Периферийные устройства ЭВМ Никитин К. А. ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Скачать презентацию Периферийные устройства ЭВМ Никитин К. А. ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ Скачать презентацию Периферийные устройства ЭВМ Никитин К. А. ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

lekciya_4_interfeysy_ata_i_sata.ppt

  • Количество слайдов: 19

>Периферийные устройства ЭВМ Никитин К.А. Периферийные устройства ЭВМ Никитин К.А.

>ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ УСТРЙСТВ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ Интерфейс ATA ATA (от англ. Advanced Technology (AT) Attachment ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ УСТРЙСТВ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ Интерфейс ATA ATA (от англ. Advanced Technology (AT) Attachment – прикрепление к AT (одному из первых форм-факторов современных материнских плат)) - интерфейс для подключения накопителей информации (жёстких дисков, оптических приводов). Интерфейс появился в результате переноса стандартного контроллера жёсткого диска с материнской платы ближе к накопителю, т.е. создания устройств со встроенным контроллером – IDE (от англ. Integrated Drive Electronics).

>Архитектура интерфейса ATA хост-адаптер (хост-контроллер) – средство сопряжения интерфейса ATA с шиной компьютера; ведущее Архитектура интерфейса ATA хост-адаптер (хост-контроллер) – средство сопряжения интерфейса ATA с шиной компьютера; ведущее устройство (Master или device 0); ведомое устройство (Slave или device 1). Существует два способа задания адреса устройства на канале шины ATA: с помощью кабельной выборки или явным заданием адреса на каждом из устройств. Параллельно могут работать только устройства IDE, подключаемые к разным каналам АТА.

>Адресации данных интерфейса АТА Изначально для накопителей использовалась трехмерная адресация CHS, которая включала адрес Адресации данных интерфейса АТА Изначально для накопителей использовалась трехмерная адресация CHS, которая включала адрес цилиндра (cylinder), головки (head) и сектора (sector). В этом случае устройство АТА позволяет адресовать до 267 386 880 (65 536x16x255) секторов (блоков), что при размере сектора в 512 байт дает 136 902 082 560 байт (около 137 Гбайт). В настоящее время используется линейная адресация логического блока LBA (Logical Block Addressing), где адрес блока (сектора) определяется 28-битным числом, что позволяет адресовать до 268 435 455 (228). Для устройств ATA, поддерживающих и CHS, и LBA, режим адресации определяется для каждой команды битом L (бит 6) регистра выборки (drive/head register); режимы могут чередоваться произвольным образом.

>

>

>Режимы передачи данных Программный доступ PIO (Programmed Input/Output) выполняется в виде следующих друг за Режимы передачи данных Программный доступ PIO (Programmed Input/Output) выполняется в виде следующих друг за другом операций чтения или записи в пространстве ввода-вывода по адресу регистра данных. Программный обмен на всё время передачи блока занимает и процессор, и системную шину. Блочный режим DMA за счёт сокращения числа прерываний, которые должен обслуживать процессор, в многозадачной системе позволяет повысить производительность дискового обмена. Обмен по каналу DMA занимает исключительно шины ввода/вывода и памяти. Режимы обмена по каналу DMA бывают одиночными (Singleword DMA ), множественными (Multiword DMA) и Ultra DMA.

>Параметры режимов передачи интерфейса ATA Параметры режимов передачи интерфейса ATA

>Электрический интерфейс Электрический интерфейс

>ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ УСТРЙСТВ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ Интерфейс Serial ATA SATA (англ. Serial ATA) — последовательный ШИНЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ УСТРЙСТВ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ Интерфейс Serial ATA SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации (как правило, с жёсткими дисками) Спецификации последовательного интерфейса Serial ATA (SATА) версии 1.0 были опубликованы в августе 2001 г., а спецификация Serial ATA II — в октябре 2002 г. В мае 2009 г. выпущена спецификация 3.0 (www.sata-io.org).

>Стандарт SATA предусматривает работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в Стандарт SATA предусматривает работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). Стандарт SATA II (или SATA 2.0, или SATA/300) работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Спецификация SATA Revision 3.0 предусматривает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (с пропускной способностью до 4,8 Гбит/с - 600 МБ/с).

>Описание SATA Четырёх уровневая модель интерфейса Описание SATA Четырёх уровневая модель интерфейса

>На логическом уровне для передачи данных используется двухэтапное кодирование 8 бит/10 бит. Кроме этого, На логическом уровне для передачи данных используется двухэтапное кодирование 8 бит/10 бит. Кроме этого, при передаче данных используется метод циклического избыточного контроля CRC-32 (Cyclic Redundancy Check). На физическом уровне используется код NRZ (Non Return to Zero). Описание SATA

>Алгоритм Rotational Position Ordering при выстраивании очереди команд учитывает дистанцию поиска и текущее положение Алгоритм Rotational Position Ordering при выстраивании очереди команд учитывает дистанцию поиска и текущее положение головок на окружности пластин. В результате команды выполняются в таком порядке, чтобы сократить до минимума общее время доступа, включающее обе задержки — поиска и вращения. Именно этот алгоритм был положен в основу технологии Native Command Queuing (NCQ). Для реализации изменения порядка следования команд необходима маркировка каждой команды, отличающая ее от других команд в очереди. В NCQ для этого используется 5-битный тег, поэтому максимальное число команд в очереди не может превышать 32. Базой для реализации NCQ в рамках протокола Serial ATA стали три механизма: сообщения о статусе завершения команды без состязаний (race-free status return), агрегирования прерываний (interrupt aggregation) прямой доступ к памяти по инициативе устройства (First Party DMA). Описание SATA

>Технология NCQ Технология NCQ

>Интерфейс eSATA eSATA (External SATA) – интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Интерфейс eSATA eSATA (External SATA) – интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены». Был разработан в середине 2004. Основные особенности eSATA: поддержка полной скорости SATA-интерфейса; отсутствуют преобразования протоколов из IDE/SATA в USB/FireWire; низковольтная передача сигналов по кабелю; лучшая, чем у SATA защита от статического электричества (ESD) при подключении кабелей, уменьшена электромагнитная интерференция (EMI) сигналов кабеля; более надёжное и прочное соединение кабеля в разъеме, чем у SATA; требует для подключения два провода: шину данных и силовой кабель; ограничен по длине кабеля данных (до 2 м). средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394; существенно меньше нагружается центральный процессор.

>Разъёмы eSATA Разъёмы eSATA

>Разъёмы SATA Разъёмы SATA

>Краткое сравнение внешних и внутренних дисковых интерфейсов Краткое сравнение внешних и внутренних дисковых интерфейсов