε είτε φτιάχτηκε νωρίτερα από το 1999 (αρχαίος), είτε έπεσε!
Οι πιο επιβλαβείς στιγμές για μια προπέλα είναι η εκκίνηση και η διακοπή της. Αυτή τη στιγμή, το μηχανικό μέρος φθείρεται πολύ. Αυξάνει την πιθανότητα τυχαίας ζημιάς στην επιφάνεια. Γενικά, πιστεύεται ότι μια βίδα που περιστρέφεται χωρίς να σταματάει ζει πολύ περισσότερο.
IDE
IDE - παράλληλη διεπαφή για σύνδεση μονάδων δίσκου ( σκληροι ΔΙΣΚΟΙκαι οπτικές μονάδες) στον υπολογιστή. Αναπτύχθηκε το 1986 από την Western Digital, αργότερα έγινε γνωστή ως ATA και στη συνέχεια PATA.
Μια ξεπερασμένη διεπαφή για τη σύνδεση σκληρών δίσκων, τόσο ηθικά όσο και φυσικά, δεν χρησιμοποιείται πλέον στους υπολογιστές.
SATA
SATA (Serial ATA) - σειριακή διεπαφή για ανταλλαγή δεδομένων με συσκευές αποθήκευσης. Το SATA είναι μια ανάπτυξη της διεπαφής παράλληλης ATA (IDE), η οποία μετά την εισαγωγή της SATA μετονομάστηκε σε PATA (Parallel ATA).
SATA 1 (έως 1,5 Gbps)
Το πρότυπο SATA όριζε αρχικά μια ταχύτητα διαύλου 1,5 GHz, παρέχοντας περίπου 1,2 Gbps (150 MB/s) εύρους ζώνης. (Η απώλεια απόδοσης 20% εξηγείται από τη χρήση του συστήματος κωδικοποίησης 8B/10B, στο οποίο για κάθε 8 bit χρήσιμων πληροφοριών υπάρχουν 2 bit υπηρεσίας). Το εύρος ζώνης του SATA/150 είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό του διαύλου Ultra ATA (UDMA/133). Το κύριο πλεονέκτημα του SATA έναντι του PATA είναι η χρήση σειριακού διαύλου αντί για παράλληλο. Παρά το γεγονός ότι η σειριακή μέθοδος επικοινωνίας είναι θεμελιωδώς πιο αργή από την παράλληλη, σε αυτή την περίπτωση αυτό αντισταθμίζεται από την ικανότητα λειτουργίας σε υψηλότερες συχνότητες λόγω της απουσίας της ανάγκης για συγχρονισμό καναλιών και της μεγαλύτερης θορύβου του καλωδίου. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια ουσιαστικά διαφορετική μέθοδο μετάδοσης δεδομένων (βλ. LVDS).
SATA 2(έως 3 Gbit/s)
Το πρότυπο SATA/300 λειτουργεί στα 3 GHz και παρέχει απόδοση έως και 2,4 Gbit/s (300 MB/s). Εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στον ελεγκτή chipset nForce 4 της NVIDIA. Το πρότυπο SATA/300 ονομάζεται συχνά SATA II ή SATA 2.0. Θεωρητικά, οι συσκευές SATA/150 και SATA/300 θα πρέπει να είναι συμβατές (και ένας ελεγκτής SATA/300 με μια συσκευή SATA/150 και ένας ελεγκτής SATA/150 με μια συσκευή SATA/300) υποστηρίζοντας αντιστοίχιση ταχύτητας (προς τα κάτω), ωστόσο για Ορισμένες συσκευές και ελεγκτές απαιτούν χειροκίνητη ρύθμιση του τρόπου λειτουργίας (για παράδειγμα, σε σκληρούς δίσκους Seagate που υποστηρίζουν SATA/300, παρέχεται ένας ειδικός βραχυκυκλωτήρας για την ενεργοποίηση της λειτουργίας SATA/150).
SATA 3(έως 6 Gbit/s)
Η προδιαγραφή SATA Revision 3.0 εισήχθη τον Ιούλιο του 2008 και παρέχει τη δυνατότητα μεταφοράς δεδομένων με ταχύτητες έως και 6 Gbit/s (600 MB/s για δεδομένα λαμβάνοντας υπόψη την κωδικοποίηση 10b/8b). Εκτός από τις υψηλότερες ταχύτητες, οι βελτιώσεις του SATA 3.0 σε σχέση με την προηγούμενη έκδοση της προδιαγραφής περιλαμβάνουν βελτιωμένη διαχείριση ενέργειας. Η συμβατότητα διατηρείται επίσης, τόσο σε επίπεδο συνδέσεων και καλωδίων SATA, όσο και σε επίπεδο πρωτοκόλλων ανταλλαγής.
Αναθεώρηση SATA 3.1
Καινοτομίες:
- mSATA, SATA για μονάδες SSD κινητές συσκευές, PCI ExpressΥποδοχή τύπου μίνι κάρτας που δεν είναι ηλεκτρικά συμβατή
- Μονάδα οπτικού δίσκου μηδενικής ισχύος. Σε αναμονή μονάδα οπτικού δίσκουΤο SATA δεν καταναλώνει ρεύμα
- Η εντολή TRIM στην ουρά βελτιώνει την απόδοση του SSD
- Το Required Link Power Management μειώνει τη συνολική κατανάλωση ενέργειας του συστήματος πολλών συσκευών SATA
- Οι λειτουργίες ελέγχου υλικού επιτρέπουν την αναγνώριση του κεντρικού υπολογιστή των δυνατοτήτων της συσκευής
SATA Αναθεώρηση 3.2 - SATA Express
- Το SATA Express είναι λογισμικό συμβατό με SATA, αλλά χρησιμοποιεί το PCI Express ως διεπαφή φορέα. Δομικά, αποτελείται από δύο θύρες SATA δίπλα δίπλα, οι οποίες σας επιτρέπουν να τις χρησιμοποιείτε ως μονάδες δίσκου με Διασύνδεση SATA, και απευθείας μονάδες δίσκου που υποστηρίζουν εγγενώς SATA Express. Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων φτάνει τα 8 Gbit/s όταν χρησιμοποιείται μία υποδοχή και τα 16 Gbit/s όταν χρησιμοποιούνται και οι δύο υποδοχές SATA Express.
- μSSD (micro SSD) - είναι μια διεπαφή BGA για τη σύνδεση μικροσκοπικών, ενσωματωμένων μονάδων δίσκου.
AHCI, ή πώς να επωφεληθείτε από το Serial ATA
Αγοράσατε έναν νέο σκληρό δίσκο με διασύνδεση Serial ATA. Και, φυσικά, ακούσαμε πολλά για το νέο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό που εφαρμόζεται στα τελευταία μοντέλα - NCQ. Προβλέποντας μια αισθητή αύξηση της ταχύτητας Εκκίνηση των Windowsκαι προγράμματα, καθώς και τη μείωση του θορύβου του σκληρού δίσκου, συνδέετε τον σκληρό δίσκο, εγκαθιστάτε το λειτουργικό σύστημα και... Τώρα θα χρειαστεί να κάνετε επιπλέον χειρισμούς για να ενεργοποιήσετε την υποστήριξη και εγκατάσταση του AHCI κατάλληλους οδηγούς. Διαφορετικά, η τεχνολογία NCQ, καθώς και άλλες ενδιαφέρουσες λειτουργίες, θα παραμείνουν αχρησιμοποίητες. Η ιδέα στην οποία βασίζεται η τεχνολογία NCQ (Native Command Queuing) έχει εφαρμοστεί περισσότερες από μία φορές σε σκληρούς δίσκους και ελεγκτές, αλλά όχι σε αυτούς που χρησιμοποιούνται σε συνηθισμένους προσωπικούς υπολογιστές.
- Αυτή είναι λοιπόν η αρχή πίσω από το NCQ. Όπως γνωρίζετε, ο σκληρός δίσκος είναι αρκετά αργός σε σύγκριση με άλλες συσκευές PC λόγω της μηχανικής του φύσης. Ιδιαίτερα δαπανάται πολύς χρόνος για τη μετακίνηση των κεφαλών μεταξύ των κομματιών στις οποίες βρίσκονται οι τομείς με δεδομένα που ζητούνται από το σύστημα. Για να ελαχιστοποιήσετε αυτές τις κινήσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη μέθοδο αναδιάταξης της ουράς εντολών, γνωστή στην επιστήμη των υπολογιστών. Στην περίπτωση αυτή, η απόσταση μεταξύ των τροχιών προς πρόσβαση χρησιμοποιείται ως κριτήριο αναδιάρθρωσης. Οι εντολές ανάγνωσης που έρχονται στο σκληρό δίσκο από το σύστημα δεν εκτελούνται με τη σειρά, αλλά συσσωρεύονται σε μια ουρά. Εκεί ανταλλάσσονται με τέτοιο τρόπο ώστε το κεφάλι να κινείται όσο το δυνατόν λιγότερο κατά την εκτέλεση γειτονικών αιτημάτων. Λόγω αυτού, επιτυγχάνεται επιτάχυνση. Δεν θα ολοκληρωθούν όλα τα αιτήματα πιο γρήγορα - ορισμένα μπορεί να κολλήσουν στην ουρά, επιτρέποντας σε άλλα αιτήματα να περάσουν. Και η εμφάνιση ενός αιτήματος εγγραφής περιπλέκει γενικά την επεξεργασία της ουράς εντολών, καθώς είναι δυνατή μια κατάσταση παραβίασης της ακεραιότητας των δεδομένων.
Επιπλέον, μια τέτοια τεχνολογία θα προσφέρει οφέλη μόνο εάν οι εντολές στον σκληρό δίσκο λαμβάνονται σε πυκνή ροή και πολύ πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί να τις εκτελέσει. Στους σύγχρονους υπολογιστές, αυτή η κατάσταση δεν συμβαίνει πολύ συχνά - κυρίως τη στιγμή της φόρτωσης του λειτουργικού συστήματος και των μεγάλων πακέτων λογισμικού. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή της τεχνολογίας NCQ μόλις πρόσφατα αναλήφθηκε, αν και σε περιβάλλον διακομιστή, η έξυπνη αναδιάταξη εντολών έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και με επιτυχία.
Πρωτόκολλο AHCI
Ο ελεγκτής Serial ATA, σύμφωνα με τις απαιτήσεις αυτού του προτύπου, πρέπει να υποστηρίζει τουλάχιστον 2 τρόπους λειτουργίας. Η πρώτη είναι η λειτουργία εξομοίωσης ενός τυπικού ελεγκτή ATA. Σε αυτήν τη λειτουργία, ο ελεγκτής επαναλαμβάνει πλήρως το πρωτόκολλο πρόσβασης στον σκληρό δίσκο PATA και, από την άποψη του λειτουργικού συστήματος και των προγραμμάτων οδήγησης, δεν διαφέρει από τον ελεγκτή PATA. Σε αυτήν την περίπτωση, οι σκληροί δίσκοι που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν εξομοιώνονται είτε ως συσκευές Master σε ξεχωριστό κανάλι, είτε, εάν το λειτουργικό σύστημα «δεν καταλαβαίνει» περισσότερα από δύο κανάλια, ως ζεύγη συσκευών Master και Slave. Αυτή η λειτουργία είναι ενεργοποιημένη από προεπιλογή και υποστηρίζεται πλήρως από όλα τα λειτουργικά συστήματα και το BIOS.
Το πρόβλημα είναι ότι σε λειτουργία εξομοίωσης η υλοποίηση πρόσθετες λειτουργίεςΤο Serial ATA είναι εν μέρει ή εντελώς αδύνατο, διαφορετικά η συμβατότητα με την κλασική υλοποίηση ATA θα διακοπεί. Επομένως, ο ελεγκτής έχει τη δυνατότητα να μεταβεί στη λειτουργία "Εγγενής" σειριακής ATA.
Το πρωτόκολλο AHCI (Advanced Host Controller Interface) απλώς περιγράφει τη συμπεριφορά του ελεγκτή σε λειτουργία Native από την άποψη του συστήματος. Περιγράφει πώς ο ελεγκτής επεξεργάζεται την ουρά εντολών, πού και πώς αποθηκεύονται, πώς ο προγραμματιστής πρέπει να τοποθετήσει εντολές στην ουρά και πού να λάβει τα αποτελέσματα της εκτέλεσής τους. Όλες οι συμβάσεις του πρωτοκόλλου ATA έχουν απορριφθεί, όλες οι δυσκολίες με τον χειρισμό των μητρώων και των σημαιών έχουν εξαλειφθεί ως περιττές. Η υλοποίηση όλων των πρόσθετων λειτουργιών Serial ATA, συμπεριλαμβανομένων των NCQ, Hot Swap, Port Multiplier, Staggered Spin-Up, κ.λπ., είναι πλέον απεριόριστη.
Το AHCI είναι μια προσθήκη στο πρότυπο SATA, το οποίο, γενικά, δεν περιγράφει τις απαιτήσεις για τους κεντρικούς ελεγκτές (ελεγκτές στο πλάι του συστήματος υπολογιστή στο οποίο είναι συνδεδεμένος ο σκληρός δίσκος). Μαζί με το AHCI, το πρότυπο Serial ATA είναι μια ολοκληρωμένη λύση για την οργάνωση του υποσυστήματος δίσκου σε έναν υπολογιστή νέας γενιάς.
Ταυτόχρονα, συμβατότητα με λογισμικό, τα οποία δεν υποστηρίζουν εγγενώς το Serial ATA. Ο ελεγκτής δεν μπορεί να λειτουργήσει σε δύο λειτουργίες ταυτόχρονα. Με τη μετάβαση σε λειτουργία Native, χάνει τη δυνατότητα να δέχεται εντολές από λογισμικό που δεν «καταλαβαίνει» το πρωτόκολλο AHCI.
Ένα τέτοιο λογισμικό, παραδόξως (ή ίσως δεν αποτελεί έκπληξη), είναι το λειτουργικό σύστημα Σύστημα Windows. Όπως παραδέχονται οι προγραμματιστές αυτού του λειτουργικού συστήματος σε ειδικό έγγραφο (www.microsoft.com/whdc/device…alATA_FAQ.mspx), το υποσύστημα δίσκου όλων εκδόσεις Windows, που κυκλοφόρησε πριν από τα Vista δεν θα υποστηρίζει το AHCI. Το εξηγούν με την παρουσία χαρακτηριστικών στην εφαρμογή του AHCI από κατασκευαστές διαφορετικών ελεγκτών. Στο μέλλον, ο πυρήνας των Windows θα εφαρμόσει έναν νέο μηχανισμό για τη σύνδεση προγραμμάτων οδήγησης - Ataport, και τα προγράμματα οδήγησης θα περιλαμβάνουν μια τυπική miniport για τη λειτουργία Native του ελεγκτή Serial ATA.
Εμείς, οι κάτοχοι νέων λειτουργικών συστημάτων της οικογένειας Windows, μπορούμε ήδη να απολαμβάνουμε εύκολα παρόμοια οφέλη αυξημένης παραγωγικότητας. Αυτή τη στιγμή πιο πρόσφατες εκδόσειςΤο λειτουργικό σύστημα Windows εγκαθίσταται καλά χωρίς προγράμματα οδήγησης τρίτων, γεγονός που έχει ευεργετική επίδραση όχι μόνο στην εικόνα της εταιρείας, αλλά και στην ευκολία για τον μέσο χρήστη.