Настало время наконец-то разобраться со множеством вопросов, возникающих у посетителей форума Ru.Board, по винчестерам стандарта SATA.
SATA
(Serial Advanced Technology Attachment) высокоскоростной
последовательный интерфейс, предназначенный для устройств хранения
информации.
Более подробно о возникновении интерфейса Serial ATA, а также его базовые характеристики смотрите в статьях и документах:
Прежде
всего, новый интерфейс последовательный и, соответственно, кабель у
него принципиально отличается от прежнего 40- или 80-жильного:
количество сигнальных проводов кабеля сокращено до четырёх и до метра
увеличена его допустимая длина. Это способствует более компактной
установке и лучшим условиям охлаждения внутри корпуса компьютера.
Компактные семиконтактные разъёмы соединяются узким плоским кабелем
шириной примерно 8 мм и толщиной около 2 мм.
Рис. 1. Слева направо: кабель данных, кабель данных и кабель питания, оба кабеля с одной общей колодкой.
Третий вариант кабель данных и кабель питания объеденены
одной общей колодкой для подключения к винчестеру это лучший
вариант по устойчивости в разъеме.
Внутри кабеля Serial ATA находятся две пары сигнальных проводов
(одна пара на прием, другая на передачу), отделённых
трёмя жилами общего провода («земли»). На разъемах, расположенных на
дисках и материнских платах, три «земляных» контакта выступают чуть
дальше сигнальных контактов, чтобы обезопасить «горячее» подключение.
Ещё одно преимущество Serial ATA бóльшая полоса
пропускания, нежели у Parallel ATA. Первая версия интерфейса Serial ATA
обладает пропускной способностью до 1,5 Гбит/с это около 150
Мбайт/с для полезных данных против 100130 Мбайт/с у параллельного
интерфейса. В дальнейшем второе и третье поколения Serial ATA увеличат
скорость до 3 и 6 Гбит/с соответственно.
Кроме того, поскольку к каждому кабелю Serial ATA может быть
подключен только один накопитель (к параллельным можно подключать два
накопителя одновременно), то запас скорости интерфейса сейчас кажется
очень большим. Этот вопрос поднимался посетителями форума в теме «SATA & Master/Slave».
Действительно, если нынешние винчестеры IDE со скоростью чтения
полезных данных с пластин до 50 Мбайт/с практически насытили интерфейс
UltraATA/100 (два таких диска на одном шлейфе уже не могут
сосуществовать без теоретической потери скорости, поскольку реально
UltraATA/100 дает примерно 90 Мбайт/с потоковой пропускной способности)
и подступили вплотную к пределу интерфейса UltraATA/133, то добираться
до 150 Мбайт/с одиночным дискам придется ещё очень долго. Лет пять, а
то и больше. То есть даже первой версии Serial ATA обеспечена долгая
жизнь. К тому же, отсутствие задержек шины IDE на переключение между
соседними устройствами также должно повысить скорость работы дисковой
системы.
Улучшена и электрическая обвязка интерфейса. Пятивольтовые
сигналы в современных системах нередко требуют усложнения и удорожания
схемотехники, поскольку большинство нынешних цифровых микросхем
работают при более низком напряжении питания. В Serial ATA вместо более
чем двадцати пятивольтовых линий используются две дифференциальные
линии с перепадом уровня всего 0.5 В. А это отлично согласуется с
современными интегрированными решениями.
Важной особенностью Serial ATA является то, что изменения
архитектуры лежат только в области физического интерфейса, а по
регистрам и программному обеспечению он полностью совместим с нынешним
параллельным интерфейсом ATA. Поэтому нет необходимости кардинально
изменять драйверы. Более того, в некоторых случаях новые драйверы
вообще не нужны: архитектура Serial ATA прозрачна для BIOS и
операционной системы. Serial ATA (в отличие от Parallel ATA) обладает
средствами исправления ошибок (ECC), что гарантирует целостность
передаваемых по кабелю данных.
Обратная совместимость последовательного интерфейса ATA с
параллельным реализуется двумя способами: объединением чипсетов,
поддерживающих Parallel АТА, с дискретными компонентами, реализующими
Serial ATA физически; и применением адаптеров (dongles), превращающих
параллельную шину АТА в последовательную и наоборот. Схематически это
отражено на рис. 2. Рис. 2. Четыре варианта реализации интерфейса Serial ATA.
Первый вариант классический: контроллер Serial ATA
напрямую связан с диском Serial ATA. Второй вариант предназначен,
главным образом, для самого начального этапа внедрения нового
интерфейса, когда есть отлаженные контроллеры UltraATA/100 (и
аналогичные) и диски с таким же интерфейсом. Их можно подключить
кабелем Serial ATA, если с двух концов поставить соответствующие
чипы-трансляторы (dongles), которые не требуют специальных драйверов.
Оставшиеся два варианта более поздние периоды перехода от
Parallel ATA к Serial ATA, когда одно из устройств уже имеет интерфейс
Serial ATA, а другое ещё нет. В этом случае нужен только один
транслятор.
Поддержка двух каналов SATA с возможностью создания на их
основе RAID включена всеми производителями чипсетов в последние модели
южных мостов. Так, южный мост Intel ICH5R (82801ER) поддерживает RAID
уровней 0 и 1; южный мост SiS964 уровней 0, 1 и JBOD; южный мост
VIA VT8237 уровней 0, 1 и 0+1. Компании SiS и VIA используют
новые южные мосты в чипсетах для процессоров Intel и AMD. Новый чипсет
компании NVIDIA, предназначенный для 64-битных процессоров AMD
Opteron nForce 3 Pro, поддерживает RAID уровней 0, 1
и 0+1. Такая поддержка создает хорошую базу для скорейшего
распространения нового интерфейса.
Современные жесткие диски с интерфейсом SATA (за исключением
Western Digital Raptor WD360G) обладают скоростью вращения пластин 7200
об./мин. и имеют внутренний кэш размером 8 Мбайт. При их производстве
используется та же механическая часть, что и при производстве дисков с
привычным для нас параллельным интерфейсом. Отличие состоит лишь в
используемой плате электроники.
Теперь, имея общее представление о стандарте Serial ATA,
перейдем непосредственно к ответам на часто задаваемые в форуме
вопросы.
Q: Насколько совместимы диски SATA одной партии (производителя, ревизии)?
| A: Наиболее критичным при создании RAID
(равнозначно как для SATA, так и для РАТА) является подбор дисков для
его организации. Существует мнение, что лучше не брать диски из одной
партии, якобы это гарантирует большую стабильность при зеркалировании.
Однако, такая теория, на мой взгляд, не имеет под собой оснований,
поскольку шансы нарваться на бракованный (или со скрытыми дефектами)
диск приблизительно одинаковы как в одной партии, так и в разных.
Руководствоваться ли данным принципом дело каждого.
| Q: Насколько вырастет производительность моего компьютера, если я поставлю винчестер SATA?
| A: На этот вопрос однозначно ответить сложно,
поскольку многое зависит от остальных компонентов системы: процессора,
памяти, контроллера SATA и т.п. В целом же, можно посоветовать при
возможности перебираться на SATA, как на наиболее перспективную
реализацию дисковых систем. Да и более тонкий провод для
вентиляции ваших «печек» тоже аргумент не из последних. Хотя бывают
аэродинамические шлейфы и для винчестеров PATA, они всё равно более
громоздкие. Плюс, безусловным аргументом является отсутствие других
устройств на шлейфе (раньше это являлось «узким местом»), так что при
подключении нескольких дисков SATA или создании SATA-RAID прирост
производительности будет более ощутимым.
| Q: Можно ли создать RAID с использованием винчестеров как SATA, так и РАТА в одном массиве?
| A: Сделать RAID из одного диска SATA и одного
PATA с помощью интегрированного контроллера RAID не получится из-за
особенностей последнего. Вариант с отдельным контроллером
рассматриваться не будет слишком дорог. Вместе с тем, существуют
два способа:
- Использовать переходник IDESATA стоимостью 10-20 долларов:
Рис. 3. Переходник IDESATA.
- Организовать RAID средствами самой операционной системы (см. Приложение А).
| Q: При установке с загрузочного CD, жёсткий диск SATA не видится системой (программой установки).
| A: На самом деле это наиболее распространённый
вопрос. Действительно, с приходом SATA процесс установки системы
несколько видоизменился для рядового пользователя, вернее, он стал
похож на процесс установки SCSI-устройств. Итак, что же делать, если
ваш диск SATA не определился программой установки операционной системы?
Решений для этого вопроса существует несколько. Вернее будет сказать, что решение одно, а вот способов его реализации два:
- Дискетка с драйверами (cпособ для тех, кто не хочет ковыряться в дистрибутивах).
- В комплекте с вашей материнской платой должны
находиться либо дискета, либо компакт-диск с драйвером для SATA. В
первом случае можно смело переходить к пункту 1b. Eсли же дискеты нет,
то открываем компакт-диск, находим либо папку с драйверами для SATA,
либо ссылку на них в меню диска и распаковываем их на чистую
отформатированную дискету.
- Загружаемся с инсталляционного компакт-диска ОС, вставляем
дискету с драйвером для SATA в дисковод и в самом начале программы
установки жмём F6, дожидаемся приглашения программы установки, жмём
S и выбираем из появившегося списка соответствующий вашей ОС драйвер.
Далее установка идёт в штатном режиме.
- Интеграция драйверов для SATA в дистрибутив ОС.
Настоящий способ предназначен в первую очередь для тех, кто не
хочет связываться с дискетками, или у кого на компьютере не установлен
дисковод. Способ интеграции аналогичен как для создания загрузочного
CD, так и для дистрибутива на жёстком диске. Подробные инструкции и
дополнительная информация:
| Q: Где мне найти обновления драйверов для моего контроллера SATA? Подскажите страничку для поиска новых версий драйверов.
| A: Такие вопросы чаще возникают либо у тех, у
кого просто нет диска от материнской платы, либо у тех, кто старается
всегда пользоваться новыми драйверами. Первое место для поиска это сайт производителя контроллера
либо сайт производителя материнской платы. Также можете искать в
разделе «Драйверы и прошивки BIOS», либо в теме по вашему контроллеру, либо в теме по производителю вашей материнской платы.
| Q: Как обновить BIOS контроллера SATA, встроенного в материнскую плату?
| |