Periferní zařízení ATA vs. SCSI Petr Plachý plachp1@fel.cvut.cz

ATA – základní informace a pojmy IDE (Integrated Drive Electronics) a ATA (AT Attachment) jsou dva pojmy pro označení téhož: pro takovou konstrukci diskové jednotky, kdy řadič je součástí pevného disku, čímž se dosáhne vyšší spolehlivosti a snížení nákladů EIDE (Enhanced IDE) a Fast-ATA rychlý přenos dat: PIO mode 3 nebo vyšší, DMA mode 1 nebo vyšší režim LBA možnost připojení až 4 zařízení přes 2 kanály neexistuje hranice kapacity HDD 512MB Podpora CD-ROM jednotek – rozhraní ATAPI ATA vs. SCSI

ATA – základní informace a pojmy PIO (Programmed Input Output) čas cyklu 600 – 120ns DMA (Direct Memory Access) ATAPI (AT Attach-ment Packet Interface) umožněn paketový přenos S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) Zapojení kanálů: HDD 2 ATA řadič HDD 1 Master Slave Primární kanál CD-ROM ZIP Sekundární kanál ATA vs. SCSI

ATA – adresace ATA a z omezení BIOSu: 4 bity: adresace povrchu  max. 16 povrchů 10 bitů: adresace cylindru  max. 1024 cylindrů 6 bitů: adresace sektoru  max. 64 sektorů LBA (Logical Block Addressing) rozšiřuje původní adresaci z 20b na 28b V roce 2000 s příchodem Ultra-ATA 100 rozšířena adresace LBA na 48bitová, max. velikost pevného disku je 144 PB (PetaByte) Při adresaci LBA je použita 28bitová adresa: 4 bity: adresace povrchu  max. 16 povrchů 16 bitů: adresace cylindru  max. 65536 cylindrů 8 bitů: adresace sektoru  max. 256 sektorů ATA vs. SCSI

ATA – adresace LBA ATA vs. SCSI

ATA – kabeláž Datové přenosy jsou zabezpečeny pomocí CRC (Cyclical Redundancy Checking) Zbylých 40 vodičů se používá ke stínění 80ti žílový kabel je vyžadován pro Ultra-ATA 66 a víš.. Délka kabelu od 18cm do 91cm U novějších kabelů jsou konektory obarveny ATA vs. SCSI

ATA – úrovně signálů (ATA100) ATA vs. SCSI

ATA – teoretické rychlosti Přenosový mód Standard Přenosová rychlost PIO 0 ATA (IDE) 3.3 MB/s PIO 1 5.2 MB/s PIO 2 8.3 MB/s PIO 3 ATA2 (EIDE) 11.1 MB/s PIO 4 16.7 MB/s UltraDMA 33 ATAPI-4 (UltraATA-33) 33 MB/s UltraDMA 66 ATAPI-5 (UltraATA-66) 66 MB/s UltraDMA 100 ATAPI-6 (UltraATA-100) 100 MB/s UltraDMA 133 ATAPI-7 (UltraATA-133) 133 MB/s ATA vs. SCSI

SATA – základní informace a pojmy SATA (Serial ATA) sériový přenos informace, každé zařízení je k rozhraní SATA připojeno vlastním kabelem, tj. není nutné provádět nastavení Single, Master, Slave, Cable Select hot swapping připojení nebo odpojení „za běhu“ Po zavedení Serial ATA byl původní ATA přejmenován na Paralellel ATA (PATA) NCQ (Native Command Queuing ) ATA vs. SCSI

SATA – adresace Symetricky potvrzovaný protokol kódování 8B10B V rámci tohoto kódování dochází k převodu jednoho bajtu na jednotku o velikosti 10 bitů. S pomocí dvou takto nově zavedených bitů je zajištěno, že i v rámci jedné přenosové jednotky se vyskytne alespoň jedna změna napětí, která se postará o vybití kabelu. Délka trvání jednoho bitu 666,66 ps Napěťové úrovně pro přenos typu LVDS(symetrický přenos) +250/-250 mV nebo +500/-500 mV Počet kanálů záleží na provedení řadiče ATA vs. SCSI

SATA – kabeláž 7 drátů pro data: A+, A-, B+, B-, 3xGND 20x menší spotřeba energie na kabeláži Maximální délka 1m ATA vs. SCSI

SATA – teoretické rychlosti Přenosový mód Standard Frekvence Přenosová rychlost SATA 1 SATA (SATA/150) 1500 MHz 150 MB/s SATA 2 SATA II (SATA/300) 3000 MHz 300 MB/s ATA vs. SCSI

SCSI – základní informace a pojmy SCSI (Small Computer Systems Interface) zatímco IDE je rozhraní, SCSI je skutečná systémová sběrnice s inteligentními řadiči. První specifikace SCSI-1 byla uveřejněna v roce 1986 jako standard X3.131-1986 SCSI se vyslovuje „skazi“ ATA vs. SCSI

SCSI – základní informace a pojmy SCSI existují ve verzi: Narrow: 8bitová sběrnice s možností připojit maximálně 8 zařízení Wide: 16bitová sběrnice s možností připojit maximálně 16 zařízení Fast: pracují na dvounásobné frekvenci každý nový standard SCSI přináší právě zdvojnásobení maximální přenosové rychlosti oproti předchozímu standardu. ATA vs. SCSI

SCSI – adresace Priorita obsluhování je od největšího k nejmenšímu 8-bit 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 16-bit 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8 Kontrolní signály: ATA vs. SCSI

SCSI – kabeláž Délka závislá na módu a také na použité technologii (HVD nebo LVD) Musí být zakončena terminátory Pasivní - pracují jako odporový dělič napětí Aktivní - obsahují napěťový regulátor (2,85 V), který udržuje stabilní napětí pro zakončovací odpory Single-ended SCSI každý bit je posílán po jednom vodiči a jeho hodnota je určena napěťovou úrovní signálu (kompatibilní s logikou TTL) Differential SCSI stejný princip jako u SATA HVD (High Voltage Differential) LVD (Low Voltage Differential) ATA vs. SCSI

SCSI – kabeláž 50-pin Centronics používán u starších SCSI rozhraní (do MB/s) DB25 (Canon) používán zejména u počítačů firmy Macintosh DB50 používán u starších počítačů firmy Sun ATA vs. SCSI

SCSI – kabeláž HD50 používán u většiny FAST/Narrow SCSI HD68 používán u většiny Fast/Wide SCSI SC80 používán u některých Ultra 2, Ultra 3 SCSI a u většiny Ultra 320 SCSI obsahuje i napájení ATA vs. SCSI

SCSI – kabeláž ATA vs. SCSI

SCSI – Teoretické rychlosti Rozhraní Sběrnice Přenosová rychlost SCSI 8bit 5 MB/s Fast SCSI 10 MB/s Wide SCSI 16bit Ultra SCSI 20 MB/s Ultra Wide SCSI 40 MB/s Ultra 2 SCSI Ultra 2 Wide SCSI 80 MB/s Ultra 3 SCSI 160 MB/s Ultra 320 SCSI 320 MB/s SAS SCSI 32bit 375 MB/s (v každém směru) ATA vs. SCSI

Závislé na použité síti Sériové SCSI a iSCSI Rozhraní Šířka pásma (bity) Frekvence Maximální Propustnost Délka Počet zařízení SSA 1 200 MHz 40 MB/s 25 m 96 SSA 40 400 MHz 80 MB/s FC-AL 1Gb 1 GHz 100 MB/s 500m/3km 127 FC-AL 2Gb 2 GHz 200 MB/s FC-AL 4Gb 4 GHz 400 MB/s SAS 3 GHz 300 MB/s 6 m 16,256 iSCSI Závislé na použité síti ATA vs. SCSI

Reálné hodnoty podle Testy prováděny na Windows XP Profesional s NTFS ATA vs. SCSI