อินเทอร์เฟซทั่วไปสำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ การเปรียบเทียบอินเทอร์เฟซ SCSI, SATA, IDE (อินเทอร์เฟซฮาร์ดไดรฟ์)

เนื่องจากโลกได้เห็นวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนจากเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และมีราคาแพงมากซึ่งใช้โดยบริษัทและองค์กรหายากที่หายาก มาเป็นของใช้ในชีวิตประจำวันสำหรับผู้คนหลายร้อยล้านคน เทคโนโลยีมากมายได้เปลี่ยนแปลงไป . รวมถึงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานบัส คอนเนคเตอร์ และอุปกรณ์ต่อพ่วงบางชนิด มาตรฐานการเชื่อมต่อที่ใช้เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ เช่น SCSI, SATA และ IDE ก็ไม่มีข้อยกเว้น

SCSI

เรื่องราว
ประมาณทศวรรษที่ 70 ความต้องการอินเทอร์เฟซทางกายภาพและลอจิคัลระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงและคอมพิวเตอร์เกิดขึ้น ชายคนหนึ่งชื่อ Alan F. Shugart ซึ่งภายหลังได้รับการตั้งชื่อว่าอินเทอร์เฟซ (Shugart Computer Systems Interface) มีแนวคิดที่จะใช้อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างฮาร์ดไดรฟ์และคอมพิวเตอร์ ตัวเชื่อมต่อแบบแบน 50 พินได้รับการพัฒนา รู้จัก และจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในชื่อ SCSI-I หน้าตามาตรฐานเป็นแบบนี้ครับ

มาตรฐานนี้ได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตและผู้นำอุตสาหกรรมหลายรายในยุคนั้น ตั้งแต่นั้นมา อินเทอร์เฟซนี้หลายเวอร์ชันได้เปิดตัว และแม้ว่าจะถือว่าล้าสมัยไม่มากก็น้อยในปัจจุบัน แต่พีซีรุ่นเก่าบางรุ่นยังคงใช้งานอยู่
รุ่นแรกสุดใช้ขั้วต่อแบบแบน 50 พิน ในขณะที่ตัวเชื่อมต่อ SCSI แรกใช้อินเทอร์เฟซแบบขนาน ตัวเชื่อมต่อ SCSI ที่ทันสมัยกว่าจะทำงานผ่านอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม อินเทอร์เฟซ Serial SCSI เมื่อเปรียบเทียบกับอินเทอร์เฟซแบบขนานจะให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่า
สามารถติดตั้ง SCSI บนเมนบอร์ดหรือปรับใช้โดยใช้อะแดปเตอร์ก็ได้
พื้นที่จัดเก็บ
SCSI อนุญาตให้คุณใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้สูงสุด 7 - 15 เครื่อง (ขึ้นอยู่กับความกว้างของบัส) สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดของคุณเข้ากับบอร์ดเดียว แทนที่จะซื้อบอร์ดที่แตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ความเร็ว
เวอร์ชันสมัยใหม่สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้สูงสุด 80 เมกะไบต์/วินาที อุปกรณ์ SCSI สมัยใหม่มีความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง เช่น หากเชื่อมต่ออุปกรณ์รุ่นเก่า บัส SCSI จะยังคงรองรับ แม้ว่าความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลอาจลดลงก็ตาม

ราคา
SCSI เป็นโซลูชันที่มีราคาแพงมาโดยตลอด เวอร์ชั่นใหม่ไม่ได้ทำให้ลดต่ำลง เมื่อพิจารณาว่ามีประเภทที่แตกต่างกันอย่างน้อย 10 ประเภท (3 เจเนอเรชันใหม่) จึงไม่มีแผนที่จะถอนอินเทอร์เฟซประเภทนี้ออกจากตลาดโดยสิ้นเชิงในเร็วๆ นี้ ข้อดีของ SCSI คือการรองรับอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่เครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์ เครื่องสแกน พล็อตเตอร์ ไปจนถึงคีย์บอร์ดและเมาส์สมัยใหม่ และความเร็ว

ไอดี

เรื่องราว
อินเทอร์เฟซ IDE (Integrated Drive Electronics) ได้รับการพัฒนาโดย Western Digital Electronics โดยความร่วมมือกับ Control Data Corporation และ Compaq Computers และเปิดตัวในปี 1986 ในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 เทคโนโลยี IDE-ATA ได้รับการสนับสนุนทุกที่และแทนที่บัส SCSI เกือบทั้งหมด ปัจจุบันตัวย่อ PATA (Parallel ATA) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อแสดงถึง IDE ซึ่งเน้นว่าอินเทอร์เฟซแบบขนานใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ต่างจาก SCSI ใน IDE คอนโทรลเลอร์จะอยู่ในตัวอุปกรณ์เองและไม่ใช่บอร์ดแยกต่างหาก
IDE ในตอนแรกมีสายเคเบิล 40 เส้น ซึ่งต่อมาถูกแทนที่ด้วยสายเคเบิล 80 เส้น นี่คือตัวอย่างของฮาร์ดไดรฟ์ IDE

การเชื่อมต่อ
PATA ช่วยให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์สองเครื่องต่อช่องสัญญาณ
ความเร็ว
เวอร์ชันล่าสุดอาจรองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 133 MB/s
ราคา
PATA ซึ่งเป็นผู้สืบทอดของ SCSI ประสบความสำเร็จอย่างมากเนื่องจากมีราคาที่ต่ำและคุ้มค่าเงินที่สุด อินเทอร์เฟซ PATA ยังคงใช้ในการติดตั้งทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แต่ในระบบผู้บริโภคพวกเขาเกือบจะถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยี SATA

ซาต้า

เรื่องราว
เทคโนโลยี Serial ATA ถูกสร้างขึ้นในช่วงเปลี่ยนศตวรรษและมาแทนที่ PATA (IDE) ในปี พ.ศ. 2546 SATA ได้เปิดตัวอย่างยิ่งใหญ่ และในเวลาเพียงสิบปี ก็ครองส่วนแบ่งตลาดคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลถึง 98% SATA เปิดตัวครั้งแรกด้วยอินเทอร์เฟซที่รองรับความเร็ว 1.5 Gbps เวอร์ชันใหม่ (SATA Revision 3.0) สามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 6 Gbps

ตัวอย่างการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์เข้ากับ .

การเชื่อมต่อ
SATA ใช้พอร์ตอนุกรมและสนับสนุนเทคโนโลยีปลั๊กร้อน ด้วยเทคโนโลยี Plug and Play สามารถเปลี่ยนส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ได้โดยไม่ต้องปิดระบบ
สายเคเบิลข้อมูลมี 9 พิน และมีความยาวไม่เกิน 1 เมตร สายเคเบิล SATA มีแกนน้อยกว่าสาย PATA มากและด้วยเหตุนี้จึงแคบกว่ามาก ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการระบายความร้อนที่ดีขึ้นในระบบด้วยตัวเชื่อมต่อเหล่านี้ การเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับตัวเชื่อมต่อนั้นง่ายกว่าและสะดวกกว่ามาก นอกจากนี้ ด้วยการถือกำเนิดของ SATA คุณสามารถลืมการแยกอุปกรณ์ออกเป็น Master และ Slave ได้เลย มีการเชื่อมต่อสายเคเบิลแยกต่างหากกับแต่ละอุปกรณ์ SATA มีหลายรูปแบบ รวมถึงขั้วต่อ mini-SATA สำหรับไดรฟ์ขนาดเล็กและขั้วต่อ E-SATA ซึ่งใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก
ความเร็ว
SATA ตัวแรกรองรับความเร็ว 1.5 Gbit/s เวอร์ชันใหม่รองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 3 Gbit/s และสูงสุด 6 Gbit/s

ราคา
อุปกรณ์ SATA มีราคาถูกที่สุดเมื่อเทียบกับอินเทอร์เฟซอื่นที่คล้ายคลึงกัน
การเปรียบเทียบอินเทอร์เฟซทั้งสามด้านบนทำให้เราเข้าใจว่าทำไมคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงใช้ SATA IDE กลายเป็นว่าสะดวกและมีราคาแพงน้อยกว่าดังนั้นจึงถูกแทนที่ด้วย SATA ได้สำเร็จ อินเทอร์เฟซ SCSI เกือบจะล้าสมัยและปัจจุบันมีการใช้งานบนเซิร์ฟเวอร์บางเครื่องเท่านั้น จนถึงขณะนี้ยังไม่มีทางเลือกอื่นที่คุ้มค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ SATA ที่จะเร็วกว่า ถูกกว่า และสะดวกกว่า เป็นไปได้มากว่าอินเทอร์เฟซ SATA จะครองตลาดพีซีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

อินเทอร์เฟซการจัดเก็บข้อมูลคือชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างตัวควบคุมอุปกรณ์ (บัฟเฟอร์แคช) และคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันพีซีเดสก์ท็อป IBM-PC บ่อยกว่าเครื่องอื่นใช้อินเทอร์เฟซ ATAPI สองประเภท - AT Attachment Packet Interface (Integrated Drive Electronics - IDE, Enhanced Integrated Drive Electronics - EIDE) และ SCSI (อินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก)

อินเทอร์เฟซไอดีได้รับการพัฒนาให้เป็นทางเลือกต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูงแทนอินเทอร์เฟซ ESDI และ SCSI ความเร็วสูง อินเทอร์เฟซได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ดิสก์สองตัว คุณสมบัติที่โดดเด่นของอุปกรณ์ดิสก์ที่ทำงานกับอินเทอร์เฟซ IDE คือตัวควบคุมดิสก์ไดรฟ์นั้นตั้งอยู่บนบอร์ดของไดรฟ์พร้อมกับบัฟเฟอร์แคชภายในในตัว การออกแบบนี้ช่วยลดความยุ่งยากในการออกแบบการ์ดอินเทอร์เฟซอย่างมากและทำให้สามารถวางไว้ไม่เพียง แต่บนบอร์ดอะแดปเตอร์แยกต่างหากที่เสียบเข้าไปในตัวเชื่อมต่อบัสระบบเท่านั้น แต่ยังรวมเข้ากับเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์โดยตรงด้วย อินเทอร์เฟซโดดเด่นด้วยความเรียบง่าย ประสิทธิภาพสูง ขนาดเล็ก และต้นทุนต่ำ

แผนการเชื่อมต่ออะแดปเตอร์กับไดรฟ์ในอินเทอร์เฟซ IDE

ปัจจุบัน อินเทอร์เฟซ IDE ถูกแทนที่ด้วยผลงานของ Western Digital - Enhanced IDE หรือเรียกสั้นๆ ว่า EIDE นี่คือตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับระบบเดสก์ท็อปส่วนใหญ่ ฮาร์ดไดรฟ์ EIDE นั้นมีราคาถูกกว่าไดรฟ์ SCSI ที่มีความจุใกล้เคียงกันอย่างเห็นได้ชัดและไม่ด้อยไปกว่าประสิทธิภาพในระบบผู้ใช้คนเดียวและเมนบอร์ดส่วนใหญ่มีตัวควบคุมสองช่องทางในตัวสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์สี่เครื่อง มีอะไรใหม่ใน Enhanced IDE เมื่อเปรียบเทียบกับ IDE

ประการแรก นี่คือความจุขนาดใหญ่ของดิสก์ หาก IDE ไม่รองรับดิสก์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 528 เมกะไบต์ แสดงว่า EIDE รองรับปริมาณสูงสุด 8.4 กิกะไบต์ต่อช่องสัญญาณคอนโทรลเลอร์

ประการที่สอง มีอุปกรณ์เชื่อมต่อมากขึ้น - สี่เครื่องแทนที่จะเป็นสองเครื่อง ก่อนหน้านี้ มีช่องคอนโทรลเลอร์เพียงช่องเดียวที่สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ IDE สองตัวได้ ตอนนี้มีสองช่องทางดังกล่าว ช่องทางหลักซึ่งโดยปกติจะอยู่บนรถโดยสารประจำทางความเร็วสูงและช่องทางเสริม

ประการที่สามข้อกำหนด ATAPI (AT Attachment Packet Interface) ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้สามารถเชื่อมต่อไม่เพียง แต่ฮาร์ดไดรฟ์กับอินเทอร์เฟซนี้ แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์อื่น ๆ - สตรีมเมอร์และไดรฟ์ซีดีรอม

ประการที่สี่ ผลผลิตเพิ่มขึ้น ไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซ IDE มีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 3 เมกะไบต์ต่อวินาที ฮาร์ดไดรฟ์ EIDE รองรับโหมดการถ่ายโอนข้อมูลใหม่หลายโหมด ซึ่งรวมถึงโหมด PIO (อินพุต/เอาท์พุตที่ตั้งโปรแกรมไว้) 3 และ 4 ซึ่งมีอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 11.1 และ 16.6 เมกะไบต์ต่อวินาที ตามลำดับ I/O ที่ตั้งโปรแกรมได้เป็นวิธีการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงและ RAM ของคอมพิวเตอร์ผ่านคำสั่งถ่ายโอนข้อมูลและพอร์ต CPU I/O

ประการที่ห้า รองรับโหมดการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง - Multiword Mode 1 DMA (Direct Memory Access) หรือ Multiword Mode 2 DMA และ Ultra DMA ซึ่งรองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลในโหมดเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคล (นั่นคือ เมื่อช่อง I/O ให้บริการเพียงอุปกรณ์เดียว) . DMA เป็นอีกวิธีหนึ่งในการถ่ายโอนข้อมูลจากตัวควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงไปยัง RAM ของคอมพิวเตอร์ มันแตกต่างจาก PIO ตรงที่ไม่ได้ใช้โปรเซสเซอร์กลางของพีซีและทรัพยากรยังคงว่างสำหรับงานอื่น ๆ อุปกรณ์ต่อพ่วงให้บริการโดยตัวควบคุม DMA พิเศษ ความเร็วถึง 13.3 และ 16.6 เมกะไบต์ต่อวินาทีและเมื่อใช้ Ultra DMA และไดรเวอร์บัสที่เกี่ยวข้อง - 33 เมกะไบต์ต่อวินาที ตัวควบคุม EIDE ใช้กลไก PIO ในลักษณะเดียวกับอะแด็ปเตอร์ SCSI บางตัว แต่อะแด็ปเตอร์ SCSI ความเร็วสูงจะทำงานโดยใช้วิธี DMA เท่านั้น

ประการที่หก ระบบคำสั่งสำหรับการควบคุมอุปกรณ์ การถ่ายโอนข้อมูล และการวินิจฉัยได้รับการขยาย เพิ่มบัฟเฟอร์แคชการแลกเปลี่ยนข้อมูล และกลไกได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ

Seagate และ Quantum แทนที่จะใช้ข้อกำหนด EIDE ให้ใช้ข้อกำหนด Fast ATA สำหรับไดรฟ์ที่รองรับ PIO Mode 3 และ DMA Mode 1 และไดรฟ์ที่ทำงานในโหมด PIO Mode 4 และ DMA Mode 2 ถูกกำหนดให้เป็น Fast ATA-2

อินเทอร์เฟซมัลติฟังก์ชั่นอัจฉริยะSCSIได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษที่ 70 เพื่อเป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และตัวควบคุมดิสก์ไดรฟ์อัจฉริยะ อินเทอร์เฟซ SCSI เป็นแบบสากลและกำหนดบัสข้อมูลระหว่างโปรเซสเซอร์กลางและอุปกรณ์ภายนอกหลายตัวที่มีตัวควบคุมของตัวเอง นอกเหนือจากพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและทางกายภาพแล้ว คำสั่งยังถูกกำหนดด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับบัสในการสื่อสารระหว่างกัน อินเทอร์เฟซ SCSI ไม่ได้กำหนดรายละเอียดกระบวนการทั้งสองด้านของบัสและเป็นอินเทอร์เฟซในรูปแบบบริสุทธิ์ อินเทอร์เฟซ SCSI รองรับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่หลากหลายกว่ามากและได้มาตรฐานโดย ANSI (X3.131-1986)

ปัจจุบันมีสองมาตรฐานที่ใช้เป็นหลัก ได้แก่ SCSI-2 และ Ultra SCSI ในโหมด Fast SCSI-2 อัตราการถ่ายโอนข้อมูลจะสูงถึง 10 เมกะไบต์ต่อวินาทีเมื่อใช้บัส 8 บิต และสูงถึง 20 เมกะไบต์เมื่อใช้บัส Fast Wide SCSI-2 16 บิต มาตรฐาน Ultra SCSI ซึ่งปรากฏในภายหลังมีประสิทธิภาพที่ดีกว่า - 20 เมกะไบต์ต่อวินาทีสำหรับบัส 8 บิตและ 40 เมกะไบต์สำหรับบัส 16 บิต SCSI-3 ล่าสุดมีชุดคำสั่งเพิ่มขึ้น แต่ประสิทธิภาพยังคงอยู่ที่ระดับเดิม มาตรฐานทั้งหมดที่ใช้ในปัจจุบันเข้ากันได้กับเวอร์ชันก่อนหน้า

การจับคู่อุปกรณ์ภายนอกผ่านอินเทอร์เฟซ SCSI

จากบนลงล่างนั่นคือคุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ SCSI เก่ากับอะแดปเตอร์ SCSI-2 และ Ultra SCSI ได้ อินเทอร์เฟซ SCSI-Wide, SCSI-2, SCSI-3 - มาตรฐานสำหรับการปรับเปลี่ยนอินเทอร์เฟซ SCSI พัฒนาโดยคณะกรรมการ ANSI แนวคิดทั่วไปของการปรับปรุงมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความกว้างของบัสเป็น 32 โดยเพิ่มความยาวของสายเคเบิลเชื่อมต่อและอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้กับ SCSI นี่คืออินเทอร์เฟซประเภทที่ยืดหยุ่นและเป็นมาตรฐานที่สุด ซึ่งใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงตั้งแต่ 7 เครื่องขึ้นไปที่มีตัวควบคุมอินเทอร์เฟซ SCSI อินเทอร์เฟซ SCSI ยังคงมีราคาแพงและมีประสิทธิภาพสูงที่สุดในตระกูลอินเทอร์เฟซสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและในการเชื่อมต่อไดรฟ์ด้วยอินเทอร์เฟซ SCSI คุณต้องติดตั้งอะแดปเตอร์เพิ่มเติมเนื่องจาก เมนบอร์ดบางรุ่นมีอะแดปเตอร์ SCSI ในตัว

บทความนี้จะพูดถึงสิ่งที่ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์เข้ากับคอมพิวเตอร์ได้ ได้แก่ อินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์ แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซฮาร์ดไดรฟ์เนื่องจากมีการคิดค้นเทคโนโลยีมากมายสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์เหล่านี้ตลอดการดำรงอยู่และมาตรฐานมากมายในพื้นที่นี้อาจทำให้ผู้ใช้ที่ไม่มีประสบการณ์สับสน อย่างไรก็ตามสิ่งแรกสุดก่อน

อินเทอร์เฟซฮาร์ดไดรฟ์ (หรือพูดอย่างเคร่งครัดอินเทอร์เฟซไดรฟ์ภายนอกเนื่องจากไม่เพียง แต่เป็นไดรฟ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงไดรฟ์ประเภทอื่น ๆ เช่นออปติคัลไดรฟ์) ได้รับการออกแบบมาเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์หน่วยความจำภายนอกเหล่านี้และเมนบอร์ด อินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์ไม่น้อยไปกว่าพารามิเตอร์ทางกายภาพของไดรฟ์ ส่งผลต่อคุณลักษณะการทำงานของไดรฟ์และประสิทธิภาพหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอินเทอร์เฟซของไดรฟ์จะกำหนดพารามิเตอร์เช่นความเร็วของการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างฮาร์ดไดรฟ์และเมนบอร์ด, จำนวนอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์, ความสามารถในการสร้างดิสก์อาร์เรย์, ความเป็นไปได้ของการเสียบปลั๊ก, รองรับ NCQ และเทคโนโลยี AHCI เป็นต้น นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับอินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์ด้วยว่าคุณจะต้องใช้สายเคเบิล สายไฟ หรืออะแดปเตอร์ใดในการเชื่อมต่อเข้ากับเมนบอร์ด

SCSI - อินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก

อินเทอร์เฟซ SCSI เป็นหนึ่งในอินเทอร์เฟซที่เก่าแก่ที่สุดที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล มาตรฐานนี้ปรากฏในช่วงต้นทศวรรษ 1980 หนึ่งในผู้พัฒนาคือ Alan Shugart หรือที่รู้จักในชื่อผู้ประดิษฐ์ฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์

ลักษณะที่ปรากฏของอินเทอร์เฟซ SCSI บนบอร์ดและสายเคเบิลที่เชื่อมต่ออยู่

มาตรฐาน SCSI (ตามเนื้อผ้าคำย่อนี้อ่านในการถอดความภาษารัสเซียว่า "skazi") เดิมมีไว้สำหรับใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งเห็นได้จากแม้แต่ชื่อของรูปแบบ - Small Computer System Interface หรืออินเทอร์เฟซระบบสำหรับคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม มันเกิดขึ้นที่ไดรฟ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลระดับท็อปคลาส และต่อมาในเซิร์ฟเวอร์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแม้จะมีสถาปัตยกรรมที่ประสบความสำเร็จและมีชุดคำสั่งมากมาย แต่การใช้งานทางเทคนิคของอินเทอร์เฟซก็ค่อนข้างซับซ้อนและราคาไม่แพงสำหรับพีซีขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้มีคุณลักษณะจำนวนหนึ่งที่ไม่มีในอินเทอร์เฟซประเภทอื่น ตัวอย่างเช่น สายสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ Small Computer System Interface สามารถมีความยาวสูงสุด 12 ม. และความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสามารถเป็น 640 MB/s

เช่นเดียวกับอินเทอร์เฟซ IDE ที่ปรากฏในภายหลังเล็กน้อย อินเทอร์เฟซ SCSI เป็นแบบขนาน ซึ่งหมายความว่าอินเทอร์เฟซใช้บัสที่ส่งข้อมูลผ่านสายหลายสาย คุณลักษณะนี้เป็นหนึ่งในปัจจัยจำกัดสำหรับการพัฒนามาตรฐาน ดังนั้นจึงมีการพัฒนามาตรฐาน SAS ขั้นสูงและสอดคล้องกันมากขึ้น (จาก Serial Attached SCSI) เพื่อทดแทน

SAS - SCSI ที่แนบมาแบบอนุกรม

นี่คือลักษณะของอินเทอร์เฟซดิสก์เซิร์ฟเวอร์ SAS

Serial Attached SCSI ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงอินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ค่อนข้างเก่าสำหรับการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ แม้ว่า Serial Attached SCSI จะใช้ข้อได้เปรียบหลักของรุ่นก่อน แต่ก็มีข้อดีหลายประการ ในหมู่พวกเขาเป็นที่น่าสังเกตดังต่อไปนี้:

• การใช้บัสทั่วไปโดยทุกอุปกรณ์
• โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้โดย SAS ช่วยให้ใช้สายสัญญาณน้อยลง
• ไม่จำเป็นต้องมีการสิ้นสุดรถบัส
• อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแทบไม่ จำกัด จำนวน
• ปริมาณงานที่สูงขึ้น (สูงสุด 12 Gbps) การใช้งานโปรโตคอล SAS ในอนาคตคาดว่าจะรองรับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 24 Gbit/s
• ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อไดรฟ์ด้วยอินเทอร์เฟซ Serial ATA กับคอนโทรลเลอร์ SAS

ตามกฎแล้ว ระบบ Serial Attached SCSI ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของส่วนประกอบหลายอย่าง ส่วนประกอบหลักได้แก่:

• อุปกรณ์เป้าหมาย หมวดหมู่นี้รวมถึงไดรฟ์หรือดิสก์อาร์เรย์จริง
• ตัวริเริ่มคือชิปที่ออกแบบมาเพื่อสร้างคำขอไปยังอุปกรณ์เป้าหมาย
• ระบบส่งข้อมูล - สายเคเบิลเชื่อมต่ออุปกรณ์เป้าหมายและตัวเริ่มต้น

ตัวเชื่อมต่อ Serial Attached SCSI มีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภท (ภายนอกหรือภายใน) และเวอร์ชัน SAS ด้านล่างนี้คือตัวเชื่อมต่อภายใน SFF-8482 และตัวเชื่อมต่อภายนอก SFF-8644 ที่ออกแบบมาสำหรับ SAS-3:

ด้านซ้ายคือตัวเชื่อมต่อ SAS ภายใน SFF-8482 ทางด้านขวาคือตัวเชื่อมต่อ SAS SFF-8644 ภายนอกพร้อมสายเคเบิล

ตัวอย่างบางส่วนของลักษณะที่ปรากฏของสาย SAS และอะแดปเตอร์: สาย HD-Mini SAS และสายอะแดปเตอร์ SAS-Serial ATA

ด้านซ้ายเป็นสาย HD Mini SAS; ด้านขวาเป็นสายอะแดปเตอร์จาก SAS เป็น Serial ATA

ไฟร์ไวร์ - IEEE 1394

วันนี้คุณมักจะพบฮาร์ดไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซ Firewire แม้ว่าอินเทอร์เฟซ Firewire จะสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงประเภทใดก็ได้เข้ากับคอมพิวเตอร์และไม่ใช่อินเทอร์เฟซเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์โดยเฉพาะ แต่ Firewire ยังมีคุณสมบัติมากมายที่ทำให้สะดวกอย่างยิ่งสำหรับจุดประสงค์นี้

FireWire - IEEE 1394 - ดูบนแล็ปท็อป

อินเทอร์เฟซ Firewire ได้รับการพัฒนาในช่วงกลางทศวรรษ 1990 การพัฒนาเริ่มต้นจากบริษัท Apple ที่มีชื่อเสียง ซึ่งต้องการบัสของตัวเอง แตกต่างจาก USB เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง ซึ่งส่วนใหญ่เป็นมัลติมีเดีย ข้อมูลจำเพาะที่อธิบายการทำงานของบัส Firewire เรียกว่า IEEE 1394

Firewire เป็นหนึ่งในรูปแบบบัสภายนอกแบบอนุกรมความเร็วสูงที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน คุณสมบัติหลักของมาตรฐาน ได้แก่ :

• ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ร้อนแรง
• สถาปัตยกรรมรถบัสเปิด
• โทโพโลยีที่ยืดหยุ่นสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์
• ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลแตกต่างกันอย่างมาก – ตั้งแต่ 100 ถึง 3200 Mbit/s
• ความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ที่ไม่มีคอมพิวเตอร์
• ความเป็นไปได้ในการจัดเครือข่ายท้องถิ่นโดยใช้รถบัส
• การส่งกำลังผ่านรถบัส
• อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจำนวนมาก (สูงสุด 63 เครื่อง)

ในการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ (โดยปกติจะผ่านกล่องหุ้มฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก) ผ่านบัส Firewire ตามกฎแล้วจะใช้มาตรฐาน SBP-2 พิเศษซึ่งใช้ชุดคำสั่งโปรโตคอลอินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ Firewire เข้ากับขั้วต่อ USB ปกติได้ แต่ต้องใช้อะแดปเตอร์พิเศษ

IDE - ระบบอิเล็กทรอนิกส์ขับเคลื่อนแบบรวม

ตัวย่อ IDE เป็นที่รู้จักอย่างไม่ต้องสงสัยสำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่ มาตรฐานอินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ IDE ได้รับการพัฒนาโดยผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์ที่มีชื่อเสียง - Western Digital ข้อดีของ IDE เหนืออินเทอร์เฟซอื่นๆ ที่มีอยู่ในขณะนั้น โดยเฉพาะอินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก รวมถึงมาตรฐาน ST-506 ก็คือไม่จำเป็นต้องติดตั้งตัวควบคุมฮาร์ดไดรฟ์บนเมนบอร์ด มาตรฐาน IDE หมายถึงการติดตั้งตัวควบคุมไดรฟ์บนตัวไดรฟ์เอง และมีเพียงอะแดปเตอร์อินเทอร์เฟซโฮสต์สำหรับเชื่อมต่อไดรฟ์ IDE เท่านั้นที่ยังคงอยู่บนเมนบอร์ด

อินเทอร์เฟซ IDE บนเมนบอร์ด

นวัตกรรมนี้ได้ปรับปรุงพารามิเตอร์การทำงานของไดรฟ์ IDE เนื่องจากระยะห่างระหว่างคอนโทรลเลอร์และไดรฟ์นั้นลดลง นอกจากนี้การติดตั้งคอนโทรลเลอร์ IDE ภายในเคสฮาร์ดไดรฟ์ทำให้ทั้งมาเธอร์บอร์ดและการผลิตฮาร์ดไดรฟ์ง่ายขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากเทคโนโลยีนี้ให้อิสระแก่ผู้ผลิตในแง่ของการจัดระเบียบตรรกะของไดรฟ์ที่เหมาะสมที่สุด

เทคโนโลยีใหม่นี้เริ่มแรกเรียกว่า Integrated Drive Electronics ต่อมาได้มีการพัฒนามาตรฐานเพื่ออธิบายสิ่งนี้เรียกว่า ATA ชื่อนี้ได้มาจากส่วนสุดท้ายของชื่อคอมพิวเตอร์ตระกูล PC/AT โดยเพิ่มคำว่า Attachment

สายเคเบิล IDE ใช้สำหรับเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์หรืออุปกรณ์อื่นๆ เช่น ออปติคัลไดรฟ์ที่รองรับเทคโนโลยี Integrated Drive Electronics เข้ากับเมนบอร์ด เนื่องจาก ATA อ้างถึงอินเทอร์เฟซแบบขนาน (ดังนั้นจึงเรียกว่า Parallel ATA หรือ PATA) นั่นคืออินเทอร์เฟซที่จัดเตรียมสำหรับการส่งข้อมูลพร้อมกันผ่านหลายบรรทัด สายเคเบิลข้อมูลจึงมีตัวนำจำนวนมาก (ปกติคือ 40 และในเวอร์ชันล่าสุด โปรโตคอลก็เป็นไปได้ที่จะใช้สายเคเบิล 80-core) สายเคเบิลข้อมูลทั่วไปสำหรับมาตรฐานนี้จะเป็นแบบแบนและกว้าง แต่ก็มีสายเคเบิลแบบกลมให้เลือกใช้เช่นกัน สายไฟสำหรับไดรฟ์ Parallel ATA มีขั้วต่อ 4 พินและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของสายเคเบิล IDE และสายเคเบิลข้อมูล PATA แบบกลม:

ลักษณะของสายอินเทอร์เฟซ: ทางซ้าย - แบน, ทางด้านขวาเป็นเปียแบบกลม - PATA หรือ IDE

ด้วยต้นทุนที่ต่ำเมื่อเปรียบเทียบของไดรฟ์ Parallel ATA ความง่ายในการใช้งานอินเทอร์เฟซบนเมนบอร์ด รวมถึงความง่ายในการติดตั้งและกำหนดค่าอุปกรณ์ PATA สำหรับผู้ใช้ ไดรฟ์ประเภท Integrated Drive Electronics จึงถูกผลักออกมาเป็นเวลานาน อุปกรณ์อินเทอร์เฟซประเภทอื่น ๆ จากตลาดฮาร์ดไดรฟ์สำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลระดับงบประมาณ

อย่างไรก็ตาม มาตรฐาน PATA ก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน ประการแรก นี่เป็นข้อจำกัดเกี่ยวกับความยาวที่สายเคเบิลข้อมูล Parallel ATA สามารถมีได้ - ไม่เกิน 0.5 ม. นอกจากนี้การจัดระเบียบอินเทอร์เฟซแบบขนานยังกำหนดข้อ จำกัด หลายประการเกี่ยวกับความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด ไม่รองรับมาตรฐาน PATA และคุณสมบัติขั้นสูงมากมายที่อินเทอร์เฟซประเภทอื่นมี เช่น การเสียบปลั๊กอุปกรณ์แบบ hot plug

SATA - อนุกรม ATA

มุมมองของอินเทอร์เฟซ SATA บนเมนบอร์ด

อินเทอร์เฟซ SATA (Serial ATA) ตามชื่อที่แนะนำคือการปรับปรุงเหนือ ATA การปรับปรุงนี้ประการแรกประกอบด้วยการแปลง ATA แบบขนาน (Parallel ATA) แบบดั้งเดิมเป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม อย่างไรก็ตามความแตกต่างระหว่างมาตรฐาน Serial ATA และมาตรฐานแบบดั้งเดิมไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเท่านี้ นอกจากการเปลี่ยนประเภทการส่งข้อมูลจากขนานเป็นอนุกรมแล้ว ขั้วต่อข้อมูลและสายไฟยังเปลี่ยนไปอีกด้วย

ด้านล่างเป็นสายเคเบิลข้อมูล SATA:

สายเคเบิลข้อมูลสำหรับอินเทอร์เฟซ SATA

ทำให้สามารถใช้สายที่ยาวขึ้นมากและเพิ่มความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลได้ อย่างไรก็ตามข้อเสียคือความจริงที่ว่าอุปกรณ์ PATA ซึ่งมีอยู่ในตลาดในปริมาณมหาศาลก่อนการมาถึงของ SATA นั้นไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวเชื่อมต่อใหม่ได้ จริงอยู่ เมนบอร์ดรุ่นใหม่ส่วนใหญ่ยังคงมีขั้วต่อเก่าและรองรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์รุ่นเก่า อย่างไรก็ตามการดำเนินการย้อนกลับ - การเชื่อมต่อไดรฟ์ประเภทใหม่เข้ากับเมนบอร์ดเก่ามักจะทำให้เกิดปัญหามากขึ้น สำหรับการดำเนินการนี้ ผู้ใช้มักจะต้องใช้อะแดปเตอร์ Serial ATA เป็น PATA อะแดปเตอร์สายไฟมักจะมีการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่าย

อะแดปเตอร์แปลงไฟ Serial ATA เป็น PATA:

ด้านซ้ายเป็นภาพทั่วไปของสายเคเบิล ทางด้านขวาเป็นภาพขยายของขั้วต่อ PATA และ Serial ATA

อย่างไรก็ตาม สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อใช้อุปกรณ์ เช่น อะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมกับขั้วต่ออินเทอร์เฟซแบบขนาน โดยทั่วไปแล้วอะแดปเตอร์ประเภทนี้จะทำในรูปแบบของไมโครวงจรขนาดเล็ก

ลักษณะที่ปรากฏของอะแดปเตอร์สากลแบบสองทิศทางระหว่างอินเทอร์เฟซ SATA - IDE

ปัจจุบันอินเทอร์เฟซ Serial ATA ได้เข้ามาแทนที่ Parallel ATA แล้วและตอนนี้ไดรฟ์ PATA สามารถพบได้ในคอมพิวเตอร์ที่ค่อนข้างเก่าเท่านั้น คุณสมบัติอีกประการหนึ่งของมาตรฐานใหม่ที่รับประกันความนิยมในวงกว้างคือการสนับสนุน

ประเภทของอะแดปเตอร์จาก IDE เป็น SATA

คุณสามารถบอกเราเพิ่มเติมอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับเทคโนโลยี NCQ ข้อได้เปรียบหลักของ NCQ คือช่วยให้คุณสามารถใช้แนวคิดที่มีการนำไปใช้มานานในโปรโตคอล SCSI โดยเฉพาะอย่างยิ่ง NCQ รองรับระบบสำหรับการจัดลำดับการอ่าน/เขียนในไดรฟ์หลายตัวที่ติดตั้งในระบบ ดังนั้น NCQ จึงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของไดรฟ์ได้อย่างมาก โดยเฉพาะอาร์เรย์ฮาร์ดไดรฟ์

ประเภทของอะแดปเตอร์จาก SATA เป็น IDE

หากต้องการใช้ NCQ จำเป็นต้องมีการสนับสนุนด้านเทคโนโลยีทั้งบนฮาร์ดไดรฟ์และบนอะแดปเตอร์โฮสต์ของเมนบอร์ด อะแดปเตอร์เกือบทั้งหมดที่รองรับ AHCI ยังรองรับ NCQ ด้วย นอกจากนี้ อะแดปเตอร์ลิขสิทธิ์รุ่นเก่าบางรุ่นยังรองรับ NCQ อีกด้วย นอกจากนี้ เพื่อให้ NCQ ทำงานได้ จะต้องได้รับการสนับสนุนจากระบบปฏิบัติการ

eSATA - SATA ภายนอก

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงรูปแบบ eSATA (External SATA) แยกกันซึ่งดูเหมือนจะมีแนวโน้มดีในเวลานั้น แต่ก็ไม่เคยแพร่หลายมากนัก ตามที่คุณสามารถเดาได้จากชื่อ eSATA เป็น Serial ATA ประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อไดรฟ์ภายนอกโดยเฉพาะ มาตรฐาน eSATA นำเสนอความสามารถส่วนใหญ่ของมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ภายนอก เช่น โดยเฉพาะ Serial ATA ภายในระบบสัญญาณและคำสั่งเดียวกันและมีความเร็วสูงเท่าเดิม

ขั้วต่อ eSATA บนแล็ปท็อป

อย่างไรก็ตาม eSATA ยังมีความแตกต่างบางประการจากมาตรฐานบัสภายในที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง eSATA รองรับสายเคเบิลข้อมูลที่ยาวกว่า (สูงสุด 2 ม.) และยังมีความต้องการพลังงานที่สูงกว่าสำหรับไดรฟ์อีกด้วย นอกจากนี้ ขั้วต่อ eSATA ยังแตกต่างจากขั้วต่อ Serial ATA มาตรฐานเล็กน้อย

เมื่อเปรียบเทียบกับบัสภายนอกอื่นๆ เช่น USB และ Firewire แล้ว eSATA มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง แม้ว่าบัสเหล่านี้จะอนุญาตให้อุปกรณ์จ่ายไฟผ่านสายเคเบิลบัสเอง แต่ไดรฟ์ eSATA ต้องใช้ขั้วต่อพิเศษในการจ่ายไฟ ดังนั้นแม้จะมีความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลค่อนข้างสูง แต่ปัจจุบัน eSATA ยังไม่ได้รับความนิยมมากนักในฐานะอินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อไดรฟ์ภายนอก

บทสรุป

ข้อมูลที่เก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์จะไม่เป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้หรือเข้าถึงโปรแกรมแอปพลิเคชันได้จนกว่าหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์จะเข้าถึงได้ อินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์เป็นวิธีการสื่อสารระหว่างไดรฟ์เหล่านี้และมาเธอร์บอร์ด ปัจจุบันมีอินเทอร์เฟซฮาร์ดไดรฟ์หลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทมีข้อดี ข้อเสีย และคุณลักษณะเฉพาะของตัวเอง เราหวังว่าข้อมูลที่ให้ไว้ในบทความนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อผู้อ่านเนื่องจากการเลือกฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่นั้นไม่ได้พิจารณาจากลักษณะภายในเท่านั้นเช่นความจุหน่วยความจำแคชการเข้าถึงและความเร็วในการหมุน แต่ยังรวมถึง อินเทอร์เฟซที่ได้รับการพัฒนา

เอทีเอ(ภาษาอังกฤษ) ขั้นสูง เทคโนโลยี เอกสารแนบ, การเชื่อมต่อเทคโนโลยีขั้นสูง) เป็นอินเทอร์เฟซแบบขนานสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (ฮาร์ดไดรฟ์และออปติคัลไดรฟ์) เข้ากับคอมพิวเตอร์ ในช่วงทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ 20 มันเป็นมาตรฐานบนแพลตฟอร์มพีซีของ IBM ตอนนี้ถูกแทนที่ด้วยผู้สืบทอดคือ SATA ATA เวอร์ชันต่างๆ รู้จักกันในชื่อคำพ้องความหมาย ไอดี, อีเด, UDMA, อาตาปี- ด้วยการถือกำเนิดของ SATA ก็ได้รับชื่อนี้เช่นกัน PATA (ATA แบบขนาน).

สายเคเบิล ATA พร้อมการเลือกสายเคเบิล: 40 เส้นด้านบน 80 เส้นที่ด้านล่าง

ชื่อเบื้องต้นของอินเทอร์เฟซคือ เอกสารแนบ PC/AT("การเชื่อมต่อ PC/AT") เนื่องจากมีจุดประสงค์เพื่อเชื่อมต่อกับบัส ISA 16 บิต ซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อ ที่รถบัส- ในเวอร์ชันสุดท้ายได้เปลี่ยนชื่อเรื่องเป็น เอกสารแนบ ATเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเรื่องเครื่องหมายการค้า

มาตรฐานเวอร์ชันดั้งเดิมได้รับการพัฒนาในปี 1986 โดย Western Digital และถูกเรียกด้วยเหตุผลทางการตลาด ไอดี (ระบบอิเล็กทรอนิกส์ไดรฟ์แบบรวม, "อิเล็กทรอนิกส์ที่บูรณาการเข้ากับไดรฟ์"- โดยเน้นย้ำถึงนวัตกรรมที่สำคัญ: ตัวควบคุมไดรฟ์อยู่ในไดรฟ์นั้นเอง และไม่ได้อยู่ในรูปแบบของการ์ดเอ็กซ์แพนชันแยกต่างหาก เช่นเดียวกับในมาตรฐาน ST-506 ก่อนหน้าและอินเทอร์เฟซ SCSI และ ST412 ที่มีอยู่ในขณะนั้น สิ่งนี้ทำให้สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของไดรฟ์ (เนื่องจากระยะทางที่สั้นกว่าไปยังคอนโทรลเลอร์) ทำให้การจัดการง่ายขึ้น (เนื่องจากตัวควบคุมช่องสัญญาณ IDE ถูกแยกออกจากรายละเอียดการทำงานของไดรฟ์) และลดต้นทุนการผลิต (ตัวควบคุมไดรฟ์ สามารถออกแบบได้เฉพาะสำหรับไดรฟ์ "ของมัน" และไม่ใช่สำหรับที่เป็นไปได้ทั้งหมด โดยทั่วไปตัวควบคุมช่องสัญญาณจะกลายเป็นมาตรฐาน) ควรสังเกตว่าตัวควบคุมช่องสัญญาณ IDE ถูกเรียกอย่างถูกต้องมากกว่า อะแดปเตอร์โฮสต์เนื่องจากได้ย้ายจากการควบคุมไดรฟ์โดยตรงไปเป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านโปรโตคอล

มาตรฐาน ATA กำหนดอินเทอร์เฟซระหว่างคอนโทรลเลอร์และไดรฟ์ รวมถึงคำสั่งที่ส่งผ่านคอนโทรลเลอร์

อินเทอร์เฟซมี 8 รีจิสเตอร์ซึ่งครอบครอง 8 ที่อยู่ในพื้นที่ I/O ความกว้างของบัสข้อมูลคือ 16 บิต จำนวนช่องสัญญาณที่มีอยู่ในระบบสามารถมีได้มากกว่า 2 ช่อง สิ่งสำคัญคือที่อยู่ของช่องสัญญาณไม่ทับซ้อนกับที่อยู่ของอุปกรณ์ I/O อื่นๆ แต่ละช่องสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้ 2 เครื่อง (หลักและรอง) แต่สามารถทำงานได้ครั้งละหนึ่งเครื่องเท่านั้น หลักการระบุที่อยู่ CHS อยู่ในชื่อของมัน ขั้นแรก ตัวกำหนดตำแหน่งจะติดตั้งบล็อคส่วนหัวบนแทร็กที่ต้องการ (กระบอกสูบ) หลังจากนั้นจึงเลือกส่วนหัวที่ต้องการ (ส่วนหัว) จากนั้นข้อมูลจะถูกอ่านจากเซกเตอร์ที่ต้องการ (เซกเตอร์)

มาตรฐาน อีเด (IDE ที่ปรับปรุงแล้ว, เช่น. "IDE แบบขยาย") ซึ่งปรากฏหลัง IDE อนุญาตให้ใช้ไดรฟ์ที่มีความจุเกิน 528 MB (504 MiB) สูงสุด 8.4 GB แม้ว่าคำย่อเหล่านี้จะมีต้นกำเนิดมาจากชื่อทางการค้ามากกว่าชื่ออย่างเป็นทางการสำหรับมาตรฐาน แต่ข้อกำหนดต่างๆ ไอดีและ อีเดมักใช้แทนคำว่า เอทีเอ- หลังจากการเปิดตัวมาตรฐาน Serial ATA ในปี 2546 ( "อนุกรม ATA") ATA ดั้งเดิมเริ่มถูกเรียกว่า ATA แบบขนานหมายถึงวิธีการส่งข้อมูลผ่านสายเคเบิล 40 คอร์

ในตอนแรกอินเทอร์เฟซนี้ใช้กับฮาร์ดไดรฟ์ แต่จากนั้นมาตรฐานก็ถูกขยายให้ทำงานกับอุปกรณ์อื่น ๆ โดยใช้สื่อแบบถอดได้เป็นหลัก อุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยไดรฟ์ CD-ROM และ DVD-ROM เทปไดรฟ์ และฟล็อปปี้ดิสก์ความจุสูง เช่น ZIP และแมกนีโตออปติคัลดิสก์ (LS-120/240) นอกจากนี้ จากไฟล์การกำหนดค่าเคอร์เนล FreeBSD เราสามารถสรุปได้ว่าแม้แต่ FDD ก็เชื่อมต่อกับบัส ATAPI มาตรฐานเพิ่มเติมนี้เรียกว่า อินเทอร์เฟซแพ็คเก็ตเอกสารแนบเทคโนโลยีขั้นสูง(ATAPI) ดังนั้นชื่อเต็มของมาตรฐานจึงมีลักษณะดังนี้ อาตา/อาตาปิ.

ส่วนขยาย ATA ดั้งเดิมสำหรับการทำงานกับไดรฟ์ซีดีรอมไม่รองรับอย่างสมบูรณ์และเป็นกรรมสิทธิ์ ด้วยเหตุนี้ ในการเชื่อมต่อซีดีรอม จำเป็นต้องติดตั้งการ์ดเอ็กซ์แพนชันแยกต่างหากสำหรับผู้ผลิตรายใดรายหนึ่งโดยเฉพาะ เช่น สำหรับ Panasonic (มีตัวเลือก ATA เฉพาะอย่างน้อย 5 ตัวที่ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมต่อซีดีรอม) การ์ดเสียงบางเวอร์ชัน เช่น Sound Blaster มีพอร์ตดังกล่าวเท่านั้น

อีกขั้นตอนสำคัญในการพัฒนา ATA คือการเปลี่ยนแปลงจาก พีไอโอ (อินพุต/เอาท์พุตที่ตั้งโปรแกรมไว้, ซอฟต์แวร์ I/O) ถึง ดีเอ็มเอ (การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง, การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง- ด้วย PIO หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์จะควบคุมการอ่านข้อมูลจากดิสก์ ส่งผลให้โหลด CPU เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพโดยรวมช้าลง ด้วยเหตุนี้ คอมพิวเตอร์ที่ใช้อินเทอร์เฟซ ATA มักจะดำเนินการเกี่ยวกับดิสก์ช้ากว่าคอมพิวเตอร์ที่ใช้ SCSI และอินเทอร์เฟซอื่นๆ การเปิดตัว DMA ช่วยลดเวลา CPU ที่ใช้ในการทำงานของดิสก์ลงอย่างมาก ในเทคโนโลยีนี้ ตัวไดรฟ์เองจะควบคุมการไหลของข้อมูล โดยอ่านข้อมูลเข้าหรือออกจากหน่วยความจำโดยแทบไม่มีส่วนร่วมจาก CPU ซึ่งจะออกคำสั่งเพื่อดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งเท่านั้น ในกรณีนี้ ฮาร์ดไดรฟ์จะส่งสัญญาณคำขอ DMARQ สำหรับการดำเนินการ DMA ไปยังคอนโทรลเลอร์ หากการดำเนินการ DMA เป็นไปได้ตัวควบคุมจะส่งสัญญาณ DMACK และฮาร์ดไดรฟ์จะเริ่มส่งข้อมูลไปยังการลงทะเบียนที่ 1 (DATA) ซึ่งตัวควบคุมจะอ่านข้อมูลลงในหน่วยความจำโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของโปรเซสเซอร์ การดำเนินการ DMA เป็นไปได้หาก BIOS ตัวควบคุม และระบบปฏิบัติการรองรับโหมดพร้อมกัน ไม่เช่นนั้นจะสามารถใช้ได้เฉพาะโหมด PIO เท่านั้น

ในการพัฒนามาตรฐานเพิ่มเติม (ATA-3) ได้มีการแนะนำโหมดเพิ่มเติม อัลตร้าดีเอ็มเอ 2 (UDMA 33- โหมดนี้มีคุณลักษณะการกำหนดเวลาของ DMA Mode 2 แต่ข้อมูลจะถูกส่งผ่านทั้งขอบขาขึ้นและขาลงของสัญญาณ DIOR/DIOW สิ่งนี้จะเพิ่มความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลผ่านอินเทอร์เฟซเป็นสองเท่า นอกจากนี้ยังมีการนำการตรวจสอบความเท่าเทียมกันของ CRC ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือในการถ่ายโอนข้อมูล

ในประวัติศาสตร์ของการพัฒนา ATA มีอุปสรรคหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการจัดการการเข้าถึงข้อมูล อุปสรรคเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขแล้วด้วยระบบการกำหนดที่อยู่และเทคนิคการเขียนโปรแกรมที่ทันสมัย ซึ่งรวมถึงข้อจำกัดขนาดดิสก์สูงสุดที่ 504 MiB, ~8 GiB, ~32 GiB และ 128 GiB ยังมีอุปสรรคอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไดรเวอร์อุปกรณ์และการจัดการ I/O ในระบบปฏิบัติการที่ไม่สอดคล้องกับมาตรฐาน ATA

ข้อมูลจำเพาะ ATA ดั้งเดิมมีให้สำหรับโหมดการกำหนดแอดเดรส 28 บิต ซึ่งอนุญาตให้มีการจัดการเซกเตอร์ 228 (268,435,456) ขนาด 512 ไบต์ต่อเซกเตอร์ ทำให้มีความจุสูงสุด 137 GB (128 GiB) บนพีซีมาตรฐาน BIOS รองรับสูงสุด 7.88 GiB (8.46 GB) อนุญาตสูงสุด 1,024 กระบอกสูบ 256 หัว และ 63 เซกเตอร์ ข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนกระบอกสูบ/หัว/เซกเตอร์ CHS (ฝาสูบ-เซกเตอร์) นี้ รวมกับมาตรฐาน IDE ส่งผลให้มีการจำกัดพื้นที่ที่สามารถระบุตำแหน่งได้ที่ 504 MiB (528 MB) เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้ จึงมีการนำรูปแบบการกำหนดแอดเดรส LBA (Logical Block Address) มาใช้ ซึ่งอนุญาตให้ระบุได้สูงสุด 7.88 GiB เมื่อเวลาผ่านไป ข้อจำกัดนี้ก็ได้ถูกยกเลิก ซึ่งทำให้สามารถจัดการกับ 32 GiB แรก และจากนั้นทั้งหมด 128 GiB โดยใช้ 28 บิตทั้งหมด (ใน ATA-4) เพื่อจัดการกับเซกเตอร์ การเขียนหมายเลข 28 บิตถูกจัดระเบียบโดยการเขียนส่วนต่างๆ ลงในรีจิสเตอร์ที่เกี่ยวข้องของไดรฟ์ (จาก 1 ถึง 8 บิตในรีจิสเตอร์ที่ 4, 9-16 ในวันที่ 5, 17-24 ในวันที่ 6 และ 25-28 ในวันที่ 7 ) .

การกำหนดที่อยู่ของการลงทะเบียนถูกจัดระเบียบโดยใช้บรรทัดที่อยู่สามบรรทัด DA0-DA2 การลงทะเบียนครั้งแรกที่มีที่อยู่ 0 คือ 16 บิตและใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างดิสก์และคอนโทรลเลอร์ รีจิสเตอร์ที่เหลือเป็นแบบ 8 บิตและใช้สำหรับการควบคุม

ข้อมูลจำเพาะ ATA ล่าสุดเรียกร้องให้มีการกำหนดแอดเดรส 48 บิต ซึ่งขยายขีดจำกัดที่เป็นไปได้เป็น 128 PtB (144 เพตาไบต์)

ข้อจำกัดด้านขนาดเหล่านี้สามารถแสดงให้เห็นได้ว่าระบบคิดว่าความจุของดิสก์น้อยกว่ามูลค่าที่แท้จริง หรือแม้กระทั่งปฏิเสธที่จะบูตและค้างในขั้นตอนของการเริ่มต้นฮาร์ดไดรฟ์ ในบางกรณี ปัญหาสามารถแก้ไขได้ด้วยการอัพเดต BIOS วิธีแก้ไขที่เป็นไปได้อีกวิธีหนึ่งคือการใช้โปรแกรมพิเศษ เช่น Ontrack DiskManager ซึ่งจะโหลดไดรเวอร์ลงในหน่วยความจำก่อนโหลดระบบปฏิบัติการ ข้อเสียของการแก้ปัญหาดังกล่าวคือมีการใช้ดิสก์พาร์ติชันที่ไม่ได้มาตรฐาน ซึ่งพาร์ติชันดิสก์จะไม่สามารถเข้าถึงได้หากบูต เช่น จากฟล็อปปี้ดิสก์สำหรับบูต DOS ปกติ อย่างไรก็ตาม ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่จำนวนมากสามารถทำงานกับดิสก์ขนาดใหญ่ขึ้นได้ แม้ว่า BIOS ของคอมพิวเตอร์จะตรวจไม่พบขนาดนี้อย่างถูกต้องก็ตาม

ในการเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ด้วยอินเทอร์เฟซ PATA มักใช้สายเคเบิล 40 เส้น (หรือที่เรียกว่าสายเคเบิล) โดยปกติแล้วสายเคเบิลแต่ละเส้นจะมีขั้วต่อสองหรือสามขั้วต่อ โดยขั้วต่อหนึ่งจะเชื่อมต่อกับขั้วต่อคอนโทรลเลอร์บนเมนบอร์ด (ในคอมพิวเตอร์รุ่นเก่า คอนโทรลเลอร์นี้จะอยู่บนการ์ดเอ็กซ์แพนชันแยกต่างหาก) และอีกหนึ่งหรือสองตัวเชื่อมต่อกับไดรฟ์ ณ จุดหนึ่ง สายเคเบิล P-ATA จะส่งข้อมูล 16 บิต บางครั้งมีสายเคเบิล IDE ที่อนุญาตให้เชื่อมต่อไดรฟ์สามตัวเข้ากับช่อง IDE หนึ่งช่อง แต่ในกรณีนี้หนึ่งในไดรฟ์ทำงานในโหมดอ่านอย่างเดียว

เป็นเวลานานแล้วที่สายเคเบิล ATA มีตัวนำ 40 เส้น แต่ด้วยการเปิดตัว อัลตร้า DMA/66 (UDMA4) ปรากฏเวอร์ชัน 80 สาย ตัวนำเพิ่มเติมทั้งหมดเป็นตัวนำสายดินสลับกับตัวนำข้อมูล การสลับตัวนำนี้ช่วยลดการมีเพศสัมพันธ์แบบคาปาซิทีฟระหว่างตัวนำทั้งสอง จึงลดการรบกวนซึ่งกันและกัน การคัปปลิ้งแบบคาปาซิทีฟเป็นปัญหาที่ความเร็วการส่งข้อมูลสูง ดังนั้นนวัตกรรมนี้จึงมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานตามข้อกำหนดที่ระบุจะเหมาะสม UDMA4ความเร็วการถ่ายโอน 66 MB/s (เมกะไบต์ต่อวินาที) โหมดที่เร็วขึ้น UDMA5และ UDMA6ต้องใช้สายเคเบิล 80 เส้นด้วย

แม้ว่าจำนวนตัวนำจะเพิ่มขึ้นสองเท่า แต่จำนวนหน้าสัมผัสยังคงเท่าเดิม เช่นเดียวกับลักษณะของขั้วต่อ แน่นอนว่าสายไฟภายในนั้นแตกต่างออกไป ขั้วต่อสำหรับสายเคเบิล 80 เส้นต้องเชื่อมต่อตัวนำกราวด์จำนวนมากเข้ากับพินกราวด์จำนวนเล็กน้อย ในขณะที่สายเคเบิล 40 เส้นเชื่อมต่อตัวนำแต่ละตัวกับพินที่แตกต่างกัน สายเคเบิล 80 เส้นมักจะมีขั้วต่อที่มีสีต่างกัน (สีน้ำเงิน สีเทา และสีดำ) ต่างจากสายเคเบิล 40 เส้นที่โดยปกติแล้วขั้วต่อทั้งหมดจะมีสีเดียวกัน (โดยปกติจะเป็นสีดำ)

มาตรฐาน ATA กำหนดความยาวสายเคเบิลสูงสุดไว้ที่ 46 ซม. เสมอ ข้อจำกัดนี้ทำให้การต่ออุปกรณ์ในกรณีขนาดใหญ่หรือการเชื่อมต่อไดรฟ์หลายตัวเข้ากับคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวทำได้ยาก และเกือบจะขจัดความสามารถในการใช้ไดรฟ์ PATA เป็นไดรฟ์ภายนอกได้เกือบทั้งหมด แม้ว่าสายเคเบิลที่ยาวกว่าจะมีวางจำหน่ายทั่วไป แต่โปรดจำไว้ว่าสายเคเบิลเหล่านั้นไม่ได้มาตรฐาน เช่นเดียวกันกับสายเคเบิล "กลม" ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน มาตรฐาน ATA อธิบายเฉพาะสายแพที่มีคุณสมบัติอิมพีแดนซ์และความจุไฟฟ้าเฉพาะเท่านั้น แน่นอนว่านี่ไม่ได้หมายความว่าสายเคเบิลอื่นจะไม่ทำงาน แต่ในกรณีใด ๆ การใช้สายเคเบิลที่ไม่ได้มาตรฐานควรได้รับการปฏิบัติด้วยความระมัดระวัง

หากอุปกรณ์สองเครื่องเชื่อมต่ออยู่ในลูปเดียวกัน โดยปกติแล้วอุปกรณ์หนึ่งจะถูกเรียก ชั้นนำ(ภาษาอังกฤษ) ผู้เชี่ยวชาญ) และอื่นๆ ทาส(ภาษาอังกฤษ) ทาส- โดยทั่วไป อุปกรณ์หลักจะอยู่ก่อนอุปกรณ์รองในรายการไดรฟ์ที่แสดงโดย BIOS หรือระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ ใน BIOS รุ่นเก่า (486 และเก่ากว่า) ไดรฟ์มักถูกกำหนดด้วยตัวอักษรไม่ถูกต้อง: "C" สำหรับต้นแบบและ "D" สำหรับทาส

หากมีไดรฟ์เพียงตัวเดียวในลูป ในกรณีส่วนใหญ่ควรกำหนดค่าเป็นไดรฟ์หลัก ไดรฟ์บางตัว (โดยเฉพาะที่ผลิตโดย Western Digital) มีการตั้งค่าพิเศษที่เรียกว่า เดี่ยว(เช่น "หนึ่งไดรฟ์ต่อสายเคเบิล") อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ ไดรฟ์ตัวเดียวบนสายเคเบิลยังสามารถทำงานเป็นทาสได้ (ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่อซีดีรอมเข้ากับช่องสัญญาณแยกต่างหาก)

การตั้งค่าที่เรียกว่า เลือกสายเคเบิล(เช่น., "การเลือกกำหนดสายเคเบิล", การสุ่มตัวอย่างสายเคเบิล) ได้รับการอธิบายว่าเป็นทางเลือกในข้อกำหนด ATA-1 และมีการใช้อย่างแพร่หลายตั้งแต่ ATA-5 เนื่องจากไม่จำเป็นต้องรีเซ็ตจัมเปอร์ของไดรฟ์สำหรับการเชื่อมต่อใหม่ หากไดรฟ์ถูกตั้งค่าเป็น เลือกสายเคเบิลจะถูกตั้งค่าเป็นมาสเตอร์หรือทาสโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของลูป เพื่อให้สามารถระบุตำแหน่งนี้ได้ จะต้องวนซ้ำ ด้วยการสุ่มตัวอย่างสายเคเบิล- ในสายเคเบิลดังกล่าว พิน 28 (CSEL) ไม่ได้เชื่อมต่อกับขั้วต่อตัวใดตัวหนึ่ง (สีเทา มักจะอยู่ตรงกลาง) ตัวควบคุมจะต่อสายดินพินนี้ หากไดรฟ์เห็นว่าหน้าสัมผัสต่อสายดิน (นั่นคือ ตรรกะ 0) จะถูกตั้งค่าเป็นมาสเตอร์ มิฉะนั้น (สถานะอิมพีแดนซ์สูง) จะถูกตั้งค่าเป็นทาส

ในช่วงสมัยที่ใช้สายเคเบิล 40 เส้น เป็นเรื่องปกติที่จะติดตั้งสายเคเบิลแบบเลือกโดยเพียงแค่ตัดตัวนำ 28 เส้นระหว่างขั้วต่อทั้งสองที่เชื่อมต่อกับไดรฟ์ ในกรณีนี้ ไดรฟ์รองอยู่ที่ปลายสายเคเบิล และไดรฟ์หลักอยู่ตรงกลาง ตำแหน่งนี้ยังเป็นมาตรฐานในข้อกำหนดเวอร์ชันต่อมาอีกด้วย น่าเสียดายที่เมื่อมีการวางอุปกรณ์เพียงตัวเดียวบนสายเคเบิล ตำแหน่งนี้ส่งผลให้มีชิ้นส่วนของสายเคเบิลที่ไม่จำเป็นที่ปลายสาย ซึ่งไม่พึงประสงค์ - ทั้งด้วยเหตุผลของความสะดวกและทางกายภาพ: ชิ้นส่วนนี้นำไปสู่การสะท้อนของสัญญาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ ความถี่สูง

สายเคเบิล 80 เส้นที่แนะนำสำหรับ UDMA4 ไม่มีข้อเสียเหล่านี้ ตอนนี้อุปกรณ์หลักจะอยู่ที่ปลายลูปเสมอ ดังนั้นหากมีอุปกรณ์เพียงเครื่องเดียวที่เชื่อมต่ออยู่ คุณจะไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลที่ไม่จำเป็นอีกต่อไป การเลือกสายเคเบิลของพวกเขาคือ "โรงงาน" - สร้างขึ้นในตัวเชื่อมต่อเองเพียงแค่ตัดหน้าสัมผัสนี้ออก เนื่องจากลูปแบบ 80 เส้นจำเป็นต้องมีตัวเชื่อมต่อของตัวเอง การใช้สิ่งนี้อย่างแพร่หลายจึงไม่ใช่ปัญหาใหญ่ มาตรฐานนี้ยังกำหนดให้ต้องใช้ขั้วต่อที่มีสีต่างกันเพื่อให้ทั้งผู้ผลิตและผู้ประกอบระบุได้ง่ายขึ้น ขั้วต่อสีน้ำเงินใช้สำหรับเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ ขั้วต่อสีดำสำหรับอุปกรณ์หลัก และขั้วต่อสีเทาสำหรับอุปกรณ์รอง

คำว่า "master" และ "slave" ถูกยืมมาจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม (ซึ่งหลักการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการโต้ตอบของโหนดและอุปกรณ์) แต่ในกรณีนี้ สิ่งเหล่านี้ไม่ถูกต้อง ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ใน ATA เวอร์ชันปัจจุบัน มาตรฐาน. การเรียกดิสก์หลักและดิสก์ทาสตามลำดับจะถูกต้องมากกว่า อุปกรณ์ 0 (อุปกรณ์ 0) และ อุปกรณ์ 1 (อุปกรณ์ 1- มีความเชื่อผิดๆ ทั่วไปว่าดิสก์หลักควบคุมการเข้าถึงช่องสัญญาณของดิสก์ ในความเป็นจริง คอนโทรลเลอร์ (ซึ่งในทางกลับกันจะควบคุมไดรเวอร์ระบบปฏิบัติการ) ควบคุมการเข้าถึงดิสก์และลำดับการดำเนินการคำสั่ง นั่นคือในความเป็นจริง อุปกรณ์ทั้งสองเป็นทาสที่เกี่ยวข้องกับคอนโทรลเลอร์

เมื่อซื้อฮาร์ดไดรฟ์ อาจเกิดความไม่แน่นอนหลายประการเกี่ยวกับพารามิเตอร์บางตัว บ่อยครั้งที่ผู้ใช้สับสนเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซของฮาร์ดไดรฟ์แม้ว่าจะมีอินเทอร์เฟซหลักเพียงสองอินเทอร์เฟซเท่านั้น - IDE และ SATA

ในบทความนี้เราจะพยายามทำความเข้าใจพารามิเตอร์ที่สำคัญนี้อย่างละเอียดและพิจารณารายละเอียดอินเทอร์เฟซยอดนิยมแต่ละรายการโดยละเอียด นอกจากนี้อย่าละเลยอินเทอร์เฟซ IDE ที่ล้าสมัยทั้งทางศีลธรรมและทางร่างกาย (ณ ปี 2014) เพื่อที่จะฝังมันอย่างสมบูรณ์

ดังนั้น ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจแนวคิดของอินเทอร์เฟซ โดยเฉพาะในบริบทของฮาร์ดไดรฟ์ อินเทอร์เฟซ– นี่เป็นวิธีการโต้ตอบ ในกรณีของ HDD ประกอบด้วยสายสัญญาณ ตัวควบคุมอินเทอร์เฟซ และโปรโตคอลพิเศษ (ชุดกฎ) ดังที่คุณทราบเราเสียบปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิลอินเทอร์เฟซ (ไม่ว่าจะเป็น IDE หรือ SATA) เข้าไปในขั้วต่อบน HDD และปลายอีกด้านเข้าไปในขั้วต่อบนเมนบอร์ด

ตอนนี้เรามาดูอินเทอร์เฟซยอดนิยมแต่ละอินเทอร์เฟซกัน แต่มาเริ่มกันที่อินเทอร์เฟซรุ่นเก่าซึ่งเลิกใช้ไปนานแล้ว แต่ยังคงมีอยู่ในระบบเดิมจำนวนหนึ่ง

อินเทอร์เฟซ IDE (ATA)

IDE - Integrated Drive Electronics (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งไว้ในไดรฟ์) เรียกอีกอย่างว่า PATA

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นอินเทอร์เฟซนี้ล้าสมัยมาก ได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 1986 เราจะไม่พูดมากเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซนี้และข้อกำหนดของมัน เราสังเกตความจริงที่ว่ามันมีอัตราการถ่ายโอนข้อมูลค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับ ซาต้า- IDE ใช้เฉพาะในระบบเก่าซึ่งเมนบอร์ดไม่รองรับอินเทอร์เฟซ SATA หรือเมื่อมีดิสก์ IDE รูปที่ 1 แสดงสายเคเบิล IDE และขั้วต่อที่เกี่ยวข้องบนเมนบอร์ดจะแสดงใน (รูปที่ 2)

รูปที่ 1

รูปที่ 2

เมื่อซื้อฮาร์ดไดรฟ์ใหม่ คุณต้องทำความคุ้นเคยกับอินเทอร์เฟซที่เมนบอร์ดของคุณรองรับ ( การเลือกเมนบอร์ด- เมนบอร์ดรุ่นใหม่ล่าสุดมักจะวางจำหน่ายโดยไม่มีตัวเชื่อมต่อ IDE แต่คุณยังสามารถพบรุ่นต่างๆ ที่รองรับทั้งอินเทอร์เฟซ IDE และ SATA ได้ ขอย้ำอีกครั้งว่าหากคุณมีอินเทอร์เฟซ SATA การซื้อไดรฟ์ที่เหมาะสมกับอินเทอร์เฟซนี้จะดีกว่าการย้อนเวลากลับไปซื้อไดรฟ์ IDE (ในกรณีของมาเธอร์บอร์ดที่รองรับทั้งสองมาตรฐาน)

อินเทอร์เฟซ SATA, SATA 2(II), SATA 3 (III)

ในปี 2545 ฮาร์ดไดรฟ์ตัวแรกปรากฏขึ้นพร้อมอินเทอร์เฟซแบบโปรเกรสซีฟในขณะนั้น ซาต้า- ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดคือ 150 MB/s

หากเราพูดถึงข้อดี สิ่งแรกที่สะดุดตาคุณคือการทดแทน ห่วงลวด 80(รูปที่ 1) เป็นสายเคเบิล SATA เจ็ดคอร์ (รูปที่ 3) ซึ่งทนทานต่อการรบกวนได้ดีกว่ามากซึ่งทำให้สามารถเพิ่มความยาวสายเคเบิลมาตรฐานจาก 46 ซม. เป็น 1 ม. นอกจากนี้ตัวเชื่อมต่อ SATA ที่เกี่ยวข้องยังได้รับการพัฒนา (รูปที่ 4) ซึ่งมีขนาดกะทัดรัดกว่าตัวเชื่อมต่อของมาตรฐาน IDE ก่อนหน้าหลายเท่า ทำให้สามารถวางตัวเชื่อมต่อบนเมนบอร์ดได้มากขึ้น ขณะนี้บนเมนบอร์ดใหม่คุณจะพบตัวเชื่อมต่อ SATA มากกว่า 6 ตัว เทียบกับ 2-3 IDE แบบเดิมในเมนบอร์ดรุ่นเก่าที่เน้นมาตรฐานนี้

รูปที่ 3

รูปที่ 4

จากนั้นมาตรฐาน SATA II ปรากฏขึ้น ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงถึง 300 MB/s มาตรฐานนี้มีข้อดีหลายประการ รวมถึง: เทคโนโลยี Native Command Queuing (เป็นเทคโนโลยีที่ทำให้ได้รับความเร็ว 300 MB/s) ดิสก์แบบ hot-plug การรันคำสั่งหลายคำสั่งในธุรกรรมเดียว และอื่นๆ

ในปี 2009 มีการเปิดตัวอินเทอร์เฟซ ซาต้า 3- มาตรฐานนี้ให้การถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็ว 600 เมกะไบต์/วินาที(สำหรับฮาร์ดไดรฟ์ "โอ้" ช่างซ้ำซ้อน)

การปรับปรุงอินเทอร์เฟซอาจรวมถึงการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและความเร็วที่เพิ่มขึ้นด้วย

ควรสังเกตว่า SATA, SATA II และ SATA III นั้นสมบูรณ์ เข้ากันได้ซึ่งมีประโยชน์มากเนื่องจากมีการอัพเกรดส่วนประกอบของระบบต่างๆ มากมาย นอกจากนี้ ฉันอยากจะแจ้งให้ทราบว่าอินเทอร์เฟซ SATA นั้นถูกใช้โดยไดรฟ์ SSD และไดรฟ์ DVD/CD สำหรับไดรฟ์ SSD ที่รวดเร็วอินเทอร์เฟซ SATA ความเร็วสูงจะมีประโยชน์มาก

โดยสรุปเล็กๆ น้อยๆ ของบทความนี้ ผมจะขอบอกอีกครั้งว่าเมื่อไร การเลือกฮาร์ดไดรฟ์(โดยเฉพาะอินเทอร์เฟซ) คุณต้องใส่ใจกับมาตรฐานที่เมนบอร์ดของคุณรองรับ เมื่อคำนึงถึงแนวโน้มในปัจจุบัน นี่น่าจะเป็นหนึ่งในมาตรฐาน SATA มากที่สุด และสำหรับมาเธอร์บอร์ดและฮาร์ดไดรฟ์รุ่นเก่า มาตรฐาน IDE จะคงอยู่ตลอดไป

ตอนนี้มีข้อสงสัยว่าควรเลือกอินเทอร์เฟซใด: IDE หรือ SATA ควรหายไป ขอให้โชคดี!

ป.ล. เราดูอินเทอร์เฟซที่ได้รับความนิยมมากที่สุด มีอินเทอร์เฟซเฉพาะเจาะจงอีกมากมาย ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดไดรฟ์แบบถอดได้จะใช้มาตรฐาน อีซาต้าฯลฯ