Serial ATA začíná dobývat PC

Serial ATA je technologie, která nepřinese nějaké výrazné zvýšení výkonu, nepřinese ani nic zcela převratného, jinak nevídaného, přesto je jednou z nejočekávanějších technologií letošního roku. Proč? Moderní počítače totiž čeká díky Serial ATA poměrně razantní změna - již žádné kabely, které by bránily toku vzduchu, žádné jumpery na přepínání master/slave, žádné limity pro velikosti disků a to vše při zachování softwarové kompatibility.

Paralelní ATA - přežitek dneška

Dnešní počítače používají pro připojení ATA (AT Attachement) zařízení, jako jsou pevné disky, stejně tak k připojení ATAPI (AT Attachement Packet Interface) zařízení jako jsou CD-ROM mechaniky, paraelního přenosu dat. Před mnoha a mnoha lety bylo při vývoji IDE rozhraní nahrazujícího na dnešní dobu "kuriózní" disky RLL a MFM rozhodnuto, že se použije čtyřicetipinový plochý kabel.

Tento datový kabel přežíval mnoho let, přestože se technologie neustále vyvíjela, časování se stalo přísnějším, maximální délka kabelu se zkracovala. První (a poslední) radikálnější zlom přišel s použitím režimů Ultra DMA mode 3 (ATA-44) a rychlejších. Mezi čtyřicet datových pinů bylo umístěno dalších čtyřicet pinů sloužících pro stínění. Řadič ATA-66 totiž pracuje na dvojnásobné frekvenci, řadič ATA-100 dokonce na čtyřnásobné oproti ATA-33, takže elektromagnetické rušení se stává čím dál větším problémem.

Klepněte pro větší obrázek

Paralelní uspořádání má z dnešního pohledu několik zásadních nevýhod:

  1. Velký počet pinů - paralelní ATA vyžaduje 26 datových pinů na kanál plus logickou nulu. Čím více pinů, tím vyšší jsou výrobní náklady a tím dražší celé zařízení je.
  2. Vysoké napětí - Signaling vyžaduje na dnešní dobu vysokých 5V, což dělá problém čipům vyráběným moderní technologií. Pro srovnání - toto napětí používaly první generace procesorů Pentium vyráběné do roku 1995, z pamětí pak pouze SIMM, které v roce 1998 plně nahradil 3,3V DIMM.
  3. Problém kabelů - Velké ploché kabely jsou neohebné, mají poměrně omezenou maximální délku a především brání proudění vzduchu uvnitř počítače. Dále pak je problém s nimi jakkoli manipulovat v menších počítačových skříních.
  4. Problém výkonu - Další zvyšování frekvence řadiče, popř. změna signalingu za účelem zvýšení výkonu rozhraní je finančně náročná.

Celkově vzato je paralelní ATA dnes již zastaralá technologie, která neodpovídá moderním požadavkům.

Serial ATA - budoucnost zaručena

Problém zastaralosti paralelního ATA je znám již několik let a už v době ATA-66 rozhraní se pilně pracovalo na jeho nástupci - Serial ATA. Mezi hlavní leadery ve vývoji patří řada významných firem...

Úkolem bylo vyvinout takové rozhraní, které eliminuje problémy dnešního paralelního ATA a umožní dále zvyšovat výkon, přičemž zůstane na přijatelné cenové hladině.

Mezi hlavní rysy nového rozhraní patří:

  1. Nízké napětí - Serial ATA používá velmi nízké napětí (obvykle 250 mV, maximálně 500 mV).
  2. Sériové uspořádání - V dnešní době se spíše než k paralelnímu způsobu přenosu dat firmy přiklání k uspořádání sériovému při použití vysokých frekvencí. To jednak umožňuje lepší škálovatelnost, především to ale snižuje cenu. Vše moderní je prostě sériové a má málo pinů - např. USB, Hub architektura, HyperTransport atd.
  3. Lepší kabeláž - Kabely s málo piny jsou ideální z hlediska montáže i proudění vzduchu. Serial ATA používá pouze čtyři signální piny.
  4. Ideální pro mobilní použití - Snížené napětí znamená také nižší spotřebu, což je výhodné především u notebooků.
  5. Žádný master/slave - Odpadají problémy s nastavováním jumperů.
  6. Podpora velkých disků - Díky novému způsobu adresování je odstraněn limit 128 GB.
  7. Cenově výhodné - Celkově větší integrace a méně pinů znamená nižší výrobní cenu.

O tom, že nové kabely jsou opravdu příjemným "osvěžením", se můžete přesvědčit na tomto obrázku:

Klepněte pro větší obrázek

Serial ATA první generace

První generace Serial ATA je zcela hotová, na druhé generaci se usilovně pracuje. Třetí je prozatím ve stádiu plánu.

První generace nabídne rychlost přenosu 150 Mbytů/s, což je o 50 procent více než nabízí dnes používané rozhraní ATA-100.

Situace kolem ATA-133 je poněkud komplikovaná. Intel, Seagate ani IBM nehodlají podporovat iniciativu Maxtoru v prosazování technologie FastDrive, protože tato větev vývoje je podle nich již zbytečná. Jediná výhoda spočívá v podpoře disků větších než 128 GB díky použití 48bit LBA adresování namísto 28bitového. Všimněte si ale, že pouze Maxtor nabízí disky s větší kapacitou.

Již během letošního roku by se měly objevit první čipové sady s integrovaným Serial ATA řadičem, první přídavné řadiče se dokonce nedávno začaly prodávat. Výrobci pevných disků jsou taktéž připraveni uvést nové řady pevných disků.

Konektory

Mezi nejvýznamnější změnu patří nové konektory.

Klepněte pro větší obrázek

Protože Serial ATA je zamýšleno i pro hot-plug použití (připojení a odpojení za chodu), byly vyvinuty dva typy konektorů. Pod označením a) až d) je vidět hot plug konektor, přičemž a) a c) je signální část a b) a d) napájení. Tento konektor se pojí s konektorem pod označením g).

Pod označením e) se nachází klasický signální (ne hot plug) kabel připojený ke konektoru pod označením f).

Signální kabely mohou být dlouhé až jeden metr.

Žádné jumpery

Kromě kabelů a vyšší rychlosti přináší Serial ATA také změnu v podobě master/slave nastavení.

Klepněte pro větší obrázek

Problémem dnešního paralelního ATA rozhraní je nemožnost přistupování k oběma diskům zároveň, pokud jsou připojené jako master/slave. To znamená, že vždy je nutné nejdříve ukončit komunikaci s jedním diskem, pak změnit časování (změnit režim přenosu, pokud jsou rozdílné) a teprve pak je možné připojit se k druhému disku. To trvá dlouho a není to vůbec efektivní. Vždyť si jen zkuste, pokud máte dva disky nebo dokonce RAID 0, dát je nejdříve na "jednu kšandu" a pak každý na svou, jako samostatný master. Uvidíte, že v druhém případe je to pak "o něčem jiném".

Zatímco současné uspořádání u paralelního ATA počítá s dvěma zařízeními připojenými na stejný kabel (= na stejný kanál IDE) a nastavenými jako Master a Slave - Serial ATA zná pouze Master:

Klepněte pro větší obrázek

To je velmi výhodné, protože jednak není nutné nastavovat Master /Slave (/Single Drive) jumper a pak také - a to je nejdůležitější, disky se při komunikaci již nemusí střídat.

Aby byla zachována kompatibilita se současným softwarem, je do specifikace zařazena také emulace stávajícího paralelního ATA, a to dokonce v takovém rozsahu, že je možné emulovat i režim Master/Slave.

Další generace v roce 2004

Serial ATA druhé generace bylo jedním z hlavních témat nedávného Intel Developer Forum. Tato nová specifikace přinese zdvojnásobení rychlosti přenosu na 300 MB/s a světlo světa spatří v roce 2003 s plánovaným uvedením na trh v roce 2004. Do té doby bude jistě paralelní ATA v nových počítačích minulostí a my budeme mít o jednu zastaralou technologii méně.

Eagle

Diskuze (82) Další článek: Trampoty s expozicí

Témata článku: Signální pin, Jediná výhoda, ATA, Stejný kanál, Plochý kabel, Serial Ata, Eagle, Stejný kabel, Konektor, Serial, Moderní technologie, Nová specifikace, Kabel, Master, Druhá generace, Atos, Vysoká frekvence, První generace, Zastaralé zařízení, Jumper, Zastaralá technologie


Určitě si přečtěte

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

Dnes nastal konec Windows 7. Ale nepropadejte panice, počítač vám nastartuje i zítra

** Dnes končí podpora Windows 7 a systém formálně umírá ** Co to ale znamená v praxi a bude mi PC fungovat i zítra? ** A mohu i v lednu 2020 zdarma přejít na Windows 10?

Jakub Čížek | 118

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

Podívejte se, jak vypadá mikrofon nebo blecha pod elektronovým mikroskopem

** Z Brna pochází třetina světové produkce elektronových mikroskopů ** První československý kus vyrobila Tesla už v 50. letech ** Dnes na ni navazuje třeba brněnský Tescan

Jakub Čížek | 19



Aktuální číslo časopisu Computer

Test 9 bezdrátových reproduktorů

Jak ovládnout Instagram

Test levných 27" herních monitorů

Jak se zbavit nepotřebných věcí na internetu