омп'ютерн≥ науки > ≤нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics)

≤нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics)

¬ступ

” сучасних комп'ютерах пристроњ дл¤ запису даних ≥ програм на магн≥тн≥ диски (њх часто називають твердими дисками чи "в≥нчестерами") Ї основним засобом довгострокового збереженн¤ ≥нформац≥њ, тому базов≥ принципи роботи дискових пристроњв корисно знати кожному. ÷е допоможе б≥льш рац≥онально орган≥зувати використанн¤ диска, продовжити терм≥н його служби, а також позбутис¤ в≥д зайвих проблем при установц≥ в комп'ютер додаткового диска чи зам≥н≥ старого.

” сучасних персональних комп'ютерах найб≥льш поширена дискова п≥дсистема IDE/ATA, тому ми зд≥йснемо розгл¤д властивостей та можливостей цього ≥нтерфейсу. —тандарт SCSI ≥ його наступн≥ реал≥зац≥њ Fast-SCSI ≥ Wide-SCSI, також широко розповсюджен≥ в сучасних системах (файлов≥ сервери й ≥нш≥ високопродуктивн≥ пристроњ), вимагають окремого розгл¤ду. ≤нш≥ вар≥анти дискових ≥нтерфейс≥в описан≥ дуже коротко, скор≥ше ¤к ≥сторичну дов≥дку, н≥ж дл¤ роз'¤сненн¤ принцип≥в њхньоњ роботи.

ѕристр≥й дл¤ збереженн¤ ≥нформац≥њ на основ≥ обертового магн≥тного диска було розроблено ф≥рмою IBM на самому початку 70-х рок≥в. ÷ей гром≥здкий 14-дюймовий диск дозвол¤в записати 30 дор≥жок по 30 сектор≥в у кожн≥й з них; позначенн¤ диска "30/30" нагадувало назву широко розповсюдженоњ модел≥ рушниц≥ ф≥рми "Winchester", у результат≥ чого в англ≥йськ≥й мов≥ дл¤ позначенн¤ дискових пристроњв з незн≥мними дисками стали широко застосовувати слово "winchester". ” 1973 роц≥ ф≥рма IBM створила перший нагромаджувач з дек≥лькома дисками обТЇмом 140 ћб, що продававс¤ за ц≥ною $8600.

ѕри розробц≥ першоњ модел≥ комп'ютера IBM PC у ньому не був передбачений вбудований в≥нчестер, однак вже в наступн≥й модел≥ в≥н був встановлений (20 ћб). ” комп'ютер≥ PC AT в≥нчестер вже був основним засобом п≥двищенн¤ ефективност≥ комп'ютера - користувачам не було потр≥бно б≥льше завантажувати операц≥йну систему з дискет ≥ шукати щораз нову дискету при початку роботи з ¤кою-небудь програмою. ћожлив≥сть збереженн¤ на вбудованому диску великих обс¤г≥в даних ≥ програм значно розширила д≥апазон використанн¤ персональних комп'ютер≥в.

” 1988 був створений  ом≥тет з≥ стандартизац≥њ метод≥в доступу (Common Access Method Committee) дл¤ розробки програмного ≥нтерфейсу пристроњв SCSI. ќдним з результат≥в д≥¤льност≥ цього ком≥тету з'¤вилас¤ розробка специф≥кац≥њ ≥нтерфейсу ATA (AT Attachment - приЇднанн¤ до шини ј“), в≥домого також п≥д ≥м'¤м IDE (Integrated Drive Electronics). Ќовий стандарт зробив д≥йсний бум в ≥ндустр≥њ дискових нагромаджувач≥в, коли виробники PC одержали можлив≥сть використанн¤ цих недорогих пристроњв. « к≥нц¤ 80-х рок≥в ≥нтерфейс ATA (така назва б≥льш правильна, н≥ж IDE) став самим розповсюдженим серед недорогих наст≥льних систем.

¬ даний час розроблений попередн≥й стандарт ATA-2 (AT Attachment Interface with Extensions).

≤снуЇ також стандарт ATAPI (ATA Packed Interface) дл¤ п≥дключенн¤ привод≥в CD-ROM ≥ стриммер≥в. ÷ей ≥нтерфейс значно спростив задачу п≥дключенн¤ привод≥в CD-ROM, ув≥вши Їдиний стандарт зам≥сть дек≥лькох ран≥ше ≥снували ≥нтерфейс≥в (таких, ¤к Mitsumi, Panasonic, Sony). « по¤вою ATAPI в≥дпала необх≥дн≥сть установки в комп'ютер звуковоњ плати чи спец≥ального контролера дл¤ роботи з компакт-дисками.

 р≥м того, ≥снуЇ ще р¤д ≥нтерфейс≥в дл¤ п≥дключенн¤ в≥нчестер≥в до комп'ютера - вони коротко розгл¤нут≥ нижче. ƒо д≥йсного моменту фактично залишилис¤ у вживанн≥ т≥льки ≥нтерфейс ATA ≥ SCSI, кожний з ¤кий перетерп≥в у своЇму розвитку значн≥ зм≥ни в пор≥вн¤нн≥ з перв≥сним вар≥антом. ѓхн≥ сучасн≥ реал≥зац≥њ забезпечують високу швидк≥сть обм≥ну з в≥нчестерами й ≥ншими пристро¤ми збереженн¤ даних.

—пециф≥кац≥¤ IDE/ATA була запропонована ¤к недорога альтернатива ≥нтерфейсам ESDI ≥ SCSI дл¤ персональних комп'ютер≥в с≥мейств IBM PC XT/AT. ” результат≥ сп≥вроб≥тництва компан≥њ Western Digital з Compaq Computer Corporation був розроблений ≥нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics), називаний також ј“ј (AT attachment). ѕерш≥ промислов≥ пристроњ на баз≥ IDE/ATA були випущен≥ в 1986 роц≥. ≤нтерфейс був стандартизований (ANSI X3T9.2/90-143) у 1990р. ¤к ATA (AT Attachment). ќсновною в≥дм≥нн≥стю нового ≥нтерфейсу була реал≥зац≥¤ б≥льшост≥ функц≥й контролера безпосередньо на плат≥ дискового нагромаджувача. “акий п≥дх≥д спростив ≥ удешевив хост-адаптери, використовуван≥ дл¤ п≥дключенн¤ в≥нчестер≥в до комп'ютера, ≥ дозволив забезпечити високий р≥вень сум≥сност≥ пристроњв р≥зних ф≥рм.

¬икористовуван≥ пристро¤ми IDE адреси введенн¤/висновку зб≥гаютьс¤ з адресами ST506/412, але функц≥њ контролера перенесен≥ на плату управл≥нн¤ приводом диска ≥ гол≥вок в≥нчестера. ≤нформац≥¤ про геометр≥ю диска (число гол≥вок, цил≥ндр≥в ≥ сектор≥в) збер≥гаЇтьс¤ в самому пристроњ. Ќайчаст≥ше в BIOS передаютьс¤ лог≥чн≥ параметри диска, що не зб≥гаютьс¤ з його ф≥зичними параметрами, тобто використовуЇтьс¤ трансл¤ц≥¤, що дозвол¤Ї встановлювати в≥нчестери в комп'ютери з≥ старими BIOS, що не забезпечують можлив≥сть дов≥льноњ установки параметр≥в пристрою (у б≥льшост≥ сучасних реал≥зац≥й BIOS така можлив≥сть п≥дтримуЇтьс¤ ¤к тип 47 - User Defined).

Ѕазовий наб≥р команд ≥нтерфейсу IDE ц≥лком в≥дпов≥дав набору команд контролера WD1002/1003 компан≥њ Western Digital, що був використаний у комп'ютер≥ IBM PC AT. ѕри стандартизац≥њ ≥нтерфейсу IDE до 12 базових команд було додано ще ст≥льки ж. ѕеренос б≥льшост≥ функц≥й контролера на плату керуванн¤ дозвол¤Ї трохи п≥двищити швидк≥сть обм≥ну даними з диском. як правило диски IDE мають невелику убудовану кеш-пам'¤ть (до 256  б) ≥ дозвол¤ють працювати з фактором чергуванн¤ 1:1 (дор≥жка може бути прочитана ц≥лком за один оборот диска).

’ост-адаптер дл¤ п≥дключенн¤ диск≥в IDE найчаст≥ше встановлюЇтьс¤ на системн≥й плат≥ (Mother board) чи сполучаЇтьс¤ з контролером дисковод≥в ≥ портами введенн¤-висновку (посл≥довними ≥ р≥вноб≥жним) на спец≥альн≥й, що вставл¤Їтьс¤ в гн≥здо розширенн¤, плат≥ (мультикарт≥, ¤к њњ найчаст≥ше називають). ѕ≥дключенн¤ пристроњв до хост-адаптера зд≥йснюЇтьс¤ за допомогою 40-пров≥дного плоского кабелю, до ¤кого можна приЇднати два в≥нчестери. ƒл¤ коректноњ адресац≥њ пристроњв один з в≥нчестер≥в повинен бути встановлений у режим Master (ведучий), ≥нший - у режим Slave (ведомий). –ежим роботи диска задаЇтьс¤ за допомогою перемичок, розташованих ¤к правило б≥л¤ сигнального розн≥манн¤ в≥нчестера.

ћалюнок 1. ѕеремички дл¤ установки режиму Master/Slave

ѕор≥вн¤нн¤ дискових ≥нтерфейс≥в

” таблиц≥ приведен≥ пор≥вн¤льн≥ характеристики р≥зних ≥нтерфейс≥в, використовуваних дл¤ п≥дключенн¤ дискових пристроњв. ≤нтерфейси ST506/412 ≥ ESDI у сучасних комп'ютерах уже практично не використовуютьс¤; ≥нформац≥¤ про њх приведена лише дл¤ пор≥вн¤нн¤ њхн≥х можливостей з SCSI ≥ IDE.

“аблиц¤ 1.

1	2	3

Ќазва: ≤нтерфейс IDE (Integrated Drive Electronics)
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-22 (1479 прочитано)