Внутренние интерфейсы IDE и их разновидности - Программирование, компьютеры и кибернетика реферат

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Внутренние интерфейсы IDE и их разновидности

Место объекта в ЭВМ и вычислительных системах. Область применения, назначение, основные характеристики и параметры объекта. Временные диаграммы. Схема устройства накопителя на жестких магнитных дисках. Главная загрузочная запись (master boot record, MBR).


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет автоматики и электромеханики
Кафедра «Автоматизированные и вычислительные системы»
Специальность «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»
Тема реферата «Внутренние интерфейсы IDE и их разновидности»
IDE -- это обобщенный термин, который может быть отнесен практически к любому жесткому диску со встроенным контроллером; названия ATA и Serial ATA относятся к определенным типам интерфейсов IDE. Поскольку АТА является наиболее распространенной формой IDE, эти термины довольно часто используются поочередно, что с технической точки зрения неправильно. То, что пользователи обычно называют IDE, правильнее называть интерфейсом ATA.
Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40-жильного кабеля, на котором могут быть разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 см, причем между разъемами должно быть расстояние не менее 15 сантиметров.
Существует три основные разновидности интерфейса IDE, рассчитанные на взаимодейст вие с тремя стандартными шинами:
ѕ параллельный AT Attachment (ATA) IDE (16-разрядная шина ISA);
В настоящее время из всех перечисленных типов используются только версии ATA. Уже появились более быстрые и мощные версии интерфейсов ATA и Serial ATA; в частности, улучшенные варианты ATA получили название ATA-2 и далее. Иногда эти версии называют также EIDE (Enhanced IDE), Fast-ATA, Ultra-ATA или Ultra-DMA. Несмотря на все возможности последней версии ATA-6, в целом интерфейс Serial ATA демонстрирует большую производительность и функциональность.
В большинстве новых компьютеров разъем ATA установлен непосредственно на систем ной плате. Если его нет, то для подключения к компьютеру накопителя ATA IDE можно использовать дополнительную плату адаптера. Обычно на такой переходной плате нет ничего, кроме двух разъемов (98-контактного печатного разъема шины и 40-контактного разъема IDE) и набора проводников. Эти платы не являются контроллерами, так как последние уже встроены в жесткие диски. Правда, на некоторых из них монтируются дополнительные устройства, например специализированная ROM BIOS или кэш-память.
В целях развития возможностей интерфейса IDE компанией Western Digital была предложена его расширенная спецификация Enhanced IDE (синонимы: E-IDE, Fast AТА, АТА-2 и Fast АТА-2), которая обрела затем статус американского стандарта ANSI под названием АТА-2. Она содержит ряд нововведений: поддержку IDE-накопителей емкостью свыше 504 Мбайт, поддержку в системе нескольких контроллеров IDE и подключение к одному контроллеру до четырех устройств, а также поддержку периферийных устройств, отличных от жестких дисков (приводов CD-ROM, CD-R и DVD-ROM, накопителей LS-120 и ZIP, магнитооптики, стримеров и тому подобное ). Расширение спецификации IDE для поддержки иных типов накопителей с интерфейсом IDE называют также ATAPI (АТА Packed Interface). В Enhanced IDE также введены элементы распараллеливания операций обмена и контроля за целостностью данных при передаче.
Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передаёт 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме read-only.
Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 (UDMA4) появилась его 80-проводная версия. Все дополнительные проводники -- это проводники заземления, чередующиеся с информационными проводниками. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные наводки. Ёмкостная связь является проблемой при высоких скоростях передачи, поэтому данное нововведение было необходимо для обеспечения нормальной работы установленной спецификацией UDMA4 скорости передачи 66 МБ/с (мегабайт в секунду). Более быстрые режимы UDMA5 и UDMA6 также требуют 80-проводного кабеля.
Хотя число проводников удвоилось, число контактов осталось прежним, как и внешний вид разъёмов. Внутренняя же разводка, конечно, другая. Разъёмы для 80-проводного кабеля должны присоединять большое число проводников заземления к небольшому числу контактов заземления, в то время как в 40-проводном кабеле проводники присоединяются каждый к своему контакту. У 80-проводных кабелей разъёмы обычно имеют различную расцветку (синий, серый и чёрный), в отличие от 40-проводных, где обычно все разъёмы одного цвета (чаще чёрные).
Стандарт ATA всегда устанавливал максимальную длину кабеля равной 46 см. Это ограничение затрудняет присоединение устройств в больших корпусах, или подключение нескольких приводов к одному компьютеру, и почти полностью исключает возможность использования дисков PATA в качестве внешних дисков. Хотя в продаже широко распространены кабели большей длины, следует иметь в виду, что они не соответствуют стандарту. То же самое можно сказать и по поводу «круглых» кабелей, которые также широко распространены. Стандарт ATA описывает только плоские кабели с конкретными характеристиками полного и ёмкостного сопротивлений. Это, конечно, не означает, что другие кабели не будут работать, но, в любом случае, к использованию нестандартных кабелей следует относиться с осторожностью.
Если к одному шлейфу подключены два устройства, одно из них обычно называется ведущим (англ. master), а другое ведомым (англ. slave). Обычно ведущее устройство идёт перед ведомым в списке дисков, перечисляемых BIOS'ом компьютера или операционной системы. В старых BIOS'ах (486 и раньше) диски часто неверно обозначались буквами: «C» для ведущего диска и «D» для ведомого.
Если на шлейфе только один привод, он в большинстве случаев должен быть сконфигурирован как ведущий. Некоторые диски (в частности, производства Western Digital) имеют специальную настройку, именуемую single (то есть «один диск на кабеле»). Впрочем, в большинстве случаев единственный привод на кабеле может работать и как ведомый (такое часто встречается при подключении CD-ROM'а на отдельный канал).
Каждому из контроллеров двух жестких дисков необходимо сообщить его статус -- первичный или вторичный. В большинстве новых накопителей используется только один переключатель (первичный/вторичный), а на некоторых еще и переключатель существования вторичного диска (slave present). Характеристики IDE интерфейса.
Таблица 1 - Характеристики IDE/ATA интерфейсов
EIDE, Fast АТА, Fast IDE, Ultra ATA
28-битовая адресация логических блоков (LBA)
Интерфейс ATAPI, поддержка CD-ROM, стримеров и пр.
SATA 1.0, поддержка длинных логических / физических блоков
Изначально общеупотребительным способом передачи данных через интерфейс IDE/ATA был протокол, называемый Programmed I/O или PIO. Существует пять режимов PIO, различающихся максимальными скоростями пакетной передачи данных (burst transfer rates). Общеупотребительное английское название - PIO modes. Естественно, речь идет о внешней скорости передачи данных и определяет скорость интерфейса, а не диска. До появления режима DMA-33 максимальная скорость передачи данных у режимов PIO и DMA была одинаковой. Главным недостатком режимов PIO является то, что передачей данных управляет процессор, что существенно увеличивает его загрузку. Зато эти режимы не требуют специальных драйверов и идеально подходят для однозадачных операционных систем.
Таблица 2 - скорость передачи данных для интерфейса
Максимально возможная скорость передачи данных для интерфейса IDE(он же ATA)
single word DMA 1, multi word DMA 0
Максимально возможная скорость передачи данных для интерфейса EIDE(он же ATA-2)
Максимально возможная скорость передачи данных для интерфейса Ultra-ATA (он же ATA-3)(он же Ultra DMA/33)
Максимально возможная скорость передачи данных для интерфейса Ultra-ATA/66 (он же ATA-4)(он же UltraDMA/66)
Реально максимальная скорость передачи данных для любого диска не превышает 10 MB/s, так как механические характеристики диска обойти невозможно. Большие значения скоростей относятся к работе с внутренним кэшем жесткого диска.
ѕ Скорость передачи увеличена до 80 MB/s
ѕ Максимальная длина соединительного кабеля может достигать 12 метров
Кроме этого, к одному шлейфу можно подключить до 15 устройств. Обратная совместимость, как это принято для SCSI устройств, также выдерживается и устройство с Ultra2 SCSI LVD можно подключить к обычному контроллеру SCSI. С этим интерфейсом выпускаются только жесткие диски в вариантах с 68-контактным разъемом (Wide) и SCA.
Но и скорость в 80 MB/s, как оказалось, не является предельной на сегодняшний день. Уже начинает внедряться производителями, как контроллеров, так и жестких дисков следующий вариант SCSI, называемый официально как SPI-3 (SCSI Parallel Interface - 3), неофициально Ultra160/m SCSI. Он разработан на базе Ultra2 SCSI LVD и отличается удвоенной скоростью передачи данных. Каким образом это достигнуто, видно из схематичной временной диаграммы.
Рисунок 3 - Временная диаграмма скорости передачи данных
ѕ защиту от статического электричества (состоит из пластины, защищающей плату винчестера);
ѕ систему слежения за изменениями и исправления мелких ошибок и сбоев.
Винчестеры Barracuda ATA II (еще одна лидирующая серия) стали лучшими. Скорость вращения шпинделя у них составляет 7200 об/мин, а плотность записи 250Гб на пластину. Производители дают этой серии не только гарантированную работоспособность, но и надежность.
Компания Seagate официально представила новую серию жестких дисков бизнес-класса, получившую название Cheetah. Доступны винчестеры следующего объема: 300 ГБ, 450 ГБ, 600 ГБ.
Скорость вращения шпинделя жестких дисков Seagate Cheetah составляет 15000 оборотов в минуту. Они имеют 16 МБ DRAM кеша и два интерфейса на выбор - 4Gbps Fiber Channel или 6Gbps SAS 2.0.
Гарантированное время работы (MTBF) винчестеров Seagate Cheetah составляет 1,6 миллиона часов.
У фирмы Western Digital были и падения, и взлеты, что также сказывалось и на их продукции. Но в итоге винчестеры IDE, работающие на частотном диапазоне от 83 до 133 МГц, заняли достойное место на рынке.
Например, возьмем винчестеры серии Western Digital Caviar, которые в свое время были лучшими. С технической стороны здесь все довольно просто - скорость вращения шпинделя 5400 об/мин, головки магнито-резиновые и интерфейс АТА-66. Но особенностью является система Data Lifeguard. Это система защиты информации от сбоев. Винчестеры этой серии могут быть прекрасным решением для компьютеров начального и среднего уровня.
Компания Western Digital собирается выпустить новый жесткий диск емкостью в 1 Терабайт с плотностью записи 334Гб на одной пластине. Но, уже почти год назад, южнокорейская корпорация Samsung добилась такого же результата.
Когда производители жестких дисков (HDD) пытаются достигнуть все большей плотности записи, от этого выигрывают все вокруг: чем выше плотность записи на пластину - тем меньше жестких дисков необходимо, чтобы достигнуть одинакового объема. А это, в свою очередь означает, что HDD потребляет меньше энергии, и меньше движущихся элементов приводиться в действие для выполнения дисковых операций.
Western Digital потихоньку обновляет свою линейку HDD Caviar GP, дополнив её экземпляром с плотностью записи в 334Гб и емкостью в 1ТВ. Но эти HDD все также будут оснащаться кэш памятью в 16Мб.
Но Western Digital не единственная компания, которая работает над тем, чтобы уместить 334Гб на одной пластине. На этой неделе корпорация Samsung анонсировала новый 1ТВ HDD EcoGreen, который нацелен на аудио-видео приложения, и использует пластины с емкостью в 334Гб. Samsung утверждает, что его диск EcoGreen F1 обеспечивает на 15% меньшее энергопотребление в сравнении с другими энергосберегающими жесткими дисками, и на 50% - по сравнению с традиционными 1TB жесткими дисками, с частотой оборотов шпинделя 7200rpm. Samsung EcoGreen F1 вращается со скоростью 5400rpm, и использует 3Гб/с SATA2 интерфейс. Его цена равняется $199.
В январе 2008 года Western Digital представила 320Гб HDD с одной пластиной, который имел самую высокую плотность, по сравнению с другими HDD компании. Но Samsung запустил в продажу свой 1ТВ HDD с плотностью в 334Гб на пластину еще июне 2007 года.
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/ATA - Интерфейс ATA
2. http://citforum.ru/hardware/bookide/ - Интерфейс IDE
3. А. К. Гультяев. Восстановление данных. Питер, 2006 г., 352с. (83 с.)
4. Кристофер Негус. Linux. Библия пользователя, 5-е издание. Диалектика, 2006г., 700с. (259с.)
5. http://msdn.microsoft.com/ru-ru/default - разделы для разработчиков, для подписчиков.
6. http://akina.hop.ru/mbr.php3 - Главная Загрузочная Запись - Master Boot Record (MBR)
7. Смирнов Ю. К. - Секреты эксплуатации жестких дисков ПК, BHV - Санкт-Петербург, 2006г.,
8. http://www.ixbt.com/storage/ide.html -Интерфейс IDE
Конструкция, общее устройство и принцип действия накопителей на жестких магнитных дисках. Основные характеристики винчестеров: емкость, среднее время поиска, скорость передачи данных. Наиболее распространенные интерфейсы жестких дисков (SATA, SCSI, IDE). презентация [324,3 K], добавлен 20.12.2015
Запоминающие устройства на жестких магнитных дисках. Устройство жестких дисков. Интерфейсы жестких дисков. Интерфейс ATA, Serial ATA. Тестирование производительности накопителей на жестких магнитных дисках. Сравнительный анализ Serial ATA и IDE-дисков. презентация [1,2 M], добавлен 11.12.2013
Технические характеристики накопителей на жестких магнитных дисках и их устройство. Питание и охлаждение накопителей. Неисправности аппаратной и программной частей. Программы для проведения диагностики поверхности накопителя, его головок и электроники. курсовая работа [483,6 K], добавлен 19.05.2013
Сравнительный анализ и оценка характеристик накопителей на гибких и жестких магнитных дисках. Физическое устройство, организация записи информации. Физическая и логическая организация данных, адаптеры и интерфейсы. Перспективные технологии производства. дипломная работа [2,4 M], добавлен 16.04.2014
Устройства ввода информации: клавиатура, мышь, манипуляторы. Накопитель на жестких магнитных дисках. Видеоподсистема компьютера. Видео мониторы, их классификация. Современные ЖК мониторы. Принцип работы, основные параметры и характеристики сканеров. курсовая работа [431,9 K], добавлен 24.09.2010
Анализ принципа действия накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров. Перфокарта как носитель информации в виде карточки из бумаги, картона. Основные функции файловой системы. Способы восстановления информации с RAID-массивов. дипломная работа [354,2 K], добавлен 15.12.2012
Описание особенностей работы устройств для стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках, а также с неоднородных полупроводниковых носителей. Изучение способов стирания информации с флеш–памяти. Выбор системы виброакустического зашумления. контрольная работа [2,9 M], добавлен 23.01.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Внутренние интерфейсы IDE и их разновидности реферат. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Автореферат На Тему Синтез Похідних 3-Аміно-4-Оксо-3,4-Дигідрохіназоліну На Основі Антранілоїлгідразиду Та Дикарбонових Кислот; Їх Хімічні Перетворення Та Біологічна Активність
Курсовая работа по теме Планирование сбытовой деятельности предприятия
Природа Осенью Сочинение 4 Класс
Подготовка И Оформление Курсовой Работы
Сочинение по теме Почему опасно быть поэтом
Реферат по теме Средневековая система образования
Реферат: Анализ поступления товарных запасов
Зачем Человеку Нужен Друг Сочинение Аргументы
Сочинение На Тему Язык Система Самоочищающаяся
Реферат На Тему Уход За Ногтями
Курсовая работа по теме Экономический анализ инвестиций
Курсовая работа по теме Анализ управления депрессивными территориями на примере Ивановской области
Сочинение По Рассказу Пиковая Дама
Курсовая работа: Дифференциация доходов и проблемы социального неравенства. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Living With Leukemia Essay Research Paper Living
Контрольная Работа По Теме Клетка
Курсовая Работа Государственный Бюджет Рф
Реферат: Комедия "Горе от ума". Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная Работа На Тему Роль Школьного Музея В Формировании Гражданской И Патриотической Самореализации На Примере Деятельности Школьного Музея Моу Большеутинская Сош
Реферат На Тему Защита Прав Потребителей
Способы митральной комиссуротомии - Медицина реферат
Отчет о прибылях и убытках - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Понятие, виды и общая характеристика государственных (муниципальных) предприятий - Государство и право контрольная работа