Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Fibre Channel






Последовательные интерфейсы SSA, Fibre Channel и FireWire для высокопроизводительных RAID массивов и жестких дисков

Устройства, для которых пропускной способности даже самых быстрых версий интерфейса SCSI недостаточно, используют последовательные интерфейсы: SSA, Fibre Channel или FireWire. К таким устройствам относятся, прежде всего, RAID-массивы и высокопроизводительные жесткие диски (например, Seagate Cheetah).
Шина SSA (Serial Storage Architecture), разработанная IBM, позволяет передавать данные со скоростью 80 Мбайт/с (или 20 Мбайт/с, если на шине только одно устройство) на расстояние до 30 метров.
Более производительным является интерфейс Fibre Channel, позволяющий передавать данные со скоростью 100 Мбайт/с (200 Мбайт/с в двунаправленном режиме) на расстояние до 100 м при использовании коаксиального кабеля, и на расстояние до 10 км с применением оптоволокна.
Серьезными недостатками перечисленных интерфейсов является их чрезвычайно высокая цена, что ограничивает область их применения (серверы и крупные хранилища данных). На рабочем столе у конечных пользователей скорее всего появится их более дешевый конкурент — последовательный интерфейс FireWire.

 

 

IDE

Интерфейсы жестких дисков IDE (ИДЕ) и их развитие: ATA-1, EIDE, ATA-3, Ultra-ATA, SATA

Семейство интерфейсов накопителей IDE (Integrated Drive Electronics) пришло на смену интерфейсам ST506 и ESDI, использовавшимся для подключения жестких дисков к соответствующим контроллерам. В IDE впервые введена стандартная шина для обмена с контроллером за счет использования совмещенной с диском специальной электроники для управления диском и этой шиной (отсюда и название интерфейса). В результате параметры диска (число головок/дорожек/секторов) для устройств IDE уже имеют некий абстрактный смысл, непосредственно не связанный с физическими параметрами накопителя. Трансляцию логических параметров в физические и осуществляет электроника диска. В качестве синонима интерфейса IDE применяется термин ATA (AT Attachment).
Физически интерфейс IDE реализован при помощи плоского 40- или 80-жильного кабеля, на котором могут быть разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем между разъемами должно быть расстояние не менее 15 см.
Интерфейс IDE поддерживает несколько способов обмена. До недавнего времени основным способом обмена был PIO (Programmed Input/Output), при котором обмен данными производился через регистры процессора под его непосредственным управлением. Следствием этого является высокая загрузка процессора при операциях ввода/вывода. Вторым способом является использование режима прямого доступа к памяти DMA (Direct Memory Access), при котором контроллер интерфейса IDE и контроллер прямого доступа к памяти материнской платы пересылают данные между диском и оперативной памятью, не загружая центральный процессор.
Существует несколько разновидностей интерфейса IDE, совместимых снизу вверх друг с другом. Можно выделить несколько этапов развития интерфейса IDE по скоростным параметрам и особенностям реализации — ATA-1, EIDE, ATA-3 и Ultra ATA.

 

 

SATA

Продвинутый интерфейс жестких дисков Serial ATA (SATA, САТА, Сериал АТА).

SerialATA, интерфейс для жестких дисков, первая спецификация которого была принята в 2000 году группой компаний, включающих в себя такие гиганты, как Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum, и Seagate.
Жесткие диски становятся все более емкими, быстрыми и более дешевыми. В то же время очень часто стандартный интерфейс передачи данных между материнской платой и жестким диском не может обеспечить всех потребностей разработчиков. Эту проблему призвана решить группа, созданная из большого количества фирм – разработчиков компьютерного оборудования, основная цель которой - разработка нового интерфейса, полностью удовлетворяющего всем требованиям разработчиков. Помимо жестких дисков, SerialATA предназначается для таких устройств, как CD-ROM, CD-RW, DVD ROM, а также для накопителей Zip и Jaz. Стандарт SerialATA, так же, как и стандарт EIDE, будет работать только со внутренними устройствами хранения информации, в то время, как стандарты Firewire (IEEE-1394) и Universal Serial Bus 2.0 станут основными интерфейсами для внешних устройств.
SerialATA обеспечивает скорость передачи данных 150 mbps. До сих пор наибольшую пропускную способность имел интерфейс UltraDMA/100, но в SerialATA скорость выше еще в полтора раза. Помимо скорости передачи данных, SerialATA имеет еще ряд существенных отличий от EIDE-стандарта. Это – последовательный интерфейс вместо принятой ранее параллельной передачи данных. В связи с этим подключение устройства хранения информации к материнской плате стало гораздо более удобным, чем ранее. Так, жесткие диски стандарта SerialATA подключаются через 8-pin разъем, вместо 40-pin EIDE соединения, а провод, идущий от жесткого диска к материнской плате очень сильно напоминает обычный провод, соединяющий мышь и системный блок вашего компьютера.
Еще одна особенность стандарта SerialATA – это возможность подключения более чем двух жестких дисков на одном кабеле, а также отсутствие неудобных перемычек Master/ Slave. Разработчики стандарта отказываются предсказывать, смогут ли SerialATA-устройства полностью вытеснить другие стандарты, тем не менее, ему предсказывают быстрорастущую популярность.

 

 

SCSI

Интерфейс SCSI (Скази, непр.: СКСИ). Варианты интерфейса: SCSI-1, Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, Ultra 2 SCSI

Интерфейс SCSI был разработан в конце 1970-х годов организацией Shugart Associates. Первоначально известный под названием SASI (Shugart Associates System Interface), он после стандартизации в 1986 году уже под именем SCSI (читается «скази») стал одним из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств — винчестеров, стримеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и CD-R, DVD-ROM и т. п.
Интерфейс SCSI является параллельным. К шине одновременно может быть подключено до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI (или хост-адаптер). Контроллер SCSI является по сути самостоятельным процессором и имеет свою собственную BIOS (которая иногда может размещаться в BIOS материнской платы). Он выполняет все операции по обслуживанию и управлению шиной SCSI, освобождая от этого центральный процессор.
Физически интерфейс SCSI представляет собой плоский кабель с 25- или 50-контактными разъемами для подключения периферийных устройств. Шина SCSI содержит восемь линий данных, сопровождаемых линией контроля четности, и девять управляющих линий. Стандарт SCSI определяет два способа передачи сигналов — однополярный, или асимметричный (Single ended) и дифференциальный (Differential). В первом случае имеется один провод с нулевым потенциалом («земля»), относительно которого передаются сигналы по линиям данных с уровнями сигналов, соответствующим ТТЛ-логике. При дифференциальной передаче сигнала для каждой линии данных выделено два провода, и сигнал на этой линии получается вычитанием потенциалов на их выходах. При этом достигается гораздо лучшая помехозащищенность, что позволяет увеличить длину кабеля.
Для интерфейса SCSI необходимо наличие терминаторов — согласующих сопротивлений, которые поглощают сигналы на концах кабеля и препятствуют образованию эха. Для интерфейса SCSI вообще характерна высокая чувствительность к качеству изготовления кабелей и к их длине, которая может быть различной в зависимости от версии интерфейса.
Устройства SCSI также соединяются в виде цепочки (daisy chain), причем каждое устройство SCSI имеет свой адрес (SCSI ID) в диапазоне от 0 до 7 (или от 0 до 15). В качестве адреса платы контроллера обычно используется наибольшее значение SCSI ID —7(15), адрес загрузочного диска SCSI ID равен 0, а второго диска — 1. Обмен между устройствами на магистрали SCSI определяется нормированным списком команд (Common Command Set, ССS). Программное обеспечение для интерфейса SCSI не оперирует физическими характеристиками накопителя (то есть числом цилиндров, головок и т. д.), а имеет дело только с логическими блоками данных, поэтому в одной SCSI-цепочке с легкостью уживаются, например, сканер, жесткий диск и накопитель CD-R.
Опрос устройств производится контроллером SCSI сразу после включения питания. При этом для устройств SCSI реализовано автоконфигурирование устройств (Plug-n-play) по протоколу SCAM (SCSI Configured AutoMagically), в котором значения SCSI ID выделяются автоматически. Для стандартизированного управления SCSI-устройствами наиболее широко применяется программный интерфейс ASPI (Advanced SCSI Programming Interface).
Существует более десятка различных версий интерфейса SCSI. Наиболее существенные из них — SCSI-1, Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, Ultra 2 SCSI.

 

 

SCSI-1

 

Интерфейс SCSI-1 (Скази-1)

Этот стандарт спецификации интерфейса SCSI получил широкое распространение вместе с появлением в середине 80-х годов компьютеров Макинтош производства Apple. Разрядность SCSI-1 составляет 8 бит, тактовая частота — 5 МГц, максимальная скорость передачи не превышает 5 Мбайт/с. Контроллер SCSI-1 позволяет подключать до 7 устройств, при этом длина SCSI-цепочки не должна превышать 6 метров. Минимальная длина кабеля между двумя устройствами не должна быть меньше 10 см. В настоящее время интерфейс SCSI-1 практически не применяется и вытеснен более быстрыми версиями Fast SCSI и Ultra SCSI, которые с ним совместимы.

 

 

 

USB

Разъёмы U niversal S erial B us (USB) предназначены для подключения к компьютеру таких внешних периферийных устройств, как мышь, клавиатура, портативный жёсткий диск, цифровая камера, VoIP-телефон (Skype) или принтер. Теоретически, к одному host-контроллеру USB можно подключить до 127 устройств. Максимальная скорость передачи составляет 12 Мбит/с для стандарта USB 1.1 и 480 Мбит/с для Hi-Speed USB 2.0. Разъёмы стандартов USB 1.1 и Hi-Speed 2.0 одинаковы. Различия кроются в скорости передачи и наборе функций host-контроллера USB компьютера, да и самих USB-устройств. USB обеспечивает устройства питанием, поэтому они могут работать от интерфейса без дополнительного питания (если USB-интерфейс даёт необходимое питание, не больше 500 мА на 5 В).
Всего существует три типа USB-разъёмов.

- Разъём " тип A": обычно присутствует у ПК.
- Разъём " тип B": обычно находится на самом USB-устройстве (если кабель съёмный).
- Разъём мини-USB: обычно используется цифровыми видеокамерами, внешними жёсткими дисками и т.д.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.