Serial ATA

В конце 2002 года началось использование на персональных компьютерах жёстких дисков с новым интерфейсом- Serial ATA. В отличии от старого ATA, этот интерфейс не параллельный, а последовательный. Кабель Serial ATA подключаются к компактным семиконтактным разъемам, имеет ширину примерно 8 мм и толщину около 2 мм. Внутри кабеля Serial ATA находятся 2 пары сигнальных проводов (одна пара на прием, другая - на передачу), отделенных тремя проводами заземления. Длина кабеля- до 1 м. Благодаря малой ширине кабеля улучшается циркуляция воздуха внутри системного блока, что способствует отводу тепла. Шлейф имеет всего два разъема, то есть допускает подключение к плате всего одного устройства (от HDD до FDD, DVD-RW и др.). Допускается подключение разъема " вверх ногами", поскольку нет никакой разницы, как именно разъем будет вставлен в материнскую плату и жёсткий диск. Исчезло деление устройств на ведущий и ведомый (Master и Slave), все они главные, просто подключены к разным портам с точки зрения операционной системы. Интерфейс Serial АТА допускает возможность " горячего" подключения устройств, без выключения компьютера. Еще одно преимущество Serial ATA – более значительная полоса пропускания, чем у Parallel ATA (обычного ATA). Первая версия интерфейса Serial ATA (1.0) обладает пропускной способностью до 1, 5 Гбит/с (это около 150 Мбайт/с для полезных данных против 100-130 Мбайт/с у параллельного интерфейса). Вторая, современная версия интерфейса Serial ATA (SATA II) обладает пропускной способностью до 3 Гбит/с.

SCSI

Этот интерфейс был разработан в 1979 году, стандартизирован в 1986, сейчас широко используется наряду с интерфейсом ATA и SATA. Первая версия интерфейса SCSI позволяла подключать до 7 устройств к одному контроллеру, причём эти устройства могли быть разного типа (жёсткие диски, стримеры, CD-ROM). Контроллер SCSI не крепится на диске, как у ATA, а представлен отдельной печатной платой, вставляемой в разъём на материнской плате. Контроллер SCSI имеет встроенный процессор, благодаря чему может одновременно работать с несколькими устройствами, не загружая центральный процессор компьютера низкоуровневыми операциями, но для этого на компьютере должна быть установлена многозадачная операционная система, например Windows.

За годы существования SCSI было разработано несколько его стандартов. Первый стандарт интерфейса SCSI-1 поддерживал 8-разрядную шину, работающую на частоте 5 МГц, максимальная скорость передачи данных составляла 5 Мб/с. Длина кабеля- до 6 м.

В 1992 году был разработан стандарт SCSI-2, предусматривавший возможность использования как традиционной 8-разрядной шины, так и более широкой шины данных – 16 бит и работавший на частоте как 5, так и 10 МГц. К контроллеру SCSI-2 можно подключать также принтеры, сканеры и сетевые адаптеры. Стандарт SCSI-2 предусматривает различные режимы: Wide SCSI, Fast SCSI и Fast-and-Wide SCSI. Контроллеры SCSI-2, поддерживающие ширину шины 16 бит, имеют в названии приставку " Wide", а работающие на частоте 10 МГц- приставку " Fast".

Характеристики интерфейса SCSI-2

Таблица 6.2.

Стандарт SCSI-3 не был утверждён, но на его основе разработаны несколько усовершенствований интерфейса SCSI.

Интерфейс Ultra 160 SCSI использует удвоение частоты синхронизации при передаче данных. Это технология " double-transition clocking (DTC)", суть которой заключается в использовании для синхронизации обоих фронтов тактового сигнала вместо одного, позволила повысить максимальную скорость передачи данных до 160 Мбайт/с. Этот прием широко применяется и хорошо зарекомендовал себя в таких технологиях, как AGP, Quad Pumped Bus и DDR- память. Удвоение частоты выборки данных при сохранение тактовой частоты шины позволяет использовать те же кабели, разъемы, терминаторы и другое оборудование, что и в устройствах с интерфейсом Ultra2 SCSI, обеспечивая при этом обратную совместимость и менее затратный переход на новую версию интерфейса. Ultra 320 SCSI - это следующий шаг в развитии интерфейса SCSI, который вдвое увеличивает пропускную способность шины данных за счет увеличения тактовой частоты с 40 МГц до 80 МГц по сравнению с предшествующим стандартом (Ultra 160).

Современные разновидности интерфейса SCSI

Таблица 6.3.

Жесткие диски SCSI традиционно имеют лучшие характеристики по сравнению с ATA- устройствами (скорость вращения, время доступа, объём кэша), но на персональных компьютерах жёсткие диски с интерфейсом SCSI применяются редко, ввиду дороговизны. Разница в стоимости единицы объема больших ATA- и SCSI-дисков более чем шестикратна, и такое соотношение вполне оправдано. Дорогие диски с интерфейсом SCSI предназначены прежде всего для корпоративных информационных систем и обычно имеют более высокие показатели быстродействия при обработке большого количества запросов. В них используются более надежные компоненты и их лучше тестируют. Использование SCSI- дисков на персональных компьютерах оправдано при монтаже видео или работе с трёхмерной графикой. Материнские платы с интегрированными SCSI- контроллерами не производятся, а быстродействие отдельного PCI-SCSI контроллера ограничивается пропускной способностью шины PCI (132 Мб/с), что ощутимо для современных устройств, поддерживающих стандарт Ultra 160 SCSI. Более производительные внешние контроллеры Ultra 320 SCSI выпускаются лишь для шины PCI-X 133, применяемой не на персональных компьютерах, а на серверах.

Интерфейс ATA практически не уступает SCSI при работе в однозадачной операционной системе (MS-DOS). В многозадачной системе (Windows) проявляются " интеллектуальные способности" архитектуры SCSI, поскольку каждый SCSI- контроллер работает независимо от центрального процессора и компьютер может подавать команды сразу всем жестким дискам. В дисковых системах с интерфейсом АТА контроллеры не могут работать одновременно с несколькими устройствами в полной мере. Контроллеры АТА с двумя жесткими дисками работают " через раз", т.е. в конкретный момент времени активен только один жесткий диск.

Жёсткие диски с интерфейсом ATA и SATA не рассчитаны на длительную эксплуатацию в режиме максимальной нагрузки. Эти сравнительно недорогие диски ориентированы в большей степени на домашние и офисные машины, где их нагрузка непостоянна и редко достигает миаксимального уровня. Для систем, на которые ложится интенсивная работа, рекомендуется подбирать диски с интерфейсом SCSI.