Stachyris striolata)

Send

استمرت المحادثات حول واجهة Serial ATA الجديدة ، التي تحل محل تطوريًا واجهات Parallel ATA الحالية في كل مكان (UltraATA / 100 ، / 133 ، وما إلى ذلك) ، لفترة طويلة. يكفي أن نقول إننا كتبنا عنها بالتفصيل منذ أكثر من عامين (انظر www.computerra.ru/offline/2000/354/3815) ، تم اعتماد المواصفات النهائية للإصدار الأول من هذه الواجهة ، Serial ATA 1.0. في 29 أغسطس 2001 (انظر www.serialata.org/collateral/index.shtml) ، وتم إصدار دليل تصميم مفصل لأجهزة Serial ATA 1.0 (انظر www.serialata.org/collateral/zipdownloads/10Gold _ Supp.zip) في الخامس من أبريل من هذا العام - مباشرة تقريبًا بعد الربيع منتدى مطوري Intel. وفي الوقت نفسه ، كان تجسيد Serial ATA في الأجهزة الجديدة - بشكل أساسي محركات الأقراص الثابتة وأجهزة التحكم في الأقراص على اللوحات الأم - بطيئًا في الوصول إلى المستهلكين. لم تعلن Seagate حتى هذا الصيف عن محركات أقراص Barracuda ATA V الجديدة ، والتي يتميز بعضها بهذه الواجهة الجديدة. ومع ذلك ، فإننا ننتظر تلك الأقراص حتى يومنا هذا. يقدم بناة الأقراص الأخرى (ماكستور ، آي بي إم ، ويسترن ديجيتال) الوعود أيضًا.

لا يكلف مصنعو شرائح اللوحات الأم عناء التسرع في إطلاق وحدات التحكم: فالكثير منهم لديهم شرائح جديدة مع Serial ATA مدمج من المقرر إطلاقه فقط في نهاية هذا العام (على سبيل المثال ، Intel's ICH5 South I / O hub في مجموعة شرائح Springdale والجسر الجنوبي SiS965 من SiS). هذا هو ، في الوقت الحالي ، في الواقع ، يمكن فقط لمصنعي الرقائق المنفصلة لوحدات تحكم ATA تقديم منتجاتهم إلى Serial ATA إلى المحكمة - وهذه هي Promise و High Point و Marvell وبعض الآخرين. ومع ذلك ، فإن Promise و High Point ، وفقًا لتقليدهما الطويل الأمد ، كانا دائمًا أول من أطلق وحدات تحكم للإصدارات الجديدة التالية من واجهات ATA (UltraATA / 66 ، / 100 ، / 133) ، لذلك لم تكن رقائق Serial ATA استثناءً .

في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على عينات الإنتاج الأولى من وحدات تحكم Serial ATA على اللوحات الأم الشائعة. يجب تقديم الشكر للمبادرة من قبل ASUSTeK ، التي أصدرت مؤخرًا العديد من اللوحات الأم من الجيل الجديد ، على سبيل المثال ، P4B533-VT على مجموعة شرائح i845G و P4S8X على مجموعة شرائح SiS648 (ناقشنا هذه اللوحات الرئيسية بالتفصيل مسبقًا في المقالة على www.ferra .ru / online / system / 19470) ، ومن السمات المميزة لها ، على وجه الخصوص ، وجود وحدة تحكم لوحة لواجهة ATA الجديدة (جنبًا إلى جنب مع Parallel ATA القديم). نظرًا لأن الشرائح الحالية غير مجهزة بـ Serial ATA ، استخدم مهندسو ASUS شرائح تحكم منفصلة لهذه الواجهة ، وأخرى مختلفة. سيتيح لنا هذا الفرصة لإلقاء نظرة على Serial ATA من زوايا مختلفة. ولكن قبل الشروع مباشرة في النظر في قطع جديدة من الحديد ، دعونا نتذكر بإيجاز الميزات الرئيسية للواجهة الجديدة ، والتي سيتعين علينا العمل بها خلال السنوات العشر القادمة ، أو ربما أكثر.

تمت مناقشة المتطلبات الأساسية والتاريخ المسبق لواجهة Serial ATA ، بالإضافة إلى خصائصها الأساسية ، بالتفصيل مسبقًا ، لذلك ، من أجل عدم تكرار أنفسنا ، نحيلك إلى المقالة على www.ferra.ru/online/storage/6926 . يمكن لأي شخص دراسة المواصفات التفصيلية للإصدار 1.0 من هذه الواجهة ، على سبيل المثال ، على الموقع الرسمي www.serialata.org في وثيقة من 307 صفحة على الرابط www.serialata.org/collateral/zipdownloads/SerialATA10Gold.zip ، أيضًا كما في موقع الويب developer.intel.com ... سنقوم هنا ببساطة بإدراج الاختلافات الرئيسية بين الواجهة التسلسلية الجديدة والواجهة الموازية القديمة والتطرق إلى المبادئ الأساسية وطرق تنفيذها في الأجهزة.

بادئ ذي بدء ، يختلف كابل الواجهة الجديدة اختلافًا جوهريًا عن السابق المسطح بعرض 40 أو 80 سلكًا: تم تقليل عدد أسلاك الإشارة الخاصة بالكابل إلى أربعة (يوجد أيضًا كابل أرضي) ، وطولها المسموح به تمت زيادته إلى متر واحد. هذا يساهم في حزمة أكثر إحكاما وظروف تبريد أفضل داخل علبة الكمبيوتر ، مما يجعل التصميم أرخص. هنا موصلات مضغوطة ذات سبعة أسنان متصلة بواسطة كبل مسطح ضيق بعرض حوالي 8 مم وسمك حوالي 2 مم (انظر الصورة). يوجد داخل كبل Serial ATA زوجان من أسلاك الإشارة (زوج واحد للاستقبال والآخر للإرسال) ، مفصولة بثلاثة موصلات من السلك المشترك ("الأرضي"). على الموصل الموجود على الأقراص واللوحات الأم ، تبرز ثلاثة دبابيس "أرضية" قليلاً خارج مسامير الإشارة لتسهيل التوصيل السريع (يوجد توصيل "ساخن" لمحركات الأقراص عبر Serial ATA بدون محولات خاصة).

كبلات Serial ATA و Parallel ATA.

ميزة أخرى لـ Serial ATA هي عرض النطاق الترددي الأعلى من Parallel ATA. يحتوي الإصدار الأول من واجهة Serial ATA على نطاق ترددي يصل إلى 1.5 جيجابت / ثانية (هذا حوالي 150 ميجابايت / ثانية للحمولة مقابل 100-130 ميجابايت / ثانية للواجهة المتوازية). ومع ذلك ، في المستقبل ، سيزيد الجيل الثاني والثالث من Serial ATA (بعد حوالي 3 و 6 سنوات) السرعة إلى 3 و 6 جيجابت / ثانية ، على التوالي.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنه يمكن توصيل محرك أقراص واحد فقط بكل كبل Serial ATA (يمكن توصيل محركي أقراص بمحركات أقراص متوازية في نفس الوقت) ، فإن هامش سرعة الواجهة يبدو الآن كبيرًا جدًا. في الواقع ، إذا كانت محركات الأقراص الثابتة الحالية من IDE ذات سرعة قراءة للبيانات المفيدة من أطباق تصل إلى 50 ميجابايت / ثانية قد أشبعت عمليًا واجهة UltraATA / 100 (لم يعد من الممكن تعايش محركي أقراص على كبل IDE واحد بدون فقدان نظري للسرعة ، منذ ذلك الحين في الواقع ، يعطي UltraATA / 100 عرضًا تردديًا متدفقًا يبلغ 90 ميجابايت / ثانية تقريبًا) واقترب من حد واجهة UltraATA / 133 ، ثم سيستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا حتى تصل الأقراص الفردية إلى 150 ميجابايت / ثانية (وفقًا للتقديرات ، حوالي 5 سنوات أو أكثر) ، وهذا يعني أن الإصدار الأول من Serial ATA مضمون بعمر طويل. بالإضافة إلى ذلك ، لن يتداخل القرب على نفس الكبل مع الأقراص بعد الآن بسبب التخلص من زمن انتقال ناقل IDE للتبديل بين الأجهزة المجاورة ، مما يزيد أيضًا من سرعة تشغيل القرص في أجهزة الكمبيوتر مع التنفيذ الكفء لوحدات التحكم على اللوحات الأم.

تم أيضًا تحسين التأطير الكهربائي للواجهة: الآن ، بدلاً من أكثر من 20 خطًا بخمسة فولت (وغالبًا ما تتطلب إشارات بخمسة فولت في الأنظمة الحديثة مزيدًا من التعقيد ودوائر أكثر تكلفة ، نظرًا لأن معظم الدوائر الدقيقة الرقمية الحالية تعمل بالفعل في جهد إمداد أقل) ، يتم استخدام خطين تفاضليين فقط مع اختلاف مستوى 0 فقط ، 5 فولت ، وهو متوافق تمامًا مع الحلول المتكاملة الحديثة.

ميزة أخرى مهمة في Serial ATA هي أن تغييرات هندسة الواجهة تكمن فقط في مجال الواجهة المادية ، وفي السجلات والبرامج ستكون متوافقة تمامًا مع ATA المتوازي الحالي. لذلك ، لن تكون هناك حاجة لتغيير برامج التشغيل بشكل جذري. علاوة على ذلك ، في بعض الحالات ، لا تكون هناك حاجة إلى برامج تشغيل جديدة لـ Serial ATA على الإطلاق (!): بنية Serial ATA شفافة لنظام BIOS ونظام التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي Serial ATA (على عكس ATA المتوازي) على تصحيح الخطأ (ECC) ، وسيتم ضمان سلامة البيانات المنقولة عبر الكابل.

سيتم تنفيذ التوافق العكسي لـ ATA التسلسلي مع التوازي بطريقتين: الجمع بين الشرائح التي تدعم واجهة ATA المتوازية مع المكونات المنفصلة التي تنفذ فعليًا Serial ATA ، واستخدام المحولات (dongles) التي تحول ناقل ATA المتوازي إلى ناقل تسلسلي ، والعكس بالعكس (انظر الرسم التخطيطي للكتل).

4 خيارات رئيسية لتنفيذ واجهة Serial ATA.

يوضح الرسم التخطيطي الخيارات الأربعة الرئيسية لتنفيذ واجهة Serial ATA. الأول كلاسيكي. يتم توصيل وحدة تحكم Serial ATA مباشرة بمحرك Serial ATA. الخيار الثاني مخصص بشكل أساسي للمرحلة الأولية لتقديم واجهة جديدة ، عندما تكون هناك وحدات تحكم UltraATA / 100 مصححة (وما شابهها) وأقراص بنفس الواجهة ، ويمكن توصيلها عبر Serial ATA إذا كانت رقائق المترجم المقابلة (الدونجل ، هذه الرقائق لا تتطلب برامج تشغيل خاصة). الخياران المتبقيان هما فترات لاحقة من التكيف (الانتقال) إلى Serial ATA من Parallel ATA ، عندما يكون أحد الأجهزة بالفعل Serial ATA ، والآخر ليس كذلك بعد. في هذه الحالة ، يقوم مترجم واجهة واحد بهذه المهمة. حاليًا ، نحن الأقرب إلى الخيارين "2" و "4" (سننظر فيها في هذه المقالة) ، على الرغم من ظهور محركات Serial ATA ، سنعود إلى بقية الخيارات.

لنرى الآن كيف يتم تنفيذ وحدات تحكم Serial ATA على اللوحات الأم ASUS P4B533-VT و P4S8X.

تنفذ هذه اللوحة الإصدار الكلاسيكي من المترجم الخارجي من التوازي إلى التسلسلي ATA (الخياران 2 و 3 في الرسم التخطيطي للكتلة أعلاه). احتوت عينة ما قبل البيع للوحة P4B533-VT على وحدة تحكم IDE-RAID ثنائية القناة UltraATA / 133 استنادًا إلى شريحة Promise PDC20276 - منفذا ATA متوازيان ثنائي القناة. أول منفذ ATA لوحدة التحكم هذه (موصل IDE الأزرق) متصل باثنين من المترجمين الجسور من واجهة ATA المتوازية إلى واجهة Serial ATA ، مصنوعة من رقائق 88i8030 من Marvell (في الصورة). وبجانبهم يوجد منفذا Serial ATA ذي 7 سنون (موصلات). بفضل هذا ، اكتسبت اللوحة مرونة إضافية في الاستخدام ، حيث من الممكن توصيل ما يصل إلى 4 أقراص UltraATA / 133 بوحدة تحكم RAID (لحلقتين متوازيتين) ، أو استخدام القناة الأساسية لاثنين من أقراص Serial ATA ، و قناة ثانوية في نفس الوقت لمحركات الأقراص القديمة.

Serial ATA على اللوحة الأم ASUS P4B533-VT.

في نفس الوقت ، يمكنك تنظيم مصفوفات RAID بنفس الطريقة (يظهر متغير من هذا الاتصال في الصورة أدناه).

Serial ATA و Promise IDE RAID على ASUS P4B533-VT.

بالطبع ، في هذا التجسيد ، يمكن استخدام منفذ IDE الأساسي لوحدة التحكم RAID إما للتوازي (الموصل الأزرق على اللوحة) أو للاتصالات التسلسلية (لا يمكنك دمجها). وفي الوقت نفسه ، في البيان الصحفي الخاص بإصدار هذه اللوحة ، تمت الإشارة إلى شريحة Promise PDC20376 ، والتي تجمع بين قناة ATA متوازية مع منفذي Serial ATA. هذا هو الخيار المستخدم في اللوحة الأم ASUS التالية - P4S8X.

بالإضافة إلى منفذي "شرائح" UltraATA / 133/100/66/33 القياسيين ، تم تجهيز اللوحة بأحدث شريحة Promise PDC20376 التي تدعم منفذ واحد ثنائي القناة UltraATA / 133 متوازي (في الصورة - المنفذ الأزرق "الجانبي" على اليمين) ومنفذين Serial ATA (SATA 150 ، على جانبي شريحة Promise في نفس الصورة) ، ولكل منهم (منافذ Promis) ، فإن وظائف IDE RAID 0 و 1 ممكنة (بما في ذلك محركات أقراص SATA). أي أنه في هذه اللوحة الأم ، قام المطورون بعمل مترجمين محوريين على شرائح 88i8030 من Marvell ، باستخدام حل متكامل جديد على الفور.

معلومات الاستخدام

يمكن استخدام الصورة "الطائر المرقط العنق (Stachyris striolata)" للأغراض الشخصية والتجارية وفقًا لشروط الترخيص الخالي من حقوق الملكية المشتراة. الصورة متاحة للتنزيل بجودة عالية وبدقة تصل إلى 5184x3456.

البلد: تايلاند
موقع: الخارج
اتجاه الصورة: أفقي
الموسم: صيف
أوقات اليوم: يوم