stringtranslate.com

Интерфейс жесткого диска

Доступ к жестким дискам осуществляется через один из нескольких типов шин , включая параллельный ATA (PATA, также называемый IDE или EIDE ; описанный до появления SATA как ATA), Serial ATA (SATA), SCSI , Serial Attached SCSI (SAS). и Fibre Channel . Мостовая схема иногда используется для подключения жестких дисков к шинам, с которыми они не могут взаимодействовать изначально, например IEEE 1394 , USB , SCSI , NVMe и Thunderbolt .

Семейства дисковых интерфейсов

Интерфейсы дисковых накопителей превратились из простых интерфейсов, требующих подключения сложных контроллеров к компьютеру, в интерфейсы высокого уровня, которые представляют собой согласованный интерфейс с компьютерной системой независимо от внутренней технологии жесткого диска. В следующей таблице перечислены некоторые распространенные интерфейсы жестких дисков в хронологическом порядке:

Ранние интерфейсы

Кабель передачи данных (вверху) и кабель управления (внизу), соединяющие плату контроллера и жесткий диск типа ST-506 . Кабель питания не показан.

Самые ранние интерфейсы жесткого диска (HDD) представляли собой интерфейсы последовательных битовых данных , которые подключали жесткий диск к контроллеру с помощью двух кабелей: одного для управления, другого для данных. [a] Для питания использовался дополнительный кабель, первоначально часто переменного тока, но позже обычно подключаемый непосредственно к блоку питания постоянного тока. Контроллер обеспечивал важные функции, такие как последовательное/параллельное преобразование, разделение данных и форматирование дорожек, и требовал согласования с приводом (после форматирования) для обеспечения надежности. Каждый кабель управления мог обслуживать два или более дисков, а выделенный (и меньший) кабель для передачи данных обслуживал каждый диск.

Примеры таких ранних интерфейсов включают:

В интерфейсах последовательных битовых данных частота данных, схема кодирования данных, записанных на поверхность диска, и обнаружение ошибок - все это повлияло на конструкцию поддерживающего контроллера. Используемые схемы кодирования включали частотную модуляцию (FM), модифицированную частотную модуляцию (MFM) и кодирование RLL [2] на частотах, например, в диапазоне от 0,156 МГц (FM на 2311) до 7,5 МГц (RLL на ST412) МГц. Таким образом, каждый раз, когда внутренние технологии развивались, происходила необходимая задержка, поскольку контроллеры проектировались или перепроектировались с учетом этого прогресса; это, а также стоимость разработки контроллера, привело к внедрению последовательных интерфейсов Word.

Enhanced Small Disk Interface (ESDI) был попыткой минимизировать время разработки контроллера за счет поддержки нескольких скоростей передачи данных со стандартной схемой кодирования данных; обычно это автоматически согласовывалось дисководом и контроллером; Однако в большинстве случаев 15- или 20-мегабитные диски ESDI не были совместимы с предыдущими версиями (т. е. 15- или 20-мегабитный диск не работал на 10-мегабитном контроллере). Диски ESDI обычно также имели перемычки для установки количества секторов на дорожку и (в некоторых случаях) размера сектора.

Последовательные интерфейсы Word

Последовательные интерфейсы History Word подключают жесткий диск к адаптеру шины [b] одним кабелем для комбинированной передачи данных и управления. (Как и все ранние интерфейсы, описанные выше, каждый привод также имеет дополнительный кабель питания, обычно прямой к блоку питания.) Самые ранние версии этих интерфейсов обычно имели 8-битную параллельную передачу данных на/от накопителя, но 16-битную версии стали гораздо более распространенными, и существуют 32-битные версии. Словесный характер передачи данных делает конструкцию адаптера главной шины значительно проще, чем конструкцию контроллера жесткого диска-предшественника.

Несколько жестких дисков Parallel ATA

Битовые последовательные интерфейсы

Современные последовательные интерфейсы подключают жесткий диск к адаптеру интерфейса главной шины (сегодня ПК обычно интегрирован в « южный мост ») с помощью одного кабеля данных/управления. Каждый привод также имеет дополнительный кабель питания, обычно прямой к блоку питания.

Твердотельный накопитель mSATA поверх 2,5-дюймового диска SATA.

Примечания

  1. ^ Некоторые жесткие диски были устройствами параллельной передачи данных, например IBM 2305.
  2. ^ Сегодня обычно интегрированные, но в ранних вариантах реализации отдельные платы или коробки.

Рекомендации

  1. ^ IBM 2311 Field Engineering Theory of Operation. Архивировано 2 декабря 2019 г. в Wayback Machine , октябрь 1967 г., глава 3 и рис. 3-1.
  2. ^ "Коды Рида-Соломона - Введение"
  3. ^ IBM 3880 Storage Control, Руководство по описанию моделей 1, 2, 3 и 4, GA26-1661-9. сентябрь 1987 г.
  4. ^ Через «Новую стратегию прикрепления» IBM намеревалась расстроить PCM
  5. ^ IBM 3990 Storage Control Справочная информация: ГЛОССАРИЙ, GA32-0099-06, © Copyright IBM Corp. 1988, 1994
  6. ^ «Интерфейс интеллектуальных систем облегчает интеграцию периферийных устройств», Х. Мейер и Дж. Корпи, Electronic Design, 20 августа 1981 г., стр. 97-103.

Внешние ссылки