Основні інтерфейси жорстких дисків. Порівняння інтерфейсів SCSI, SATA, IDE (інтерфейси жорстких дисків)

На даний момент найпоширенішим інтерфейсом є . SATA хоч і можна зустріти у продажу, проте інтерфейс вже вважається застарілим, до того ж почали поступати з .

Не варто плутати з SATA 3,0 Гбіт/с, у другому випадку йдеться про інтерфейс SATA 2, який має пропускну здатність до 3,0 Гбіт/с (у SATA 3 пропускна здатність дорівнює до 6 Гбіт/с)

Інтерфейс- пристрій, що передає та перетворює сигнали, від одного компонента обладнання до іншого.

Види інтерфейсу. PATA, SATA, SATA 2, SATA 3 тощо.

Накопичувачі різних поколінь використовували такі інтерфейси: IDE (ATA), USB, Serial ATA (SATA), SATA 2, SATA 3, SCSI, SAS, CF, EIDE, FireWire, SDIO та Fibre Channel.

IDE (АТА - Advanced Technology Attachment)- Паралельний інтерфейс підключення накопичувачів, саме тому був змінений (з виходом SATA) на PATA(Parallel ATA). Раніше використовувався для підключення вінчестерів, але був витіснений інтерфейсом SATA. В даний час використовується для підключення оптичних накопичувачів.

SATA (Serial ATA)- Послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами. Для підключення використовується 8-pin роз'єм. Як і у випадку з PATA– є застарілим і використовується тільки для роботи з оптичними накопичувачами. Стандарт SATA (SATA150) забезпечував пропускну здатність рівну 150 МБ/с (1,2 Гбіт/с).

SATA 2 (SATA300). Стандарт SATA 2 збільшував пропускну здатність у двоє, до 300 МБ/с (2,4 Гбіт/с), і дозволяє працювати на частоті 3 ГГц. Стандартні SATA та SATA 2 сумісні між собою, проте для деяких моделей необхідно вручну встановлювати режими, переставляючи джампери.

Хоча про вимогу специфікацій правильно називати SATA 6Gb/s. Цей стандарт у два збільшив швидкість передачі даних до 6 Гбіт/с (600 МБ/с). Також до позитивних нововведень відноситься функція програмного управління NCQ та команди для безперервної передачі даних для процесу з високим пріоритетом.

Хоча інтерфейс і був представлений у 2009 році, особливою популярністю у виробників він поки що не користується і в магазинах не так часто зустрічає. Крім жорстких дисків, цей стандарт використовується в SSD (твердотільні диски).

Варто зауважити, що на практиці пропускна здатність інтерфейсів SATA не відрізняється швидкістю передачі даних. Практично швидкість запису та читання дисків не перевищує 100 Мб/с. Збільшення показників впливає лише пропускну здатність між контролером та накопичувачем.

SCSI (Small Computer System Interface)— стандарт застосовується на серверах, де необхідна підвищена швидкість передачі.
SAS (Serial Attached SCSI)- Покоління, що прийшло на зміну стандарту SCSI, використовує послідовну передачу даних. Як і SCSI використовується у робочих станціях. Повністю поєднавши з інтерфейсом SATA.
CF (Compact Flash)- Інтерфейс для підключення карток пам'яті, а також для 1,0 дюймових вінчестерів. Розрізняють 2 стандарти: Compact Flash Type I та Compact Flash Type II, відмінність у товщині.

FireWire– альтернативний інтерфейс повільнішому USB 2.0. Використовується для підключення портативних. Підтримує швидкість до 400 Мб/с, проте фізична швидкість нижча, ніж у звичайних. При читанні та запису максимальний порг 40 Мб/с.

Існує два принципово різних інтерфейсу - IDE (він АТА) і SCSI (Small Computer System Interface, системний інтерфейс малих комп'ютерів).

Інтерфейс IDE (ATA)

Основний інтерфейс, який використовується для підключення жорсткого диска до сучасного PC, називається IDE (IntegratedDrive Electronics).Фактично він є зв'язок між системною платою та електронікою або контролером, вбудованими в накопичувач. Цей інтерфейс постійно розвивається – нині існує кілька його модифікацій.

Інтерфейс IDE, що широко використовується в пристроях сучасних комп'ютерів, розроблявся як інтерфейс жорсткого диска. Однак зараз він використовується для підтримки не тільки жорстких дисків, але і багатьох інших пристроїв, наприклад, накопичувачів на магнітній стрічці, CD/DVD-ROM.

На даний момент затверджено такі стандарти ATA:

Стандарт	PIO	DMA	UDMA	Швидкодія Мбайт/с	Властивості
ATA-1	0-2		-	8.33
ATA-2 (Fast-ATA, Fast-ATA-2 або EIDE)	0-4	0-2	-	16.67	Трансляція CHS/LBA для роботи з дисками ємністю до 8,4 Гбайт
ATA-3	0-4	0-2	-	16.67	Підтримка технології S.M.A.R.T.
ATA-4 (Ultra-ATA/33)	0-4	0-2	0-2	33.33	Режими Ultra-DMA, підтримка дисків ємністю до 137,4 Гбайт на рівні BIOS. Увімкнено режим Bus Mastering
ATA-5 (Ultra-ATA/66)	0-4	0-2	0-4	66.67	Режими Faster UDMA, новий 80-контактний кабель з автовизначенням
ATA-6 (Ultra-ATA/100)	0-4	0-2	0-5	100.00	Режим UDMA із швидкодією 100 Мбайт/с; підтримка дисків ємністю до 144 Пбайт на рівні BIOS
ATA-7 (Ultra-ATA/133)	0-4	0-2	0-6	133.00	Режим UDMA із швидкодією 133 Мбайт/с

РIO ( Programmed Input/Output) - Найбільш "старий" спосіб передачі даних за інтерфейсом АТА. Програмуванням роботи у разі займається центральний процесор. Існує кілька режимів РIO, що відрізняються максимальною швидкістю пакетної передачі: Mode 0 = 3,3; Mode 1 = 5,2; Mode 2 = 8,3; Mode 3 = 11,11 та Mode 4 = 16,67 Мбайт/с.

DMA ( Direct Memory Access) – прямий доступ до пам'яті. Це спеціальний протокол, який дозволяє пристрою копіювати дані до оперативної пам'яті без участі ЦП. Існує кілька режимів: DMA Mode 0 = 4,17; DMA Mode 1 = 13,33 та DMA Mode 2 = 16,63 Мбайт/с.

Ultra DMA підтримується усіма сучасними жорсткими дисками. Є такі режими: UDMA0=16.67, UDMA1=25, UDMA2=33.33, UDMA3=44.44, UDMA4=66.67, UDMA5=100, UDMA0=133 Мбайт/с,

Block mode- Блоковий метод передачі. Дозволяє за один тактуючий імпульс передати блок даних (адрес), що зменшує навантаження на центральний процесор та збільшує швидкодію інтерфейсу.

Bus-Mastering -режим роботи, при якому пристрій здатний "захоплювати" керування шиною. У момент захоплення решті пристроїв доводиться чекати, поки операція читання/запису, ініційована контролером вінчестера, не закінчиться.

S.M.A.R.T.(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) - технологія полягає у створенні механізму передбачення можливого виходу з ладу жорсткого диска, завдяки чому запобігає втраті даних. У цьому частина електронної схеми контролера постійно зайнята веденням статистики робочих параметрів. Вся інформація зберігається в мікросхемі Flash-пам'яті і будь-якої миті може бути використана програмами аналізу.

ІНТЕРФЕЙС ATAPI (ATA PACKET INTERFACE)

ATAPI(АТА Packet Interface) - модифікація інтерфейсу АТА, що дозволяє крім жорсткого диска підключити до комп'ютера будь-який інший пристрій, що має програмно сумісний інтерфейс з IDE (EIDE). Це програмна надбудова над однією з модифікацій АТА, що дозволяє ввести нові команди для організації роботи, наприклад, приводу CD-ROM або Iomega Zip.

Інтерфейс SATA (Serial ATA)

Serial ATA -стандарт підтримує практично всі накопичувачі (вінчестери, приводи CD-ROM та DVD, флоппі-дисководи тощо). Serial АТА передбачає роботу при більш низьких напругах - 250 мВ (у звичайного каналу IDE сигнали мають напругу 5 В), максимальна пропускна здатність збільшена до 1200 Мбіт/с, кількість кабелів проводів скорочено до семи і до метра збільшена його допустима довжина. Інтерфейс допускає "гаряче підключення" пристроїв.

Стандарт	Позначення	Швидкодія Мбайт/с
SATA-150	SATA I
SATA-300	SATA II
SATA-600	SATA III

В інтерфейсі використовується вузький 7-жильний кабель із ключовими роз'ємами шириною не більше 14 мм (0,55 дюйма) на кожному кінці. Подібна конструкція дозволяє уникнути проблем із циркуляцією повітря, що виникають при використанні ширших кабелів стандарту ATA. Роз'єми знаходяться лише на кінцях кабелів. Кабелі, у свою чергу, використовуються для з'єднання пристрою безпосередньо з контролером (зазвичай системною платою). У послідовному інтерфейсі перемички головний/підлеглий не використовуються, оскільки кожен кабель підтримує лише один пристрій.

Очевидно, що через деякий час Serial ATA (SATA) як фактичний стандарт внутрішніх накопичувачів повністю замінить паралельний інтерфейс АТА.

Інтерфейс ATA RAID

Надмірний масив незалежних (або недорогих) дискових накопичувачів (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks - RAID) розроблявся з метою підвищення відмовостійкості та ефективності систем комп'ютерних пристроїв. Технологія RAID була розроблена у Каліфорнійському університеті у 1987 році. В її основу було покладено принцип використання кількох дисків невеликого обсягу, що взаємодіють один з одним за допомогою спеціального програмного та апаратного забезпечення, як один диск великої ємності.

Надлишковий масив незалежних дискових накопичувачів (RAID) зазвичай виконується за допомогою плати контролера RAID. Крім того, реалізація RAID може бути забезпечена за допомогою відповідного програмного забезпечення (що правда не рекомендується). Існують такі рівні RAID.

■ Рівень RAID 0 – розшарування.Вміст файлу записується одночасно на кілька дисків матриці, що працює як один дисковод великої ємності. Цей рівень забезпечує високу швидкість виконання операцій читання/запису, але дуже низьку надійність. Для реалізації рівня необхідні, як мінімум, два дисководи.

■ Рівень RAID 1 – дзеркальне відображення.Дані, записані на одному диску, дублюються на іншому, що забезпечує чудову стійкість до відмов (при пошкодженні одного диска відбувається зчитування даних з іншого диска). У цьому помітного підвищення ефективності матриці проти окремим дисководом немає. Для реалізації рівня необхідні, як мінімум, два дисководи.

■ Рівень RAID 2-розрядний код корекції помилок.Одночасно відбувається побітове дроблення даних та запис коду корекції помилок (ЕСС) на кількох дисках. Цей рівень призначений для пристроїв, що запам'ятовують, не підтримують ЕСС (усі дисководи SCSI і ATA мають вбудований внутрішній код корекції помилок). Забезпечує високу швидкість передачі даних та достатню надійність матриці. Для цього рівня потрібно кілька дисководов.

■ Рівень RAID 3 – розшарування з контролем парності.Поєднання рівня RAID 0 з додатковим дисководом, який використовується для обробки інформації контролю парності. Цей рівень є видозмінений рівень RAID 0, котрим характерно зменшення загальної корисної ємності матриці за збереження числа дисководов. Однак при цьому досягається високий рівень цілісності даних і стійкості до відмови, так як у разі пошкодження одного з дисків, дані можуть бути відновлені. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більше для даних і один для контролю парності).

■ Рівень RAID 4 - блоковані дані з контролем парності.Цей рівень подібний до рівня RAID 3 і відрізняється лише тим, що запис інформації здійснюється на незалежні дисководи у вигляді великих блоків даних, що призводить до збільшення швидкості читання великих файлів. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більше для даних та один для контролю парності).

■ Рівень RAID 5 – зблоковані дані з розподіленим контролем парності.Цей рівень подібний до RAID 4, але передбачає більш високу продуктивність, яка досягається за рахунок розподілу системи контролю парності за категоріями жорстких дисків. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більше для даних та один для контролю парності).

■ Рівень RAID 6 – зблоковані дані з подвійним розподіленим контролем парності.Подібний до рівня RAID 5 і відрізняється тим, що дані контролю парності записуються двічі, за рахунок використання двох різних схем контролю парності. Це забезпечує вищу надійність матриці у разі множинних відмов дисководу. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, чотири дисководи (два або більше для даних і два для контролю парності).

Наприклад, операційні системи Windows NT/2000 і XP Server підтримують реалізацію RAID на програмному рівні, використовуючи як розшарування, і дзеркальне відображення даних. Для встановлення параметрів та керування функціями RAID, а також відновлення пошкоджених даних у цих операційних системах використовується програма Disk Administrator. Проте при організації сервера, який повинен поєднувати ефективність і надійність, краще скористатися контролерами ATA або SCSI RAID, апаратно підтримують рівні RAID 3 або 5.

Інтерфейс SCSI

Інтерфейс є універсальним, тобто підходить для підключення практично всіх класів пристроїв: накопичувачів, сканерів тощо.

1) Базовий інтерфейс SCSI-1 є універсальним інтерфейсом для підключення зовнішніх або внутрішніх пристроїв. Маючи 8-розрядну шину даних, максимальна швидкість якої досягає 5 Мбіт/с, він здатний практично одночасно працювати з 7 пристроями. Використовується 50 контактний кабель.

2) SCSI-2 – можливість розширення шини даних до 16 розрядів, що дозволило збільшити пропускну здатність до 10 Мбайт/с. Використовуються додаткові SCSI-2 розширення: Wide SCSI-2 (широкий SCSI), Fast SCSI-2 (швидкий SCSI).

У Fast SCSI-2 за рахунок зменшення різних тимчасових затримок збільшено швидкість передачі даних до 10 Мбайт/с (частота шини 10 МГц).

У Wide SCSI-2 додані нові команди, а підтримка контролю парності зроблена обов'язковою. Швидкість передачі до 20 Мбайт/с (частота шини 10 МГц). Роз'єм 68 контактів. Підтримує 15 пристроїв.

3) SCSI-3 (Ultra Wide SCSI) – продовження розвитку шини, яке дозволило ще вдвічі збільшити пропускну спроможність інтерфейсу (частота шини 20 МГц). При 8-бітній організації швидкість обміну становить до 20 Мбіт/с, а за 16-бітної - до 40 Мбіт/с.

4) SCSI-4 (Ultra 320) – швидкість передачі даних до 320 Мбайт/с (частота шини 80 МГц). Роз'єм 68 контактів. Підтримує 15 пристроїв.

5) SCSI-5 (Ultra 640) – швидкість передачі даних до 640 Мбайт/с (частота шини 160 МГц). Роз'єм 68 контактів. Підтримує 15 пристроїв.

На рівні електричних з'єднань інтерфейс може виконуватися у двох видах:

Лінійний (Single Ended) - дозволяє передавати сигнали щодо загального дроту (із загальним чи роздільними зворотними лініями);

Кожен пристрій на шині SCSI має ідентифікаційний номер, який називається SCSI ID. Для підключення пристроїв необхідний так званий хост-адаптер(Host Adapter) - виконує роль сполучної ланки між шиною SCSI та системною шиною персонального комп'ютера. Шина SCSI взаємодіє не з самими пристроями (наприклад, з жорсткими дисками), а з вмонтованими контролерами.

У цій статті йтиметься про те, що дозволяє підключити жорсткий диск до комп'ютера, а саме, про інтерфейс жорсткого диска. Точніше говорити, про інтерфейси жорстких дисків, тому що технологій для підключення цих пристроїв за весь час їх існування було винайдено безліч, і розмаїття стандартів у цій галузі може збентежити недосвідченого користувача. Втім, все по порядку.

Інтерфейси жорстких дисків (або строго кажучи, інтерфейси зовнішніх накопичувачів, оскільки в їх якості можуть виступати не тільки , але й інші типи накопичувачів, наприклад приводи для оптичних дисків) призначені для обміну інформацією між цими пристроями зовнішньої пам'яті і материнською платою. Інтерфейси жорстких дисків, не меншою мірою, ніж фізичні параметри накопичувачів, впливають на багато робочих характеристик накопичувачів і на їх продуктивність. Зокрема, інтерфейси накопичувачів визначають такі їх параметри, як швидкість обміну даними між жорстким диском та материнською платою, кількість пристроїв, які можна підключити до комп'ютера, можливість створення дискових масивів, можливість гарячого підключення, підтримка технологій NCQ та AHCI тощо. . Також від інтерфейсу жорсткого диска залежить, який кабель, шнур або перехідник для підключення до материнської плати вам знадобиться.

SCSI - Small Computer System Interface

Інтерфейс SCSI є одним із найстаріших інтерфейсів, розроблених для підключення накопичувачів у персональних комп'ютерах. З'явився цей стандарт ще на початку 1980-х років. Одним із його розробників був Алан Шугарт, також відомий як винахідник дисководів для гнучких дисків.

Зовнішній вигляд інтерфейсу SCSI на платі та кабелю підключення до нього

Стандарт SCSI (зазвичай ця абревіатура читається в російській транскрипції як «скази») спочатку призначався для використання в персональних комп'ютерах, про що свідчить навіть сама назва формату - Small Computer System Interface, або системний інтерфейс для невеликих комп'ютерів. Однак так вийшло, що накопичувачі цього типу застосовувалися в основному в персональних комп'ютерах топ-класу, а згодом і в серверах. Пов'язано це було з тим, що, незважаючи на вдалу архітектуру та широкий набір команд, технічна реалізація інтерфейсу була досить складною, і не підходила за вартістю для масових ПК.

Тим не менш, цей стандарт мав низку можливостей, недоступних для інших типів інтерфейсів. Наприклад, шнур для підключення пристроїв Small Computer System Interface може мати максимальну довжину 12 м, а швидкість передачі даних – 640 МБ/c.

Як і інтерфейс IDE, що з'явився пізніше, інтерфейс SCSI є паралельним. Це означає, що в інтерфейсі застосовуються шини, що передають інформацію з кількох провідників. Ця особливість була одним із стримуючих факторів для розвитку стандарту, і тому як його заміна було розроблено більш досконалий, послідовний стандарт SAS (від Serial Attached SCSI).

SAS - Serial Attached SCSI

Так виглядає інтерфейс SAS серверного диска

Serial Attached SCSI розроблявся для вдосконалення досить старого інтерфейсу підключення жорстких дисків Small Computers System Interface. Незважаючи на те, що Serial Attached SCSI використовує основні переваги свого попередника, він має чимало переваг. Серед них варто зазначити такі:

Використання загальної шини всіма пристроями.
Послідовний протокол передачі даних, що використовується SAS, дозволяє використовувати меншу кількість сигнальних ліній.
Відсутня потреба у термінації шини.
Практично необмежену кількість пристроїв, що підключаються.
Вища пропускна здатність (до 12 Гбіт/c). У майбутніх реалізаціях протоколу SAS передбачається підтримувати швидкість обміну даними до 24 Гбіт/c.
Можливість підключення до контролера SAS накопичувачів із інтерфейсом Serial ATA.

Як правило, системи Serial Attached SCSI будуються на основі кількох компонентів. До основних компонентів входять:

Цільові пристрої. До цієї категорії включаються власне накопичувачі або дискові масиви.
Ініціатори – мікросхеми, призначені для створення запитів до цільових пристроїв.
Система доставки даних – кабелі, що з'єднують цільові пристрої та ініціатори

Роз'єми Serial Attached SCSI можуть мати різну форму та розмір, залежно від типу (зовнішнього або внутрішнього) і від версій SAS. Нижче наведено внутрішній роз'єм SFF-8482 та зовнішній роз'єм SFF-8644, розроблений для SAS-3:

Зліва – внутрішній роз'єм SAS SFF-8482; Праворуч – зовнішній роз'єм SAS SFF-8644 з кабелем.

Декілька прикладів зовнішнього вигляду шнурів та перехідників SAS: шнур HD-Mini SAS та шнур-перехідник SAS-Serial ATA.

Зліва – шнур HD Mini SAS; Праворуч - перехідний шнур із SAS на Serial ATA

Firewire - IEEE 1394

Сьогодні досить часто можна зустріти жорсткі диски із інтерфейсом Firewire. Хоча через інтерфейс Firewire до комп'ютера можна підключити будь-які типи периферійних пристроїв, і його не можна назвати спеціалізованим інтерфейсом, призначеним для підключення виключно жорстких дисків, Firewire має ряд особливостей, які роблять його надзвичайно зручним для цієї мети.

FireWire - IEEE 1394 - вид на ноутбуці

Інтерфейс Firewire був розроблений у середині 1990-х років. Початок розробки поклала відома фірма Apple, яка потребувала своєї, відмінної від USB, шині для підключення периферійного обладнання, перш за все мультимедійного. Специфікація, що описує роботу шини Firewire, отримала назву IEEE 1394.

На сьогоднішній день Firewire є одним з найбільш часто використовуваних форматів високошвидкісної послідовної зовнішньої шини. До основних особливостей стандарту можна віднести:

Можливість гарячого підключення пристроїв.
Відкрита архітектура шини.
Гнучка топологія з'єднання пристроїв.
Швидкість передачі даних, що змінюється в широких межах, – від 100 до 3200 Мбіт/c.
Можливість передачі даних між пристроями без комп'ютера.
Можливість організації локальних мереж за допомогою шини.
Передача живлення шиною.
Велика кількість пристроїв, що підключаються (до 63).

Для підключення вінчестерів (зазвичай за допомогою зовнішніх корпусів для жорстких дисків) через шину Firewire зазвичай використовується спеціальний стандарт SBP-2, що використовує набір команд протоколу Small Computers System Interface. Існує можливість підключення пристроїв Firewire до звичайного USB-роз'єму, але для цього потрібен спеціальний перехідник.

IDE - Integrated Drive Electronics

Абревіатура IDE, безперечно, відома більшості користувачів персональних комп'ютерів. Стандарт інтерфейсу для підключення жорстких дисків IDE був розроблений відомою фірмою, яка виробляє жорсткі диски Western Digital. Перевагою IDE в порівнянні з іншими інтерфейсами, зокрема, інтерфейсом Small Computers System Interface, а також стандартом ST-506, була відсутність необхідності встановлювати контролер жорсткого диска на материнську плату. Стандарт IDE мав на увазі встановлення контролера приводу на корпус самого накопичувача, а на материнській платі залишався лише хост-адаптер інтерфейсу для підключення приводів IDE.

Інтерфейс IDE на материнській платі

Дане нововведення дозволило покращити параметри роботи накопичувача IDE завдяки тому, що скоротилася відстань між контролером та самим накопичувачем. Крім того, установка контролера IDE всередину корпусу жорсткого диска дозволила трохи спростити як материнські плати, так і виробництво самих вінчестерів, оскільки технологія давала свободу виробникам у плані оптимальної організації логіки роботи накопичувача.

Нова технологія спочатку отримала назву Integrated Drive Electronics (Вбудована у накопичувач електроніка). Згодом був розроблений описує її стандарт, названий ATA. Ця назва походить від останньої частини назви комп'ютерів PC/AT за допомогою додавання слова Attachment.

Для підключення жорсткого диска або іншого пристрою, наприклад, накопичувача оптичних дисків, що підтримує технологію Integrated Drive Electronics, до материнської плати, використовується спеціальний кабель IDE. Оскільки ATA відноситься до паралельних інтерфейсів (тому його також називають Parallel ATA або PATA), тобто, інтерфейсів, що передбачають одночасну передачу даних по кількох лініях, його кабель даних має велику кількість провідників (зазвичай 40, а в останніх версіях протоколу була можливість використовувати 80-жильний кабель). Звичайний кабель даних для даного стандарту має плоский та широкий вигляд, але трапляються і кабелі круглого перерізу. Кабель живлення для накопичувачів Parallel ATA має 4-контактний роз'єм та під'єднаний до блока живлення комп'ютера.

Нижче наведено приклади кабелю IDE та круглого шнура даних PATA:

Зовнішній вигляд інтерфейсного кабелю: ліворуч - плоский, праворуч у круглому обплетенні - PATA або IDE.

Завдяки порівняльній дешевизні накопичувачів Parallel ATA, простоті реалізації інтерфейсу на материнській платі, а також простоті встановлення та конфігурації пристроїв PATA для користувача, накопичувачі типу Integrated Drive Electronics на тривалий час витіснили з ринку вінчестерів для персональних комп'ютерів бюджетного рівня пристрою інших типів інтерфейсу.

Проте стандарт PATA має й низку недоліків. Насамперед, це обмеження за довжиною, яку може мати кабель даних Parallel ATA – трохи більше 0,5 м. Крім того, паралельна організація інтерфейсу накладає ряд обмежень на максимальну швидкість передачі. Не підтримує стандарт PATA і багато розширених можливостей, які є в інших типів інтерфейсів, наприклад, гаряче підключення пристроїв.

SATA - Serial ATA

Вигляд інтерфейсу SATA на материнській платі

Інтерфейс SATA (Serial ATA), як можна здогадатися із назви, є удосконаленням ATA. Полягає це удосконалення, передусім, у переробці традиційного паралельного ATA (Parallel ATA) у послідовний інтерфейс. Однак цим відмінності стандарту Serial ATA від традиційного не обмежуються. Крім зміни типу передачі з паралельного на послідовний, змінилися також роз'єми передачі і електроживлення.

Нижче наведено шнур даних SATA:

Шнур передачі даних для інтерфейсу SATA

Це дозволило використовувати шнур значно більшої довжини та збільшити швидкість передачі даних. Однак мінусом стала та обставина, що пристрої PATA, які до появи SATA були присутні на ринку у величезних кількостях, стало неможливо безпосередньо підключити до нових роз'ємів. Щоправда, більшість нових материнських плат все ж таки мають старі роз'єми і підтримують підключення старих пристроїв. Однак зворотна операція – підключення накопичувача нового типу до старої материнської плати зазвичай викликає значно більше проблем. Для цієї операції користувачеві зазвичай потрібний перехідник Serial ATA to PATA. Перехідник для кабелю живлення має порівняно просту конструкцію.

Перехідник живлення Serial ATA to PATA:

Зліва загальний вигляд кабелю; Справа укрупнено зовнішній вигляд конекторів PATA і Serial ATA

Складніше, однак, ситуація з таким пристроєм, як перехідник для підключення пристрою послідовного інтерфейсу в роз'єм для паралельного інтерфейсу. Зазвичай перехідник такого типу виконаний у вигляді невеликої мікросхеми.

Зовнішній вигляд універсального двонаправленого перехідника між інтерфейсами SATA – IDE

В даний час інтерфейс Serial ATA практично витіснив Parallel ATA, і накопичувачі PATA можна зустріти тепер переважно лише в досить старих комп'ютерах. Ще однією особливістю нового стандарту, що забезпечила його популярність, стала підтримка .

Вид перехідника з IDE на SATA

Про технологію NCQ можна розповісти трохи докладніше. Основна перевага NCQ полягає в тому, що вона дає змогу використовувати ідеї, які давно були реалізовані в протоколі SCSI. Зокрема, NCQ підтримує систему впорядкування операцій читання/запису, що надходять до кількох накопичувачів, встановлених у системі. Таким чином, NCQ здатна значно підвищити продуктивність роботи накопичувачів, особливо масивів жорстких дисків.

Вид перехідника з SATA на IDE

Для використання NCQ необхідна підтримка технології жорсткого диска, а також хост-адаптера материнської плати. Майже всі адаптери, що підтримують AHCI, підтримують і NCQ. Крім того, NCQ підтримують деякі старі пропрієтарні адаптери. Також для роботи NCQ потрібна її підтримка операційної системи.

eSATA - External SATA

Окремо варто згадати про багатообіцяючим свого часу, але так і не отримав широкого поширення форматі eSATA (External SATA). Як можна здогадатися з назви, eSATA є різновидом Serial ATA, призначеним для підключення виключно зовнішніх накопичувачів. Стандарт eSATA пропонує для зовнішніх пристроїв більшість можливостей стандартного, тобто. внутрішнього Serial ATA, зокрема, однакову систему сигналів і команд і таку ж високу швидкість.

Роз'єм eSATA на ноутбуці

Тим не менш, у eSATA є і деякі відмінності від стандарту внутрішньої шини, що породив його. Зокрема, eSATA підтримує більш довгий кабель даних (до 2 м), а також має вищі вимоги до живлення накопичувачів. Крім того, роз'єми eSATA дещо відрізняються від стандартних роз'ємів Serial ATA.

У порівнянні з іншими зовнішніми шинами, такими як USB та Firewire, eSATA, однак, має один істотний недолік. Якщо ці шини дозволяють електроживлення пристрою через сам кабель шини, то накопичувач eSATA вимагає спеціальні роз'єми для живлення. Тому, незважаючи на порівняно високу швидкість передачі даних, eSATA в даний час не користується великою популярністю як інтерфейс для підключення зовнішніх накопичувачів.

Висновок

Інформація, що зберігається на жорсткому диску, не може стати корисною для користувача і доступною для прикладних програм, доки до неї не отримає доступ центральний процесор комп'ютера. Інтерфейси жорстких дисків є засіб для зв'язку між цими накопичувачами і материнською платою. На сьогоднішній день існує чимало різних типів інтерфейсів жорстких дисків, кожен з яких має свої переваги, недоліки та характерні риси. Сподіваємося, що наведена в цій статті інформація багато в чому виявиться корисною для читача, адже вибір сучасного жорсткого диска багато в чому визначаються не лише його внутрішніми характеристиками, такими, як ємність, об'єм кеш-пам'яті, швидкість доступу та обертання, а й тим інтерфейсом якого він був розроблений.

SATA (англ. Serial ATA)- Послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами інформації. SATA є розвитком паралельного інтерфейсу, який після появи SATA був перейменований на PATA (Parallel ATA). - Роз'єм шлейфу даних. Роз'єм шлейфу даних вінчестера -

Опис SATA

SATA використовує 7-контактний роз'єм замість 40-контактного роз'єму PATA. SATA-кабель має меншу площу, за рахунок чого зменшується опір повітря, що обдуває комплектуючі комп'ютера, спрощується розведення проводів усередині системного блоку.

SATA-кабель за рахунок своєї форми стійкіший до багаторазового підключення. Живлення шнура SATA також розроблено з урахуванням багаторазових підключень. Роз'єм живлення SATA подає 3 напруги живлення: +12, +5 і +3,3 В; проте сучасні пристрої можуть працювати без напруги +3,3, що дає можливість використовувати пасивний перехідник зі стандартного роз'єму живлення IDE на SATA. Ряд SATA-пристроїв поставляється з двома роз'ємами живлення: SATA та Molex.

Стандарт SATA відмовився від традиційного для PATA підключення по два пристрої на шлейф; кожному пристрою належить окремий кабель, що знімає проблему неможливості одночасної роботи пристроїв, що знаходяться на одному кабелі (і виникли звідси затримок), зменшує можливі проблеми при складанні (проблема конфлікту Slave/Master пристроїв для SATA відсутня), усуває можливість помилок при використанні нетермінованих PATA- шлейфи.

Стандарт SATA підтримує функцію черги команд (NCQ, починаючи з SATA Revision 2.x).

Стандарт SATA не передбачає гарячу заміну активного пристрою (використовується Операційною Системою) (аж до SATA Revision 3.x), додатково підключені диски відключати потрібно поступово – живлення, шлейф, а підключати у зворотному порядку – шлейф, живлення.

Роз'єми SATA

SATA-пристрою використовують два роз'єми: 7-контактний (підключення шини даних) та 15-контактний (підключення живлення). Стандарт SATA передбачає можливість використовувати замість 15-контактного роз'єму живлення стандартний 4-контактний роз'єм Molex. Використання одночасно обох типів силових роз'ємів може призвести до пошкодження пристрою.

Інтерфейс SATA має два канали передачі даних, від контролера до пристрою та від пристрою до контролера. Для передачі сигналу використовується технологія LVDS, кабелі кожної пари є екранованими витими парами.

Існує також 13-ти контактний суміщений роз'єм SATA, що застосовується в серверах, мобільних і портативних пристроях для slim накопичувачів CD/DVD. Підключаються пристрої за допомогою кабелю SATA Slimline ALL-in-One Cable. Складається суміщений роз'єм з 7 контактного роз'єму для підключення шини даних і 6 контактного раєму для підключення живлення пристрою. Крім того, для підключення до даних пристроїв, у серверах застосовується спеціальний перехідник.

З використанням http://ua.wikipedia.org/wiki/SATA

Найцікавіші коментарі щодо кольорів кабелю роз'єму живлення SATA:

RU2012:"Є адаптери для перетворення 4-контактний Molex роз'єму в роз'єм живлення SATA. Однак, оскільки 4-контактний Molex роз'ємів не забезпечують 3,3 V, ці адаптери забезпечують лише 5 В і 12 В живлення і залишають 3,3 V лінії відключені. Це не дозволяє використовувати такі адаптери з приводами, які вимагають живлення на 3,3 V – помаранчевий провід.

Розуміючи це, виробники жорстких дисків значною мірою залишили підтримку опції помаранчевого кабелю живлення на 3,3 V у своїх пристроях зберігання даних - потужність лінії у більшості пристроїв не використовується.

ТИМ НЕ МЕНШЕ, БЕЗ ПОТУЖНОСТІ 3,3 V (помаранчевий провід), ПРИСТРІЙ SATA МОЖЕ НЕ БУТИ У СТАНІ ЗДІЙСНЕННЯ ГАРЯЧОГО ПІДКЛЮЧЕННЯ ДИСКУ..." - http://en.wikipedia.org/wi

Є питання – ставте- допоможемо, чим зможемо (для роботи коментарів необхідний включений джава-скрипт у браузері):
Для коментування достатньо задати питання у вікні нижче, потім натиснути "Post as" - вбити е-мейл та Ім'я, та натиснути "Post comment".

Ви купили новий жорсткий диск для комп'ютера і не знаєте, як його підключити?! У цій статті я спробую розповісти про це детально та доступно.

Для початку слід зазначити, що жорсткий диск підключається до материнської плати або через інтерфейс IDE або через інтерфейс SATA. Інтерфейс IDE на даний момент вважається застарілим, оскільки був популярним ще в 90-х роках минулого століття, і нові жорсткі диски їм уже не оснащуються. Інтерфейс SATA зустрічається у всіх комп'ютерах, що випускалися приблизно з 2009 року. Ми розглядатимемо підключення жорсткого диска і з тим, і з тим інтерфейсом.

Підключення жорсткого диска через SATA-інтерфейс

Відключаємо системний блок із мережі та знімаємо бічну панель. У передній частині системного блоку є відсіки для пристроїв. У верхні відсіки зазвичай встановлюються оптичні приводи CD/DVD, Blu-Ray, а нижні призначені для встановлення жорстких дисків. Якщо у системному блоці немає відсіків, які показані на малюнку, можете встановити жорсткий диск у верхній відсік.

Встановлюємо жорсткий диск у вільний осередок таким чином, щоб роз'єм дивилися всередину системного блоку, і кріпимо його до корпусу гвинтами: два гвинти з одного боку і два з іншого.

На цьому установка жорсткого диска завершена, перевірте, щоб він не бовтався в комірці.

Тепер можна підключати жорсткий диск до материнської плати.

Якщо Ви придбали жорсткий диск з SATA-інтерфейсом, то на самому диску є два роз'єми: той, що коротше відповідає за передачу даних з материнської плати, той, що довше - за харчування. Додатково на жорсткому диску може бути ще один роз'єм, він стане у нагоді для подачі живлення через IDE-інтерфейс.

Шлейф передачі даних має однакові штекера обох кінцях.

Приєднуємо один кінець шлейфу до роз'єму SATA-дані на жорсткому диску.

Штекер даних може бути як прямий, так і Г-подібний. Можете не боятися за правильність підключення, встромити кабель не в той роз'єм або не тією стороною просто не вийде.

Інший кінець шлейфу підключаємо до роз'єму на материнській платі, зазвичай вони яскравого кольору.

Якщо на материнській платі немає SATA-роз'єму – необхідно купити SATA-контролер. Він має вигляд плати та встановлюється у системний блок у слот PCI.

Закінчили із підключенням інформаційного кабелю. Тепер підключаємо кабель живлення у відповідний роз'єм жорсткого диска.

Якщо у Вашого блока живлення немає роз'ємів для SATA-пристроїв, і на жорсткому диску немає додаткового роз'єму живлення для інтерфейсу IDE – скористайтесь перехідником живлення IDE/SATA. IDE-штекер підключаєте до блока живлення, SATA-штекер до жорсткого диска.

На цьому все, жорсткий диск із SATA-інтерфейсом ми підключили.

Підключення жорсткого диска через IDE-інтерфейс

Встановлюємо жорсткий диск у системний блок так само, як описано в пункті вище.

Тепер необхідно встановити режим жорсткого диска: Master або Slave. Якщо ви встановлюєте один жорсткий диск, вибираємо режим Master. Для цього необхідно поставити перемичку у потрібне положення.

Роз'єми IDE на материнській платі виглядають так. Біля кожного з них є позначення: або IDE 0 первинний, або IDE 1 вторинний. Так як ми підключаємо один жорсткий диск, то будемо використовувати первинний роз'єм.