Інтерфейс ATA, SATA, SCSI.

Послідовний інтерфейс Serial ATA (SATА) - наступник свого паралельного попередника. Тут підвищується швидкість обміну з пристроєм, вирішується проблема одночасної роботи з декількома пристроями, відразу використовується розширена адресація. Кабелі та роз'єми послідовного інтерфейсу SATA компактні, «гаряче» підключення реалізується природним чином: в SATA кожен пристрій підключається до власного порту хост-контролера, а не до загальної шини. Спочатку інтерфейс SATA призначався тільки для підключення внутрішніх пристроїв, пізніше він став і зовнішнім інтерфейсом, В SATA-II з'явилися нові елементи: мультиплексори, що дозволяють підключати до одного порту хоста кілька пристроїв, і селектори портів, що дозволяють підключати один пристрій (або мультиплексор) до двох хостам (але працювати пристрій може тільки з одним хостом).

SATA використовує 7-контактний роз'єм замість 40-контактного роз'єму у PATA. SATA-кабель має меншу площу, за рахунок чого зменшується опір повітрю, обдувається комплектуючі комп'ютера, спрощується розводка проводів всередині системного блоку.

SATA-кабель за рахунок своєї форми більш стійкий до багаторазового підключення. Живить шнур SATA так само розроблений з урахуванням багатократних підключень. Роз'єм живлення SATA подає 3 напруги живлення: +12 В, +5 В і +3,3 В; однак сучасні пристрої можуть працювати без напруги +3,3 В, що дає можливість використовувати пасивний перехідник зі стандартного роз'єму живлення IDE на SATA. Ряд SATA пристроїв поставляється з двома роз'ємами живлення: SATA і Molex.

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

Стандарт SATA передбачає гарячу заміну пристроїв і функцію черги команд (NCQ, починаючи з SATA / 300).

SATA пристрої використовують два роз'єми: 7-контактний (підключення шини даних) і 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 привести до пошкодження пристрою.

Паралельна шина ATA (IDE) - наймасовіший інтерфейс, застосовуваний для пристроїв зберігання, - також є специфічним через підключень до шини ISA. З часом місце підключення змінилося (тепер це шина PCI та її послідовники), але заради сумісності та спадкоємності інтерфейс АТА зберігався (поступово модернізуючись). Для пристроїв, логічно що відрізняються від жорстких дисків - оптичних, магнітооптичних, стрічкових b будь-яких інших, - в 1996 році була прийнята з
спеціфікація ATAPI. Це пакетне розширення інтерфейсу, яке дозволяє передавати по шині АТА влаштуванню блоки командної інформації, структура яких запозичена з SCSI. Досягнутий стеля швидкості ATA / ATAPI - 133 Мбайт / с (Ultra DMA Mode 6). Спочатку інтерфейс АТА володів обмеженням адресуемого обсягу даних в 137 Гбайт, в останніх версіях (ATA / ATAPI-6) це обмеження подолано, нинішній «стеля» - 144 Пбайт (петабайт)

(248 блоків).

Для підключення жорстких дисків з інтерфейсом PATA зазвичай використовується 40-дротовий кабель (іменований також шлейфом). Кожен шлейф зазвичай має два або три роз'єми, один з яких підключається до гнізда контролера на материнській платі, а один або два інших підключаються до дисків. В один момент часу шлейф P-ATA передає 16 біт даних. Іноді зустрічаються шлейфи IDE, що дозволяють підключення трьох дисків до одного IDE каналу, але в цьому випадку один з дисків працює в режимі read-only.

.

Інтерфейс SCSI - головний конкурент АТА для пристроїв зберігання - є універсальним. Він призначений для підключення пристроїв різних класів: дискових, стрічкових, оптичних та інших пристроїв зберігання, принтерів, сканерів, комунікаційних та інших пристроїв. В інтерфейсі SCSI визначена ідеологія взаємодії хоста з пристроями, ефективна при роботі з безліччю пристроїв в багатозадачних системах. Інтерфейс SCSI спочатку існував лише у вигляді паралельної шини. Згідно сучасним стандартам протоколи інтерфейсу SCSI дозволяють працювати не тільки з паралельною шиною або послідовним інтерфейсом SAS (варіант SCSI), але і з іншими засобами доставки: послідовної шиною IЕЕЕ 1394 (FireWire), Fibre Channel, SSA, а також будь-якими IP-мережами - iSCSI. Всі варіанти SCSI придатні як для внутрішнього, так і для зовнішнього підключення; вони мають підтримку гарячого підключення-відключення, необхідну у великих і відповідальних системах зберігання даних. Межа адресації даних для пристроїв SCSI спочатку становив 2 Тбайт (32-розрядна адресація блоків), пізніше ввели можливість 64- розрядної адресації блоків (обсяг зберігання - до 9 444 732 965 739 290 427 392 байт).

Історія інтерфейсу для малої комп'ютерної системи (Small Computer System Interface, SCSI) починається в 80-х роках, коли з'явилися його перші варіанти на базі системного інтерфейсу Sugart Associates (Sugart Associates System Interface, SASI). Метою його розробки було створення інтелектуальної, незалежної від пристрою шини для підключення периферії до ПК і робочих станцій.

ШНУР SCSI
Для забезпечення нечутливості до перешкод зовнішні кабелі SCSI не тільки використовують кручені пари, а й організовані у вигляді трьох концентричних шарів (див. Малюнок 2). Центральний, внутрішній, шар містить три пари: Request («Запит»), Acknowledge («Підтвердження») і Ground («Земля»). Середній - проміжний - шар служить для передачі керуючих сигналів. Третій - зовнішній - шар призначений для передачі даних і інформації про парності. В середньому шарі пари скручені в протилежному напрямку порівняно з прилеглими до нього зовнішнім і внутрішнім шарами для зменшення ємнісного зв'язку між шарами. Розміщення жил для передачі керуючих сигналів в середньому шарі забезпечує відсутність інтерференції між даними і сигналами Request / Acknowledge.

Література

· http://bukvar.su

· http://www.ixbt.com/mainboard/eisa.html

· http://www.ua5.org/device/214-shina.html

· http://octeoria.com/Glava9/Index4.htm