Для начала разберемся раз и навсегда, что такое есть IDE и чем он отличается от ATA. По сути, нечем. В повседневной жизни можно употреблять как одно, так и другое слово, и все, кто знает их значение, поймут вас правильно. Появление термина "IDE" - последствие маркетингового хода компании Western Digital. В один из периодов развития интерфейса ATA все производители как только не изгалялись, чтобы продать свою продукцию. В результате появлялись всякие громкие надписи, вроде Fast ATA, Fast ATA-2 и Enchanced IDE (или EIDE). Но обо всем по порядку.



Свое название интерфейс ATA получил потому, что он является присоединением к AT-совместимому контроллеру. На заре развития дисковых накопителей этот контроллер являлся отдельной деталью, но после 1984 года в результате совместных разработок компаний Compaq и Western Digital он был встроен непосредственно в электронику винчестера, благодаря чему хоть и немного увеличилась стоимость самого HDD, но зато заметно снизилась общая стоимость дисковой подсистемы. И поэтому интерфейс, по которому дисковые накопители соединяются с материнской платой, называются Attachment AT (или ATA), что в переводе означает "присоединенный к AT".



Что такое ATA? Это интерфейс, по которому производит обмен данными, между устройством, эти данные содержащим и устройством, эти данные получающим. Например, запись на CD-диск файлов, хранящихся на винчестере.



Тут стоит приостановится и сказать о типах управления потоком данных. Это управления может осуществляться программно и непрограммно. Программное называется PIO (Programmed Input/Output, Программируемый Ввод/Вывод). Суть в том, что передачей данных от одного устройства к другому управляет центральный процессор. Именно из-за "впряжения" CPU он принимает на себя дополнительную нагрузку по распределению потока данных, и это замедляет работу его, а значит, и системы в целом. Существуют 4 режима PIO (с 1-го по 4-й), каждый из которых позволяет данные с большей скоростью, чем предыдущий.



DMА (Direct Memory Access, Прямой Доступ к Памяти). Основан на том, что все устройства, подключенные к системной шине, могут обмениваться данными без помощи CPU, общаясь друг с другом (устройство с устройством) напрямую. В качестве примера можно привести все ту же запись файлов на CD. Говоря о DMA, нельзя не упомянуть о BM (Bus Master). Говоря по-русски, о Хозяине Шины. Им временно становится устройство, подключенное к шине и желающее передать по ней данные. DMА может быть выставлен в следующие режимы: single word 1, 2 и 3 и multi word 1, 2 и 3. Как и в PIO, каждый режим имеет более высокую скорость, чем предыдущий. Выставлять дисковые накопители на работу в режиме DMA предпочтительней, так как он совсем не грузит процессор и не замедляет работу системы.



Следом за ATA был разработан стандарт АТА-2. Он отличался от предыдущего улучшенными скоростными характеристиками, а именно добавлением 3-го и 4-го режимов PIO и multi word 1 и 2 DMA. Также были добавлены режимы BT (Block Transfer) и LBA (Logical Block Adressing). BT позволяет ускорить передачу данных, а LBA ускоряет ее при использовании древних дисков.



После изобретения ATA-2 на рынке началась путаница: производители, руководствуясь одним им известными маркетинговыми замыслами, в своих прайсах и рекламе обзывали стандарт, поддерживаемый их продукцией, так, как будто специально старались всех запутать. В результате на свет появились такие синонимы ATA, как Fast ATA, Fast ATA 2 и даже доселе никому не известное слово EIDE, выдуманное фирмой Western Digital. А так, если разобраться, то Fast ATA по смыслу аналогичен "обычному" ATA, а Fast ATA-2 представляет собой тот же ATA-2, но с улучшенными скоростными характеристиками.



Далее на свет появился ATA-3. Он стал единственным стандартом, который не прошел сертификацию ANSI. Не прошел он ее исключительно из-за того, что он не нес в себе никаких улучшений скоростных характеристик (только улучшение степени надежности данных). По сравнению с ATA-2 в него была добавлена лишь технология SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology), с помощью которой можно было тестировать железо на предмет его неисправности. SMART сейчас активно применяется для проверки жесткий дисков.



Скорости жестких дисков росли, и разработчики интерфейсов не имели права отставать. Поэтому на смену "третьему" ATA пришел "тридцать третий". ATA-33 основывался на применении особой системы контроля ошибок и поэтому обеспечивал повышенную сохранность данных. Другие названия этого стандарта: Ultra DMA, DMA-33, Ultra ATA.



После ATA-33 был изобретен ATA-66, который являлся разработкой компании Quantium. По сравнению с ATA-33 здесь была улучшена пропускная способность и теперь она составляла 66 мб/с. ATA-66 сменил ATA-132. Новый стандарт позволял передавать данные со скоростью 132 мб/c.



Интерфейс ATA, по сути, предназначен для подключения только жестких дисков. Те из нас, кто застал появление первых персоналок, помнит "сидиромы", подключаемые не к контроллеру на матплате, а к специальному разъему на звуковой карте. Но когда мощности ATA-интерфейса выросли, пришло время задуматься, а не подключить ли и CD-ROM к EIDE. Сказано-сделано. Подключили, благо разъемы IDE-штекера и ответной части привода идентичны. Включаем комп, но сидюк почему-то не работает. Ах, да, он же должен контроллеру жестким диском представляться. Надо бы стандартик соответствующий замутить. Наверное, примерно так порассуждали умы мира, и был изобретен стандарт ATAPI, благодаря которому все только внешне схожие с винчестером устройства могли быть подключенными к контроллеру матплаты обычным EIDE-шлейфом. Термин "EIDE" расшифровывается как "Enchanced IDE" и представляет собой полную аналогию IDE. Сам же IDE раскрывается как Integrated Device Electronics и, по сути, представляет собой любую электронику, встроенную, например, в электрический чайник или микроволновку. Поэтому термин ATA (присоединенный а AT) больше подходит для интерфейса дисковой подсистемы.




Parallel ATA - параллельный ATA. Под это понятие попадает все, что было описано в этой статье. ATA стал называться параллельным (т.е. PATA) с того момента, когда был разработан последовательный интерфейс. До этого момента PATA назывался "просто" ATA. Но, согласитесь, если один интерфейс - последовательный, значит, другому быть параллельным. Чистая логика.

Serial ATA - последовательный ATA. Доработанный и улучшенный интерфейс. Во-первых, в нем удалось значительно поднять планку скорости. В параллельном же варианте максимальное значение скорости уже достигло уровня головы, выше которой, как известно, не прыгнешь. Во-вторых, стало возможным довести длину шлейфа до 1 м против 45 см для PATA. Вообще, принципиально изменилась схема реализации дисковой подсистемы на Serial ATA. На один PATA-шлейф можно было подключить до двух дисковых накопителей, установив на одном из них джампер в положение "Master", а на другом - в "Slave". В последовательном интерфейсе все изменено коренным образом: шлейф похудел с 40 жил до 7 и выглядит скорее проводком, нежели шлейфом. Спецификация интерфейса такова, что к одному контроллеру может быть подключено только одно устройство, из-за чего необходимость в джамперах отпадает сама собой. Также в SATA реализована функция Hot Swap (Горячая Замена, т.е. возможность отключение винчестера от контроллера без необходимости полного обесточивания ПК). В PATA же такая возможность появлялась лишь при использовании специальных салазок для жесткого диска. Горячая замена в связке с длинными сигнальным (т.е. тем, по которому осуществляется передача данных) кабелем и кабелем питания превращать внутренние SATA-винчестеры во внешние, что будет существенно упрощать их замену. Кроме того, узкие кабели меньше, чем PATA-шлейфы, препятствуют движению воздуха внутри системного блока, да и закреплять их значительно удобнее. Новые технологии я расхвалил достаточно, теперь о грустном (говорить о нем неприятно, но обязательно надо). К сожалению (возможно в силу новизны технологии) винчестеры, поддерживающие передачу данных по стандарту SATA, на данный момент выпускаются отнюдь не большими партиями. Пока производители делают обычные HDD, предназначенные для параллельного интерфейса, которые предлагается подключать к SATA-шлейфу через переходник (мост). Но при использовании моста все возможности последовательного ATA, главная из которых - повышенная по сравнению с Pararallel ATA-133 пропускная способность, становятся сведены на нет. Ведь какая разница, к чему ты подключишь хард - хоть к гипергалактическому интерфейсу подключи - PATA-диск "в душе" все равно останется PATA. Если HDD будет "исконно SATA", то картина просветляется. Какие из всего сказанного можно сделать выводы? Если у вас компьютер с контроллером SATA и тем более без оного и уже есть PATA-винчестер, то нет смысла переходить на SATA-оборудование - пустая трата средств и времени. Это так, потому что прироста производительности, заметного на глаз, вы все равно не получите. Если же вы собираете новую систему с нуля, выбирайте матплату с возможностью создания SATA дисковой подсистемы. Диски по возможности покупайте такого же, SATA интерфейса. Потом, когда последовательный интерфейс разовьет скорость до 300, 600 и даже 900 МГц, вы окажетесь в явном выигрыше. Сейчас же просто такое время, что старая технология PATA уже морально устарела, а новая SATA еще только только набирает обороты.



Послесловие



В этой статье мне, я надеюсь, удалось упомянуть основные понятия, касающиеся дисковых интерфейсов и самих дисков, и подробно рассказать о них. Вполне возможно что некоторые вещи в процессе написания вылетели у меня из головы против моей богатырской воли, а какая-то интересная информация просто не прошла тематический отбор. Но она обязательно будет включена в одну из следующих статей на подходящую для этого тему. Оставайтесь с нами.