Giao diện IDE-SATA

Trang 1

Chuyên đề: CÔNG NGHỆ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

GIAO DIỆN

IDE - SATA

Bài báo cáo:

GVHD: Phạm Hữu Tài

Trang 2

Chủ đề: Giao diện IDE - SATA

Các nội dung chính:

Khái quát về giao diện IDE Các giao diện trước IDE Giao diện IDE

Các chuẩn ATA Các tính năng của ATA

Trang 3

KHÁI QUÁT VỀ GIAO DIỆN IDE

IDE (Intergrated Drive Electronics - Mạch điện tử được

tích hợp với thiết bị): là một giao diện được dùng để kết nối

ổ đĩa cứng hay ổ CD Rom trong các máy PC hiện đại.

IDE là một bước tiến hĩa từ các giao diện trước đây sử

dụng ổ đĩa và bộ điều khiển riêng biệt.

Tên thật của giao diện này là ATA (AT Attachment)

Trang 4

CÁC GIAO DIỆN TRƯỚC IDE

Trước IDE đã cĩ nhiều loại giao diện ổ đĩa xuất hiện, những

giao diện này cĩ cáp nối, các tùy chọn cấu hình khác nhau, thiết lập và định dạng ổ đĩa cũng khác nhau.

Trang 5

CÁC CHUẨN ATA (1)

ATA ( A dvanced T echnology A ttachment )

Phiên bản ATA được phát triển thành các phiên bản kế tiếp nhau:

 ATA-1 (1986-1994)

 ATA-2 (1996-cịn gọi là FAST-ATA, FAST-ATA2 hay EIDE)

 ATA-3 (1997)

 ATA-4 (1998-cịn gọi là Ultra-ATA/33)

 ATA-5 (1999 tới nay, cịn gọi là Ultra-ATA/66-cịn gọi là Ultra-ATA/33)

Ngày nay, giao diện ATA được kiểm sốt bởi một nhĩm gọi là T13

Trang 6

ATA-1

 Được sử dụng từ năm 1986 trước khi được cơng bố là một chuẩn.

 Là một giao diện bus tích hợp nối giữa ổ đĩa và hệ thống dựa trên bus ISA, cĩ những đặc điểm sau:

 Đầu nối và cáp 40/44 chân.

 Chọn lựa cấu hình Chủ/Tớ hoặc Cable Select.

 Định thời chế độ PIO (I/O được lập trình) cơ bản và chế độ DMA (truy cập bộ nhớ trực tiếp).

Trang 7

ĐẦU NỐI VÀO RA ATA

 Là đầu nối kiểu đầu cắm cĩ 40 hoặc 44 chân, thường được làm dấu để tránh lắp ngược. (Hình)

Trang 8

CÁP ATA

Trang 9

Trang 10

CÁP VÀO/RA ATA:

 Cáp cĩ 40 (hoặc 80) dải, dùng để mang tín hiệu giữa mạch chuyển đổi bus và ổ đĩa.

Trang 11

MỘT SỐ TÍN HIỆU ATA:

 Chân 20: chân chốt, dùng để định hướng lắp cáp

 Chân 39: mang tín hiệu Drive Active/Slave Present (DASP)

 Chân 28: mang tín hiệu chọn cáp (Cable Select) hoặc đồng bộ trục quay (Spindle Synchronization)

Trang 12

CẤU HÌNH Ổ ĐƠI:

 Tiêu chuẩn ATA cung cấp chọn lựa hoạt động trên Bus

AT với hai ổ đĩa trong cấu hình ghép chuỗi:

 Ổ chính (ổ 0) gọi là ổ chủ

 Việc chỉ định ổ chủ/tớ (Master/Slave) được thực hiện bằng cách thiết lập cầu nối hoặc cơng tắc trên ổ đĩa.

 Ổ phụ (ổ 1) gọi là ổ tớ

Trang 13

CÁCH SỬ DỤNG JUMPER:

Trang 14

 Lệnh quan trọng nhất là lệnh nhận biết ổ đĩa (Identify Drive),

kế đến là các lệnh đọc và ghi nhiều dữ liệu (Read Multiple & Write Multiple).

 Các lệnh nâng cao khác, cho phép nhà sản xuất ổ đĩa cĩ lệnh

Trang 15

ATA-2 (GIAO DIỆN ATA CĨ THÊM PHẦN MỞ RỘNG):

 Cĩ nhiều tên gọi khác nhau: Fast-ATA, EIDE,…Là phiên bản nâng cấp

từ chuẩn ATA-1, được chấp nhận từ năm 1996, thay đổi lớn nhất là về mặt triết học

 Các tính năng được thêm vào:

 Chế độ truyền DMA và PIO nhanh hơn

 Hỗ trợ quản lý điện năng

 Hỗ trợ các thiết bị cĩ thể di chuyển

 Hỗ trợ các thiết bị PCMCIA (PC Card)

Trang 16

ATA-3:

 Được cơng bố vào năm 1997, tương đối ít sửa đổi hơn so với ATA-2

 Những thay đổi chính:

 Loại bỏ những nghi thức truyền DMA từ đơn (8bit)

 Thêm hỗ trợ S.M.A.R.T (cơng nghệ tự điều khiển, phân tích và báo cáo)

 Những khuyến cáo về nguồn và sự kết thúc bus phía đầu nhận để giải quyết vấn đề nhiễu ở tốc độ truyền cao

Trang 17

ATA/ATAPI-4 (ATA-4 VỚI PHẦN MỞ RỘNG GIAO DIỆN GĨI):

 Được cơng bố vào năm 1998, cĩ một số bổ sung quan trọng

 Những sửa đổi chính trong ATA-4:

 Chế độ truyền Ultra-DMA (UDMA) tới 33 MB/s

Trang 18

ATA/ATAPI-5 (ATA-4 VỚI GIAO DIỆN GĨI):

 Được chấp thuận vào đầu năm 2000, dựa trên ATA-4

 Những sửa đổi chính trong ATA-5:

 Chế độ truyền Ultra-DMA (UDMA) tới 66 MB/s

 Cáp 80 đường dẫn được yêu cầu cho hoạt động của UDMA/66

Trang 19

Trang 20

ATA/ATAPI-6:

 Được chấp thuận vào đầu năm 2002

 Những điểm chính trong ATA/ATAPI-6:

 Dùng 48-bit LBA làm cho dung lương cĩ thể đạt 144 petabytes (144,000,000 gigabytes)

 Chế độ truyền Ultra-DMA (UDMA) tới 100MB/s

Trang 21

CÁC TÍNH NĂNG CỦA ATA (1)

Sự giới hạn về dung lượng ổ đĩa.

Phá vỡ rào cản 8.4 GB Truyền dữ liệu nhanh hơn.

Các chế độ truyền DMA (Direct Memory Access) ATAPI (Giao diện gĩi ATA).

Trang 22

SỰ GIỚI HẠN VỀ DUNG LƯỢNG ĐĨA:

Giao diện IDE/ATA hiện thời cĩ giới hạn dung lượng đĩa ở mức nhất định (tùy vào loại BIOS đang sử dụng).

Chi tiết Số sector tối đa Dung lượng tối đa

CHS BIOS cĩ thơng dịch 16.515.072 8.4 GB

Nâng cao (EDD BIOS) 18.446.744.073.709.551.600 9.4 GTB

Trang 23

 Để cĩ thể làm việc với các ổ >8,4GB, cần phải cĩ BIOS mới và cả phần mềm mới được thiết kế để quản lý địa chỉ LBA (Logic Block Address) trực tiếp

Trang 24

TRUYỀN DỮ LIỆU NHANH HƠN:

 ATA-2/EIDE và ATA-3 định ra một vài chế độ truyền dữ liệu ra vào ổ đĩa cĩ hiệu năng cao

 Chế độ PIO xác định tốc độ truyền dữ liệu vào ra ổ đĩa:

CHẾ ĐỘ PIO CHU KỲ (NS) TỐC ĐỘ (MB/s) TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

Trang 25

CÁC CHẾ ĐỘ TRUYỀN DMA (DIRECT MEMORY ACCESS):

 DMA: dữ liệu truyền trực tiếp giữa ổ đĩa với bộ nhớ mà khơng sử dụng CPU làm trung gian, đối lập với PIO Cĩ hai loại DMA: DMA thường và DMA chủ đường dẫn.

ATAPI-GIAO DIỆN GĨI ATA:

 Được thiết kế để cung cấp các lệnh cần thiết cho các thiết bị như ổ CD ROM, băng từ sử dụng đầu nối ATA thơng thường.

Trang 26

TỔNG KẾT VỀ GIAO DIỆN IDE/ATA

CHUẨN THỜI KÌ PIO DMA UDMA TỐC ĐỘ TÍNH NĂNG

ATA-1 1986-1994 0-2 0 8.33

ATA-2 1995-1996 0-4 0-2 16.67 Nhanh hơn, thơng dịch CHS/LBA tới 8.4GATA-3 1997 0-4 0-2 16.67 S.M.A.R.T, cải tiến độ tin cậyATA-4 1998 0-4 0-2 0-2 33.33

Chế độ UDMA, BIOS

mở rộng hỗ trợ tới 137.4GB

ATA-5 1990-2000 0-4 0-2 0-4 66.67

Các chế độ UDMA nhanh hơn, 80 chân,

Trang 27

SATA

Nguồn: www.wikipedia.com

Trang 28

GIỚI THIỆU SƠ VỀ CHUẨN SATA (1)

SATA (Serial ATA) là 1 cơng nghệ được thiết kế chủ yếu

cho việc chuyển dữ liệu của đĩa cứng với tốc độ cao.

SATA được kế thừa từ chuẩn AT Attachment

Trang 29

Trang 30

Trang 31

SATA 1.5 Gb/s

• Được biết với tên gọi là SATA/150 hay SATA 1

• Dùng 8B/10B encoding tại tầng physical (trong

Trang 32

SATA 3.0 Gb/s - SATA 6.0 Gb/s

 Được biết với tên gọi là SATA II

 Kế thừa các ưu điểm của SATA I như: 8B/10B, cơng nghệ LVDS…

 Tốc độ đạt 3.0Gb/s (tốc độ thực là 2.4 Gb/s, hay 300 MB/s.)

SATA 3.0Gb/s:

SATA 6.0Gb/s:

Dự kiến sẽ là thế hệ tiếp theo của SATA.

Tốc độ dự kiến cĩ thể đạt được là 6.0Gb/s, bên cạnh đĩ sẽ được

Trang 33

eSATA (External SATA)

Chuẩn SATA cắm ngồi

Các chi tiết kỹ thuật đặc thù của eSATA đã được cơng bố vào giữa năm 2004 bao gồm các chuẩn của cáp, kết nối và chuẩn tín hiệu.

Chuẩn truyền dữ liệu eSATA II cĩ khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ 300Mbit/giây ( so với USB 2.0 chỉ đạt tốc độ tối đa

khoảng 45Mbit/giây )

Cáp dài 2m.

Trang 34

SO SÁNH GIỮA CÁC CHUẨN

PATA 133 SATA II Tốc độ thực 1064Mb/s 2.4Gb/s

Độ dài tối đa của cáp 46cm 1m

Số ổ cĩ thể gắn trên cùng 1 cáp 2 1

Điện nguồn 5V 250 mV

Trang 35

Đế cắm ATA

SATA

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Cám ơn sự chú ý lắng nghe của mọi người, rất mong nhận được những ý kiến đĩng gĩp từ mọi người.

NHĨM 5

Nguồn tài liệu:

* Cẩm nang sửa chữa, nâng cấp và bảo trì máy tính cá nhân (Scott Mueller-SaiGon Book dịch và giới thiệu).

* www.pcguide.com

THE END

Tiêu đề	Giao diện ide - sata
Người hướng dẫn	GVHD: Phạm Hữu Tài
Trường học	Chuyên Đề: Công Nghệ Kiến Trúc Máy Tính
Thể loại	Bài báo cáo

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	4,88 MB