содержание

Ultra DMA/33? SCSI? Ultra SCSI? Ultra/Wide SCSI?

Увеличение объема передаваемой и обрабатываемой информации привело к появлению за достаточно короткий промежуток времени, все более производительных микропроцессоров, микросхем памяти, графических систем и жесткие диски. Быстро развиваются и интерфейсы, по которым передаются обрабатываемые данные между компонентами современной компьютерной системы. На настоящий момент в компьютерной промышленности используются две технологии интерфейсов жестких дисков:

• Стандартный интерфейс IDE (integrated drive electronics), предложенный фирмой IBM и разрабатываемый в настоящее время Western Digital
• Small computer system interface (SCSI), предложенный Shugart Associates System Interface (SASI) и развиваемый American National Standards Institute (ANSI)

Обе технологии развиваются параллельно, покрывая различные части рынка: IDE - для настольных и портативных систем и SCSI - для серверов и рабочих станций.

Интерфейс IDE (ATA)

На сегодняшний день существует три интерфейса IDE. Это IDE, EIDE, Ultra DMA 33. Первые два сегодня отходят на второй план, т.к. их производительности не хватает для полноценного функционирования современной компьютерной системы. Не имеет никакого смысла использовать в системе с процессором Pentium MMX (не говоря уже о Pentium II), современным графическим ускорителем, быстрой памятью жесткий диск IDE или EIDE. Третий, новый Ultra DMA 33 устанавливает новый стандарт быстродействия винчестеров массового применения. Поднимаю уровень скорости передачи данных до 33.3 мегабайт в секунду – величины вдвое превышающее соответствующую характеристику интерфейса EIDE. В таблице 1 приведены характеристики всех действующих сегодня интерфейсов IDE.

Таблица 1

 

	IDE	Enhanced IDE			Ultra DMA 33
		ATA 2	ATA 3	ATA 4
Режим	PIO 1	PIO 3,4	PIO 3,4	PIO 3,4	N/A
Максимальная скорость передачи	8MB/SEC	16.6MB/SEC	16.6MB/SEC	16.6MB/SEC	33MB/SEC
Использование центрального процессора	Да	Да	Да	Да	Нет
Plug & Play	Нет	Да	Да	Да	Да
Дополнительные функции		Speed	S.M.A.R.T. Password Termination	Queuing Overlap ATAPI	Speed Parity

Ultra DMA/33 можно назвать общим детищем Intel, Quantum и Seagate, трех "монстров" компьютерной индустрии, совместно спроектировавших и разработавших его. Цель создания Ultra ATA - это в первую очередь выигрыш в быстродействии дисковой памяти, которым должны воспользоваться широкие круги владельцев настольных и портативных компьютерных систем и с которым связаны перспективы применения многих других технологических новинок. Вместе с тем покупатели устройств Ultra ATA могут рассчитывать на дополнительное "вознаграждение" в виде существенного роста надежности данных. Потенциальных пользователей Ultra ATA наверняка обрадует и то, что новый интерфейс не только обладает обратной совместимостью с более ранними версиями, но и остается весьма экономичным по стоимости.

Ultra DMA-33 имеет три режима 0, 1 и 2. При использовании самого быстрого Ultra DMA 33 Mode 2 скорость передачи данных может достигать 33Мбайт в секунду. Такая высокая скорость передачи данных достигается использованием для пересылки восходящего и спадающего уровня сигнала. На рисунке 1 представлена диаграмма циклов работы.

Рисунок 1.

Новый интерфейс освобождает центральный процессор от выполнения операций передачи данных на диск, а вместо этого концентрируется на выполнении более сложных и необходимых задач.

В Ultra ATA реализован механизм обнаружения ошибок, который позволяет системе при необходимости предпринять повторную попытку передачи данных, обеспечивая их целостность. Если встроенная система верификации (проверки) данных CRC (циклический контрольный код) находит ошибку, операция передачи будет повторена снова. Благодаря системе CRC интерфейс Ultra ATA надежно защищает операции чтения и записи данных.

Обладая полной обратной совместимостью с широко распространившимися накопителями и контроллерами Fast ATA-2 (EIDE), интерфейс Ultra ATA может быть легко внедрен в системы с наследуемой архитектурой. Как и прежде, кабельные соединения нового интерфейса поддерживают сигналы обычного 40-контактного шлейфа ATA. Однако, чтобы дать возможность воспользоваться преимуществами нового интерфейса, компьютерная система тоже должна его поддерживать. Дополнительные выгоды, которые сулит использование Ultra ATA, - это лучшая работа нескольких накопителей, подключенных к одному кабелю, и повышение производительности при передаче данных, находящихся при обращении к винчестеру в его кэш-памяти.

Акцент на экономичность персональных компьютерных систем и сегодня сохраняет свою силу для устройств памяти, ориентированных на рынок массовых PC. Ultra ATA предполагает такую же стоимостную структуру системы, как и его предшественник Fast ATA-2. Удвоение скорости интерфейса достигается без дополнительных инвестиций в необходимое для этого оборудование, обучение и другие процедуры, а значит, потребители Ultra ATA смогут получить лучшее за прежние деньги. Это делает новый интерфейс самым эффективным по стоимости способом повышения производительности массовой памяти в персональных компьютерных системах.

Интерфейс SCSI

Разработка интерфейса SCSI (Small Computer System Interface) была большим шагом вперед в реализации аппаратных интерфейсов для микро- и персональных компьютеров. Существовавшие в то время интерфейсы были специализированными. Так, есть интерфейс для жесткого диска, интерфейс для накопителя на магнитной ленте и тому подобные интерфейсы. С появлением SCSI был определен стандартный интерфейс для всех устройств, так что для подключения требуется только один контроллер. Первый стандарт SCSI-интерфейса был принят в 1986 году и называется SCSI-1. Контроллер SCSI поддерживает максимум 7 устройств.

SCSI-1 передает данные в асинхронном режиме со скоростью 1.5 Мбайт/с и 5 Мбайт/с в синхронном режиме и имеет разрядность шины данных 8 бит ѕ 1 байт. Появившийся позднее стандарт SCSI-2 увеличил тактовую частоту шины до 10 Мгц, увеличив тем самым скорость передачи до 10 Мбайт/с. Часто этот стандарт называют Fast SCSI-2. Наряду с удвоением тактовой частоты, в SCSI-2 предусмотрена возможность увеличения скорости еще в два раза. Это достигается расширением шины данных до двух байт 16 бит. Таким образом, максимальная скорость передачи данных возросла до 20 Мбайт/с, контроллеры могут поддерживать до 15 устройств, а сам интерфейс получил название Wide SCSI или Fast Wide SCSI.

С принятием стандарта SCSI-2 развитие интерфейса не остановилось. В настоящее время разрабатывается стандарт SCSI-3. Хотя окончательно стандарт SCSI-3 не утвержден, на рынке появились различные варианты реализации нового интерфейса.

Долгое и успешное развитие SCSI - технологии привело к большой путанице в терминологии. Для уменьшения существующего разнообразия в названиях SCSI Trade Association (STA) предлагает следующую терминологию для определения ширины и скорости шины SCSI:

Таблица 2.

Как видно из таблицы 2, SCSI устройства по разрядности шины данных делятся на два типа - узкие (narrow, 8 бит) и широкие (wide, 16 бит). Им соответствуют 50-ти и 68-ми контактные разъемы. Существует еще 80-ти контактный разъем для подключения устройств в режиме "горячей" замены (Hot swap). Особенностью такого разъема является наличие кроме контактов для передачи данных и управляющих сигналов, еще и контактов питания. На следующих рисунках изображены различные типы SCSI разъемов.

Разъемы для подключения внутренних SCSI-устройств

SCSI-устройства используют single-ended и дифференциальный (differential) электрические интерфейсы для связи с SCSI-контроллером. В single-ended интерфейсе используется один проводник для каждого разряда передаваемых данных или упрвляющих сигналов и соответствующий проводник для "земли", причем информация передается только по одному сигнальному проводнику. В дифференциальном интерфейсе используется приемники и передатчики для передачи сигнала на большие дистанции и уменьшения помех. Сигнал разделяется на положительную и отрицательную составляющую и передается по паре проводников. Если single-ended устройство, такое как CD-ROM, подключается к дифференциальному контроллеру или дифференциальное устройство, например жесткий диск с индексом D, подключается к single-ended контроллеру, может произойти выход из строя обоих SCSI-устройств.

Выбор SCSI трансивера определяет максимальную длину шины и число подключаемых устройств. Большинство существующих SCSI-устройств используют single-ended трансиверы. Однако, в этом случае, увеличение скорости передачи приводит к уменьшению длины шины. Мощные дифференциальные трансиверы преодолевают это ограничение, правда ценой увеличения стоимости оборудования. Новая Low-Voltage Differential (LVD) технология трансиверов представляет гибрид двух вышеуказанных технологий. Большинство новых устройств поддерживают универсальные трансиверы, которые могут работать как single-ended и как LVD трансиверы. В таблице 2 приведены длина шины и количество поддерживаемых устройств для семи SCSI вариантов:

Максимальная длина шины, метры Таблица 2.

• Примечание: трансиверов для single-ended и differential не существует.

Компания SLIM+ ждет Вас каждый день.