Интерфейсы устройств хранения

Устройства хранения данных — накопители на магнитных дисках (гибких и жестких, фиксированных и сменяемых), оптические диски CD и DVD, ленточные и твердо­тельные — подключаются к компьютеру самыми разнообразными способами. Пер­вые устройства хранения в ПК — накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) — подключались интерфейсным кабелем-шлейфом к контроллеру, отделенному от самих устройств. Этот специализированный интерфейс сохранился до сих пор, им подключают дисководы, требующие скорости передачи всего 500 Кбит/с (около 60 Кбайт/с). Скорость 1000 Кбит/с, требуемая для так и не распространившихся дис­ководов на 2, 88 Мбайт, осталась невостребованной. К интерфейсу дисководов под­ключали и старые стриммеры (очень тихоходные). Аналогичный интерфейс понача­лу использовался и для подключения винчестеров (так называемых MFM и RLL), по нему передавались «сырые» данные записи чтения с головок диска, правда, уси­ленные. Позже накопители слегка «интеллектуализировали», и появился (ненадолго) интерфейс дисков ESDI, обеспечивающий скорость передачи данных аж 1 Мбайт/с. Однако вскоре контроллер полностью переселился на само устройство, да еще и с соб­ственной буферной памятью (сначала на один сектор, а потом объем стал стреми­тельно расти), и из внешнего интерфейса устройства хранения ушла вся специ­фика, связанная с магнитной записью и воспроизведением данных. Так появились устройства с интерфейсом AT А, начавшим свою историю в 1988 г. и ставшим в наши дни самым распространенным. Для устройств, логически отличающихся от жест­ких дисков — оптических, магнитооптических, ленточных и любых других, — в 1996 г. была принята спецификация AT API. Это пакетное расширение интер­фейса, которое позволяет передавать по шине АТА устройству блоки командной информации, структура которых была позаимствована из SCSI. Потолок скоро­сти АТА — 100 Мбайт/с (Ultra DMA Mode 5). Интерфейс АТА имеет уже вполне видимую границу по адресации около 137 Гбайт, в AT API используется принятая в SCSI 32-битная адресация, позволяющая адресовать до 2 Тбайт (при 512-байт-ном блоке). Дальнейшее развитие интерфейса — Serial ATA; здесь повышается скорость обмена с устройством, решается проблема одновременной работы с не­сколькими устройствами, значительно расширяются возможности адресации.

Для устройств хранения используют и универсальные интерфейсы, первым конку­рентом АТА является шина SCSI, как в парарельном варианте так и в последова­тельном (FCAL). Примерно при тех же скоростях обмена SCSI позволяет эффек-

9.1. Интерфейс НГМД 353

тивно работать с несколькими устройствами на одной шине, которая во время выполнения команды с длительной фазой ожидания данных свободна для обмена с другими устройствами. В отличие от сугубо внутренней шины AT A, SCSI позволя­ет подключать и внешние устройства. Для внешних устройств хранения с успехом применяются и шины USB, реже Fire Wire, а также подключение к LPT-порту.