Phuong phap truy suat du lieu trong o cung

[r]

PH ƯƠNG PHÁP TRUY XU T D LI U ấ ữ ệ

thông tin v controller, th nào là chu n giao ti p, nói v ề ế ẩ ế ề

ATAPI,SCSI,IDE,Serial ATA , so sánh hi u năng ệ

T ch c lu n lý c a PC: H đi u hành luôn luôn ph i làm m t công vi c quan tr ng đóổ ứ ậ ủ ệ ề ả ộ ệ ọ chính là t ch c và tìm ki m d li u trên đĩa c ng Đ i vi c vi c t ch c và tìm ki mổ ứ ế ữ ệ ứ ố ệ ệ ổ ứ ế trên đĩa t thì đ từ ộ ương tác gi a h đi u hành và đĩa c ng l i càng ph i th t m t thi t !ữ ệ ề ứ ạ ả ậ ậ ế Khác v i vi c đ c đĩa CD (ch cho phép đ c) , h đi u hành ch ng ph i quan tâm gìớ ệ ọ ỉ ọ ệ ề ẳ ả

đ n vi c xem l i t ch c d li u c a CD b thay đ i hay không.ế ệ ạ ổ ứ ữ ệ ủ ị ổ

Đ tăng t c và tính hi u qu cho vi c truy xu t nh ng byte d li u đ c thù trên đĩa t ,ể ố ệ ả ệ ấ ữ ữ ệ ặ ừ

h đi u hành ph i xây d ng c u trúc th m c và nh ng ch m c di n gi i nh ng gì màệ ề ả ự ấ ư ụ ữ ỉ ụ ễ ả ữ

nó chi m d ng, nh ng ph n free và nh ng ph n không nên đế ụ ữ ầ ữ ầ ược s d ng nh m tránhử ụ ằ

l i v t lý cho đĩa t Ki u thông tin c a đĩa thì đỗ ậ ừ ể ủ ổ ược g i là “đ nh d ng lu n lý” ( đâyọ ị ạ ậ ở tôi s d ng t “ đĩa” đ minh h a s khác bi t gi a “nguyên cái c ng” và 1 partitionử ụ ừ ổ ể ọ ự ệ ữ ổ ứ trên c ng đó nh m tránh l m l n gi a 2 khái ni m r t d l n l n)ổ ứ ằ ầ ẫ ữ ệ ấ ễ ẫ ộ

Đ l y v trí m t vùng nào đó trên đĩa c ng, b đi u khi n c ng s s d ng các đ uể ấ ị ộ ứ ộ ề ể ổ ứ ẽ ử ụ ầ

đ c nh ng m t đĩa khác nhau , v trí track, và v trí sector nh th PC cũng ph i chọ ở ữ ặ ị ị ư ế ả ỉ

đ nh v trí c a “ đĩa” theo cách tị ị ủ ổ ương t Tuy nhi n đó cũng chính là m t đi u r t b tự ệ ộ ề ấ ấ

ti n cho h đi u hành giao ti p v i đĩa c ng b ng ngôn ng mà b đi u khi n có thệ ệ ề ế ớ ứ ằ ữ ộ ề ể ể

hi u để ược Ví d đ n gi n đó là s sector, s track và s m t t c a m i đĩa c ng đụ ơ ả ố ố ố ặ ừ ủ ỗ ứ ề khác nhau (khác lo i)ạ

Chính vì l đó mà h đi u hành ph i xác đ nh d li u d a trên m t dãy s liên t c cóẽ ệ ề ả ị ữ ệ ự ộ ố ụ

h th ng cho phép nó có th l u tr thông tin các ph n c a c ng Đ gi m t i choệ ố ể ư ữ ầ ủ ổ ứ ể ả ả

đ u đ c h đi u hành ph i giám sát c ng c p đ sector, l p cao nh t mà h đi uầ ọ ệ ề ả ổ ứ ở ấ ộ ớ ấ ệ ề hành ph i làm vi c khi c n chính là m t chu i nhi u sector g i là clusters S lả ệ ầ ộ ỗ ề ọ ố ượ ng sector trong m t cluster ph c thu c vào dung lộ ụ ộ ượng c a c ng và đủ ổ ứ ược xác đ nh khi ị ổ đĩa được đ nh d ng.ị ạ

H đi u hành t ch c thành “ đĩa lu n lý” thành 2 vùng chính: vùng h th ng và vùngệ ề ổ ứ ổ ậ ệ ố

d li u Vùng h th ng bao g m các sector đ boot (boot sector), b ng h th ng thôngữ ệ ệ ố ồ ể ả ệ ố tin file (FAT) và th m c g c Vùng d li u thì dùng đ ch a file và folder.ư ụ ố ữ ệ ể ứ

Boot-sector: n i l u tr boot record Nó chính là sector v t lý đ u tiên trên đĩa m mơ ư ữ ậ ầ ề

(sector 0) ho c sector kh i đ u c a m t đĩa lu n lý (m t phân vùng trên đĩa c ng đãặ ở ầ ủ ộ ổ ậ ộ ứ

được đ nh d ng) Boot sector xác đ nh c u trúc c a đĩa (sector size , cluster size…).ị ạ ị ấ ủ ổ

N u là đĩa boot đế ổ ược , nó s cũng ch a theo chẽ ứ ương trình kh i đ ng h đi u hành.ở ộ ệ ề

C.Disk controller , ph ươ ng pháp truy xu t d li u và chu n giao ti p đĩa c ng: ấ ữ ệ ẩ ế ứ

B đi u khi n c ng (disk-controller) n m gi toàn quy n đi u khi n c ng Nó choộ ề ể ổ ứ ắ ữ ề ề ể ổ ứ phép CPU và c ng có th làm vi c t t v i nhau Có r t nhi u chu n giao ti p đã raổ ứ ể ệ ố ớ ấ ề ẩ ế

đ i và phát tri n đ xác đ nh nguyên t c làm vi c gi a c ng và CPU Nh ng chu nờ ể ể ị ắ ệ ữ ổ ứ ữ ẩ

dưới đây đ i di n cho nh ng chu n thông d ng nh t thạ ệ ữ ẩ ụ ấ ường được s d ng gi a bử ụ ữ ộ

đi u khi n và c ng:ề ể ổ ứ

-ST-506/412 : tiêu chu n giao ti p đẩ ế ược phát tri n b i hãng Seagate và để ở ược s d ngử ụ vào th i kì nh ng máy IBM s khai Chu n này ngày nay đã hoàn toàn đờ ữ ơ ẩ ược thay thế

b i các chu n nhanh h n nh IDE,EIDE và SCSIở ẩ ơ ư

-Enhanced Small Device Interface (ESDI): giao di n b đi u khi n c ng ph i c nệ ộ ề ể ổ ứ ả ầ

m t thi t b tr giúp riêng bi t Là m t chu n thay th cho ST-506/412 tuy nhiên nóộ ế ị ợ ệ ộ ẩ ế cũng đã l i th i và đã b các đàn em IDE,EIDE và SCSI thay th ỗ ờ ị ế

-Small Computer System Interface (SCSI): v n thẫ ường được g i vui là “skuzzy” (t chọ ừ ữ SCSI mà ra) Là m t lo i chu n giao ti p thộ ạ ẩ ế ường được dùng đ k t n i PC đ n thi t bể ế ố ế ế ị khác nh là c ng, máy in, scanner và CD-ROM H u h t các card SCSI đ u khôngư ổ ứ ầ ế ề

c n ph i bi t v ki u thi t b mà nó liên k t mà ch c n bi t duy nh t m t đi u “thi t bầ ả ế ề ể ế ị ế ỉ ầ ế ấ ộ ề ế ị

đó làm vi c đệ ược v i SCSI” Ta có th k t n i lên đ n 7 thi t b SCSI chung v i nhauớ ể ế ố ế ế ị ớ

và r i k t n i chúng đ m t c ng (port) SCSI trên máy vi tính, c nh là m t c u hìnhồ ế ố ế ộ ổ ứ ư ộ ấ

thường được g i là “dây chuy n b c nh t” (daisy chain).ọ ề ậ ấ

-Intergrated Drive Electronics (IDE): giao di n b đi u khi n c ng k t h p v i bệ ộ ề ể ổ ứ ế ợ ớ ộ

đi u khi n đi n t trên board c a c ng Giao ti p EIDE là m t phát tri n g n nh tề ể ệ ử ủ ổ ứ ế ộ ể ầ ấ

c a IDE ủ

IDE k t h p ch t ch nh ng ho t đ ng trế ợ ặ ẽ ữ ạ ộ ước kia thu c quy n c a c a card đi u khi nộ ề ủ ủ ề ể riêng bây gi đã đờ ược tích h p tr c ti p vào bên trong c ng (n m trên board) K tợ ự ế ổ ứ ằ ế

qu là m t c ng IDE có th s d ng b k t n i IDE trên bo m ch ch mà không c nả ộ ổ ứ ể ử ụ ộ ế ố ạ ủ ầ

đ n bus slot Máy vi tính ch c n IDE card khi và ch khi trên bo m ch ch không đế ỉ ầ ỉ ạ ủ ượ c tích h p b k t n i IDE Card IDE cung c p m t k t n i v t lý thông qua m t bus slotợ ộ ế ố ấ ộ ế ố ậ ộ

và có th cung c p thêm các ch c năng đi u khi n M t c ng IDE ch có th ch aể ấ ứ ề ể ộ ổ ứ ỉ ể ứ

được cao nh t là 528 MB d li u V i chu n giao ti p m i h n, Enhanced IDE (EIDE),ấ ữ ệ ớ ẩ ế ớ ơ

c ng có th ch a đ n 8.4 GB

Nh ng c ng IDE có dung lữ ổ ứ ượng vượt quá 504MB đôi lúc ph i c n đ n nh ng ph nả ầ ế ữ ầ

m m chuyên bi t nh là Ontrack’s Disk Manager ho c là Micro House’s EZ-Drive, b iề ệ ư ặ ở

vì có r t nhi u máy vi tính không có ấ ề BIOS ho c controller h tr nh ng c ng IDEặ ỗ ợ ữ ổ ứ dung lượng l n.ớ

-Extended Intergrated Drive Electronics (EIDE): chu n này còn đẩ ược g i là “Enhanceọ IDE”, là m t chu n giao ti p gíup cho b đi u khi n c ng có th k t n i khá nhi uộ ẩ ế ộ ề ể ổ ứ ể ế ố ề thi t b l u tr ( c ng dung lế ị ư ữ ổ ứ ượng l n, CD-ROM và băng t ) v i máy tính EIDE làớ ừ ớ

m t bộ ước phát tri n c a chu n IDE.ể ủ ẩ

Trong các chu n trên thì ch có ST-506/412 và ESDI là r t khó ch u v i c ng và ph iẩ ỉ ấ ị ớ ổ ứ ả

c n b đi u khi n riêng bi t.ầ ộ ề ể ệ

Nh ng chu n trên không ch đ n thu n khác bi t ch dung lữ ẩ ỉ ơ ầ ệ ở ỗ ượng mà nó có th truyể

xu t đấ ược mà còn là t c đ c a chúng Ví d ST-506/412 có th truy n đi kho ng 5-ố ộ ủ ụ ể ề ả 7.5 megabit/giây trong khi đó EIDE có th truy n đi đ n 16.6 megabit/giây.ể ề ế

c ng SCSI là c ng có t c đ nhanh nh t trong các chu n c ng b i vì b đi u

khi n SCSI (ho c host adapter) có CPU riêng đ qu n lý vi c truy n nh n d li u vàể ặ ể ả ệ ề ậ ữ ệ công vi c c a các thi t b liên quan mà không c n s giúp đ c a CPU chính c a hệ ủ ế ị ầ ự ỡ ủ ủ ệ

th ng H th ng c a b n s ch y nhanh h n r t nhi u do CPU chính không c n ph iố ệ ố ủ ạ ẽ ạ ơ ấ ề ầ ả quan tâm đ n vi c truy n t i mà dành s c cho các công vi c khác (đây lý do chínhế ệ ề ả ứ ệ khíên cho các thi t b chu n SCSI luôn luôn m c ti n h n các chu n khác)ế ị ẩ ắ ề ơ ẩ

Thêm n a là c ng SCSI không c n ph n b o v và không m c ph i l i d ch sectorữ ổ ứ ầ ầ ả ệ ắ ả ỗ ị (đi u cho đ n bây gi v n m c ph i trên c ng EIDE)ề ế ờ ẫ ắ ả ổ ứ

m m s d ng giao ti p đi u khi n r t ch m t lúc mà chúng xu t hi n cho đ n gi

m m ch có th truy n nh n đ c cao nh t là 500 kbit/giây nh ng thông th ng là

350kbit/giây

CD-ROM có th s d ng chu n EIDE,SCSI và m t s chu n khác Nh ng card

adapter (ti p h p - đi u ph i) dành cho nhi u CD-ROM s d ng m t t p h p chu nế ợ ề ố ề ổ ử ụ ộ ậ ợ ẩ SCSI sao cho ch thu c m t thi t b duy nh t.ỉ ộ ộ ế ị ấ

Đâu là ch khác bi t gi a SCSI và EIDE ? Ngoài m t đi m khác bi t khá rõ đã đỗ ệ ữ ộ ể ệ ượ c trình bày ph n trên còn đi m sau:ở ầ ể

-SCSI th hi n s c m nh qua vi c cho phép m t lo t thi t b có th khai thác m tể ệ ứ ạ ệ ộ ạ ế ị ể ộ

đường bus trong cùng m t th i đi m và không c n s d ng bus n u thi t b không yêuộ ờ ể ầ ử ụ ế ế ị

c u Đây là m t đi m r t l i th c a SCSI ! Trái l i so v i SCSI thì EIDE chia thành 2ầ ộ ể ấ ợ ế ủ ạ ớ kênh bao g m Primary và Secondary và hai kênh này s d ng hai đồ ử ụ ường bus khác nhau Tuy nhiên trong m i kênh EIDE l i chia thành 2 c p Master và Slaver cho 2 thi tỗ ạ ấ ế

b đị ược g n cùng m t cáp trên m t kênh Vì c 2 thi t b ch đắ ộ ộ ả ế ị ỉ ược phép s d ng 1ử ụ

đường bus mà EIDE l i không có kh năng cho phép nhi u thi t b cùng s d ng 1ạ ả ề ế ị ử ụ

đường bus trong cùng m t lúc nên các thi t b này s tu n t l n lộ ế ị ẽ ầ ự ầ ượ ượt đ c c p phépấ

s d ng bus Đây là m t đi m r t h n ch c a EIDE đ c bi t n u b n g n c ngử ụ ộ ể ấ ạ ế ủ ặ ệ ế ạ ắ ổ ứ chung v i CD-ROM trên cùng 1 kênh thì t c đ s gi m đi r t nhi u lý do nh sau : ớ ố ộ ẽ ả ấ ề ư ổ CD-ROM có t c đ r t ch m nh v y th i gian mà CD_ROM s d ng đố ộ ấ ậ ư ậ ờ ử ụ ường bus sẽ

r t lâu t đó vi c c p quy n s d ng cho c ng s b h n ch d n đ n t c đ c aấ ừ ệ ấ ề ử ụ ổ ứ ẽ ị ạ ế ẫ ế ố ộ ủ máy châm h n đi Đây cũng là lý do gi i thích vi c ngẳ ả ệ ười ta v n khuyên b n nên g n ẫ ạ ắ ổ

c ng c a mình và kênh Primary CD-ROM vào kênh Secondary và n u có t 2 cứ ủ ổ ế ừ ổ

c ng tr lên thì t t nh t là nên g n các c ng có t c đ tứ ở ố ấ ắ ổ ứ ố ộ ương đương v i nhau trênớ cùng 1 kênh

Ngoài ra chu n SCSI còn có nhi u ki u khác nhau: lo i 8bit thì c n cáp 50 s i, lo i 16ẩ ề ể ạ ầ ợ ạ bit thì c n cáp 68 s i (SCSI m r ng) Nh p (clock) có th là 5 MHz (SCSI 1) , 10MHzầ ợ ở ộ ị ể (FAST SCSI) , 20 MHz (Fast20 – ultra SCSI) , 40 MHz (Ultra 2-SCSI) ho c 80Mhzặ

(Ultra 3-SCSI)

Sau đây là b ng th ng kê kh năng truy n d n d li u c a chu n SCSI: ả ố ả ề ẫ ữ ệ ủ ẩ

-SCSI Bus Clock | 8 bit 50 s i -| -16 bit 68 s i-(m r ng)—ợ ợ ở ộ

5 MHz (SCSI 1) 5 Mgbyte/s Không h trỗ ợ

10MHz (Fast SCSI) 10 Mgbyte/s 20 Mgbyte/s

20MHz(Ultra SCSI) 20 Mgbyte/s 40 Mgbtye/s

40Mhz (ultra2 SCSI) 40 Mgbyte/s 80 Mgbyte/s

80MHz(ultr SCSI) 80 Mgbyte/s 160 Mgbyte/sả

Trong b tutorial này tôi s đ c p v n t t các công ngh Ultra DMA/ATA/ATAPI/PIOộ ẽ ề ậ ắ ắ ệ

đ ng th i so sánh hi u năng gi a chúng ch không phân tích sâu Riêng v i chu nồ ờ ệ ữ ứ ớ ẩ giao ti p Serial ATA , tôi s đi sâu h n vào các khía c nh k thu t vì chu n Serial ATAế ẽ ơ ạ ỹ ậ ẩ

được đánh giá là “chu n c a tẩ ủ ương lai”

B n thân ATA/Ultra DMA/PIO không đả ược g i là “chu n” mà là công ngh giao di nọ ẩ ệ ệ truy xu t d li u Khi c ng đấ ữ ệ ổ ứ ược làm b i các công ngh này (tuỳ theo t ng th h ) thìở ệ ừ ế ệ

kh năng truy xu t c a chúng s khác nhau (tả ấ ủ ẽ ương t nh chu n SCSI cũng chiaự ư ẩ

thành nhi u lo i) Công ngh ATA chính là ti n thân c a công ngh Ultra ATA / Ultraề ạ ệ ề ủ ệ DMA ngày nay ATA ra đ i t lúc chu n IDE b t đ u l di n chinh ph c th trờ ừ ẩ ắ ầ ộ ệ ụ ị ường s nả

ph m l u tr ATA là t vi t t t c a Address Transfer Area - Đ nh v vùng truy n d nẩ ư ữ ừ ế ắ ủ ị ị ề ẫ

và Ultra DMA – Ultra Direct Memory Access – Đ nh hị ướng truy xu t b nh cao c p.ấ ộ ớ ấ ATA ch m h n r t nhi u so v i Ultra ATA Ultra ATA đậ ơ ấ ề ớ ược phát tri n d a trên n n t ngể ự ề ả công ngh Ultra DMA/33 ra đ i b i s n l c k t h p thi t k gi a Intel , Quantum ,ệ ờ ở ự ỗ ự ế ợ ế ế ữ Seagate nh m cung c p m t th h giao ti p m i cho các h th ng máy tính đ bànằ ấ ộ ế ệ ế ớ ệ ố ể (desktop PCs)

Direct Memory Access (DMA): cho phép đ nh hị ướng truy n nh n d li u tr c ti p đ nề ậ ữ ệ ự ế ế

b nh h th ng mà không c n thông qua CPU h th ng DMA gia tăng t c đ truy nộ ớ ệ ố ầ ệ ố ố ộ ề

t i b ng cách s d ng b đi u khi n DMA đ qu n lý d li u truy n nh n nhanh h nả ằ ử ụ ộ ề ể ể ả ữ ệ ề ậ ơ nhi u so v i vi c đi u khi n thông qua CPU H đi u hành c n ph i cài đ t các driverề ớ ệ ề ể ệ ề ầ ả ặ

tương thích DMA trước khi s d ng ch c năng DMA.ử ụ ứ

Bus Mastering DMA: cho phép card giao di n ,ho c b đi u khi n c ng, qu n lý sệ ặ ộ ề ể ổ ứ ả ự truy n nh n d li u t c ng tr c ti p đ n b nh chính c a h th ng Nh ng nhàề ậ ữ ệ ừ ổ ứ ự ế ế ộ ớ ủ ệ ố ữ

s n xu t bo m ch ch cung c p các driver c a bus mastering h tr đi u khi n DMAả ấ ạ ủ ấ ủ ỗ ợ ề ể

b i các card giao di n (b điêu khi n) tở ệ ộ ể ương thích v i bus mastering.ớ

Ultra DMA (UDMA): là phiên b n cu i cùng c a giao th c ATA Bus Mastering DMA Nóả ố ủ ứ nâng t c đ truy n t i c a ATA bus t 16.6 Mgbyte/s lên 33 Mgbyte/s Công nghố ộ ề ả ủ ừ ệ ATA/ATAPI 4 có kh năng ki m tra l i nh m đ m b o tính toàn v n cho d li u t cả ể ỗ ằ ả ả ẹ ữ ệ ở ố

đ cao C n ph i l u ý là chu n giao th c SCSI Ultra 2 cũng s d ng m t giao th cộ ầ ả ư ẩ ứ ử ụ ộ ứ bus Mastering DMA m i cho nên đôi khi ngớ ười ta cũng quy nó vào là Ultra DMA

Đi m khác bi t gi a Ultra DMA/ATA và ATA không h n ch t c đ và vi c Ultra DMAể ệ ữ ẳ ỉ ở ố ộ ệ

ph i có driver tả ương thích mà còn th hi n s i cáp c a 2 lo i này cũng khác nhau.ể ệ ở ợ ủ ạ

V m t kích thề ặ ước và hình dáng thì cáp ATA và Ultra ATA gi ng y h t nh nhau (tuyố ệ ư nhiên cũng có m t s mainboard - nh t là các th h sau này - thộ ố ấ ế ệ ường làm đ uầ

connector c a cáp Ultra ATA là màu xanh da tr i) nh ng v c u trúc l i r t khác nhau.ủ ờ ư ề ấ ạ ấ

T ATA cho đ n Ultra ATA 2 s d ng cáp 40 s i , m i s i có 1 lõi và n i v i 1 pin; cápừ ế ử ụ ợ ỗ ợ ố ớ Ultra DMA cũng có 40 s i (vì tợ ương thích chu n EIDE/IDE) nh ng khác ch m i s iẩ ư ở ỗ ỗ ợ

l i có đ n 2 lõi và đạ ế ược b n ch t vào nhau n i vào 1 pin N u cáp ATA->Ultra ATA 2ệ ặ ố ế

g m 40 lõi và m i lõi có nhi m v truy n d n d li u riêng thì v i cable Ultra DMA cóồ ỗ ệ ụ ề ẫ ữ ệ ớ

đ n 80 lõi trong đó 40 lõi làm ch c năng truy n d li u 40 lõi còn l i n m tu n t gi aế ứ ề ữ ệ ạ ằ ầ ự ữ các lõi truy n d li u làm nhi m v “dây đ t” và tránh l i toàn v n d li u do tín hi uề ữ ệ ệ ụ ấ ỗ ẹ ữ ệ ệ nhi u gây ra khi t n s quá cao.ễ ầ ố

Trong quá trình truy n nh n không ph i lúc nào c ng cũng đ t đề ậ ả ổ ứ ạ ược h t công su tế ấ truy n nh n vì nh ng tín hi u nhi u luôn là tr ng i r t l n nh hề ậ ữ ệ ễ ở ạ ấ ớ ả ưởng đ n quá trìnhế truy n d li u trên cáp chu n Nh ng đi m sau đây khi n c ng không th phát huyề ữ ệ ẩ ữ ể ế ổ ứ ể

h t s c m nh c a nó:ế ứ ạ ủ

-Cáp quá cũ , là d ng cáp ch t lạ ấ ượng kém ho c tháo ráp quá nhìêu d n đ n cáp bặ ẫ ế ị rách ng m.ầ

-Công su t c a máy quá th a (công su t c a ngu n) s t o ra t trấ ủ ừ ấ ủ ồ ẽ ạ ừ ường gây nhi u tínễ

hi u Nh ng h th ng có quá nhi u c ng g n ch ng lên nhau, có t 2 ngu n c pệ ữ ệ ố ề ổ ứ ắ ồ ừ ồ ấ

đi n tr lên ho c là đi n trệ ở ặ ệ ường t màn hình CRT.ừ

-H th ng b over-clock vệ ố ị ượt quá m c đ cho phép c a nhà s n xu t gây ra l i truy nứ ộ ủ ả ấ ỗ ề

nh n d li u.ậ ữ ệ

Sau đây là b ng th ng kê t c đ c a m t s công ngh g n đây:ả ố ố ộ ủ ộ ố ệ ầ

t c đ truy n t i lý thuy t c a IDE bus (ATA) -ố ộ ề ả ế ủ

DMA 0 16bit đ n (single word) 2.1 Mgbyte/sơ

PIO Mode 0 3.3 Mgbye/s

DMA 1 (SWord) – DMA 0 (MWord) 4.2 MgByte/s

PIO mode 1 5.2Mgbyte/s

PIO mode 2, Sword DMA 2 8.3 MgByte/s

t c đ truy n t i lý thuy t c a EIDE bus (ATA 2) -ố ộ ề ả ế ủ

PIO mode 3 11.1 Mgbyte/s

MWord DMA 1 13.3Mgbyte/s

PIO Mode 4, MWord DMA 2 16.6mgbyte/s

t c đ truy n t i lý thuy t c a Ultra ATA (Ultra DMA) -ố ộ ề ả ế ủ

MWord DMA 3/ Ultra ATA 33 33mgbyte/s

Ultra DMA 3 44Mbbyte/s

Ultra DMA 4 / Ultra ATA 66 66Mgbyte/s

Ultra DMA 5 / Ultra ATA 100 100Mgbyte/s

Gi i thi u v Serial ATA: ớ ệ ề

Serial ATA là m t bộ ước phát tri n c a giao di n l u tr v t lý song song ATA, thay thể ủ ệ ư ữ ậ ế cáp chu n 40 s i và đ u k t n i IDE thành cáp 7 s i và đ u k t n i SATA Công nghẩ ợ ầ ế ố ợ ầ ế ố ệ ATA song song đã đ n đ nh đi m c a nó, n u ti p t c phát tri n ti p công ngh này thìế ỉ ể ủ ế ế ụ ể ế ệ

s ti n chi ra s r t l n trong khi đó hi u qu l i không cao đ ng th i g p r t nhi u khóố ề ẽ ấ ớ ệ ả ạ ồ ờ ặ ấ ề khăn vì các gi i h n c b n t th u khai sinh c a Parallel ATA Đi u này đã thúc đ yớ ạ ơ ả ừ ở ủ ề ẩ

nh ng nhà nghiên c u tìm đ n m t giao di n m i h n, cho hi u qu t t h n và tin c yữ ứ ế ộ ệ ớ ơ ệ ả ố ơ ậ

h n Serial ATA h a h n kh năng m r ng công ngh n n t ng ATA t i thi u cũngơ ứ ẹ ả ở ộ ệ ề ả ố ể

được 10 năm V y thì đâu là l i ích c a Serial ATA ?ậ ợ ủ

Tính tương thích ph n m m : đ i v i các ph n m m h th ng, m t thi t b Serial ATAầ ề ố ớ ầ ề ệ ố ộ ế ị

ch ng khác chút gì s v i các thi t b x a cũ UDMA/ATA V i các ph n m m ngày nay,ẳ ơ ớ ế ị ư ớ ầ ề không tương thích là m y v i các thi t b cũ , Serial ATA h a h n m t s chuy n đ iấ ớ ế ị ứ ẹ ộ ự ể ổ không li n m ch và s ch p thu n nhanh chóng.ề ạ ự ấ ậ

Cáp serial : Các thi t b Serial ATA k t n i đ n h th ng thông qua m t s i cáp khôngế ị ế ố ế ệ ố ộ ợ

đ t (khá r ) cung c p m t đ u n i nh thích h p cho môi trắ ẻ ấ ộ ầ ố ỏ ợ ường ti t ki m không gianế ệ

t i đa c a server Đi u này cho phép Serial ATA gi m b s lố ủ ề ả ớ ố ượng tín hi u t 26 tínệ ừ

hi u nh Parallel ATA thành 4 tín hi u Cáp Serial ATA còn có th cung c p đi n năngệ ư ệ ể ấ ệ

cho thi t b (tuỳ ch n không ph i là m c đ nh) ế ị ọ ả ặ ị

Duy nh t 1 thi t b trên 1 cáp: Khác xa v i Parallel ATA, Serial ATA b h n vi c phânấ ế ị ớ ỏ ẳ ệ chia Master và Slave thay vào đó là ch duy nh t m t thi t b trên 1 cáp đỉ ấ ộ ế ị ược h th ngệ ố công nh n là thi t b Master ATA.ậ ế ị

Công ngh truy n chu i d li u: Serial ATA s d ng công ngh truy n chu i 8B/10Bệ ề ỗ ữ ệ ử ụ ệ ề ỗ

đ truy n nh n d li u thông qua serial cáp S đ b o toàn d li u cao c p này để ề ậ ữ ệ ơ ồ ả ữ ệ ấ ượ c nhanh chóng ch p nh n trên di n r ng nh là m t s đ truy n chu i th c t vàấ ậ ệ ộ ư ộ ơ ồ ề ỗ ự ế

thường được dùng trong nhi u công ngh nh GigabitEthernet và Fibre Channel Đâyề ệ ư

th c s là giai đo n chuy n ti p Serial ATA thành m t ph n c a vi c phát tri n iSCSIự ự ạ ể ế ộ ầ ủ ệ ể trong tương lai

Đi n th th p phân bi t tín hi u: Serial ATA s d ng đi n th th p nh m phân bi t tínệ ế ấ ệ ệ ử ụ ệ ế ấ ằ ệ

hi u (LVD) b ng ngu n đi n 250mV Nó còn bao g m c m t ngu n đi n nuôi th p vàệ ằ ồ ệ ồ ả ộ ồ ệ ấ

c n b gi i nhi t.ầ ộ ả ệ

Con đường phát tri n còn dài (10 năm n a): Serial ATA d đ nh s đ a ra 3 th h cóể ữ ự ị ẽ ư ế ệ

kh năng chuy n nh n d li u lên đ n 1.5Gbit/sec, 3.0Gbit/s, và 6.0Gbit/s t c là choả ể ậ ữ ệ ế ứ phép t c đ truy n cho t ng th h lên đ n 150Mbyte/s,300 Mbyte/s và 600 Mbyte/s.ố ộ ề ừ ế ệ ế

Nh ng l i th c a SerialATA ữ ợ ế ủ

Hi u su t cao hôm nay và tệ ấ ương lai : ngay t th h đ u tiên SerialATA đã đ t đ n t cừ ế ệ ầ ạ ế ố

đ 150Mbyte/s so v i t c đ t i đa mà Parallel ATA (giao di n ATA song song) đ tộ ớ ố ộ ố ệ ạ

được là 133Mbyte/s SerialATA còn d đ nh s ti p t c cho ra đ i 2 th h ti p theo v iự ị ẽ ế ụ ờ ế ệ ế ớ

t c đ c c cao 300Mbyte/s và 600Mbyte/s cho cùng 1 lo i cáp (lo i 150Mbyte/s) vàố ộ ự ạ ạ

đ u n i.ầ ố

Hi u qu kinh t cao: v i ngệ ả ế ớ ườ ử ụi s d ng máy vi tính t i gia (Desktop PC) v n đ nângạ ấ ề

c p ph n c ng m i luôn là v n đ l n Tuy nhiên các nhà s n xu t đã d tính nh ng ấ ầ ứ ớ ấ ề ớ ả ấ ự ữ ổ đĩa SerialATA s có giá thành tẽ ương đương v i các đĩa Parallel ATA hi n l i nh ngớ ổ ệ ạ ư

l i có t c đ cao và dung lạ ố ộ ượng cao h n.ơ

Tháo ráp “nóng” và h u d ng : các thi t b SerialATA s có them ch c năng tháo rápữ ụ ế ị ẽ ứ nóng (hot swapable), đi u mà v i các c ng Parallel ATA ta không bao gi làm đề ớ ổ ứ ờ ượ c

Đi m m nh này s làm cho SerialATA tr thành m t gi i pháp có th t n t i để ạ ẽ ở ộ ả ể ồ ạ ược và trong tương lai s thay th cho gi i pháp RAID v n r t rẽ ế ả ố ấ ườm rà

Cáp k t n i tr c ti p (Point-to-point cabling) : SerialATA ch cho phép k t n i 1 port choế ố ự ế ỉ ế ố

1 c ng duy nh t và cũng chính vì th đã nâng cao kh năng cô l p l i đ ng th i tăngổ ứ ấ ế ả ậ ỗ ồ ờ

hi u năng cho thi t b Không nh ng th , vì SerialATA không ph i chia s bus nên m iệ ế ị ữ ế ả ẽ ỗ đĩa có th hoàn toàn đ t đ n t c đ c 150Mbyte/s

D l p đ t (cáp) và có l i cho vi c l u chuy n không khí: SerialATA s d ng cáp dài,ễ ắ ặ ợ ệ ư ể ử ụ

m ng , m m d o d u n (không c ng và d nát nh Parallel ATA) đ ng th i truy nỏ ề ẽ ễ ố ứ ễ ư ồ ờ ề

d n và l p đ t đ n gi n , nh ng tính năng trên s giúp tăng cẫ ắ ặ ơ ả ữ ẽ ường vi c l u chuy nệ ư ể không khí cho h th ng và tăng hi u năng gi i nhi t cho qu t.ệ ố ệ ả ệ ạ

Đi m đ c tr ng và ích l i c a SerialATAể ặ ư ợ ủ

Đ c tr ng :ặ ư

-Được thi t k có t c đ cao cho tế ế ố ộ ương lai

-Giao di n t c đ truy n t i d li u lên đ n 150Mbyte/s (và s còn cao h n)ệ ố ộ ề ả ữ ệ ế ẽ ơ

-Chi phí th pấ

-Chuy n t vi c thiêt b l u tr trong thànhthi t b l u tr ngoài trong tể ừ ệ ị ư ữ ế ị ư ữ ương lai

-K t n i tr c ti p t máy đ n m t thi t b duy nh tế ố ự ế ừ ế ộ ế ị ấ

-Đi n th th pệ ế ấ

-S d ng ít pin ASIC h nử ụ ơ

-Giao ti p đi u khi n điên năng m iế ề ể ớ

-Driver và ph n m m khác bi t hoàn toàn so v i Parallel ATAầ ề ệ ớ

-L nh đi u ch nh.ệ ề ỉ

-DMA nhóm đ u tiênầ

-Cáp và đ u k t n i khác h n so v i Parallel.ầ ế ố ẳ ớ

Ích l i:ợ

-Con đường phát tri n còn dài (10năm n a) s làm gi m thi u l i v n đ “đa chu nể ữ ẽ ả ể ạ ấ ế ẩ giao ti p thi t b ” trong ngành công nghi p máy tính hi n nay.ế ế ị ệ ệ

-Được gi i thi u l n đ u v i t c đ 150Mbyte/s d n đ u v t c đ truy n t i d li uớ ệ ầ ầ ớ ố ộ ẫ ầ ề ố ộ ề ả ữ ệ trên c ng và đã tránh đổ ứ ượ ỗc l i “th t c chai” có th x y ra v i đĩa 133Mbyte/sắ ổ ể ả ớ ổ

Parallel ATA

-Chi phí th p tấ ương đương v i Parallel ATAớ

-Được thi t k cho vi c l u tr bên trong D đ nh SerialATA s đế ế ệ ư ữ ự ị ẽ ược phát tri n cóể thêm tính năng đ c bi t là “l u tr bên ngoài” (external storage).ặ ệ ư ữ

-L p đ t và c u hình d dàng Không c n ph i ch nh jumper ho c termination bênắ ặ ấ ễ ầ ả ỉ ặ ngoài, gi m th i gian tích h p và tho mãn yêu c u d ch v c a ng oi dung cu i (end-ả ờ ợ ả ầ ị ụ ủ ừ ố user) SerialATA đã đ t d u ch m h t cho v n đ ki m tra Master/slave b l i và tăngặ ấ ấ ế ấ ề ể ị ỗ

cường cô l p vùng l i C 2 thi t b đ u có th truy n t i d li u song song.ậ ỗ ả ế ị ề ể ề ả ữ ệ

-K t thúc vi c s d ng ngu n 5V cho tín hi u I/O nh m đ n gi n thi t k ph n c ngế ệ ử ụ ồ ệ ằ ơ ả ế ế ầ ứ ,giàm giá và ít t n đi n năng.ố ệ

-Cho phép ASIC pin thành d ng “pin co ch t” (die-shrink, r t d c m và không b congạ ế ấ ễ ắ ị

qu o nh pin thông thẹ ư ường) nh m nâng cao hi u qu chi phí cho c thi t b l n máy.ằ ệ ả ả ế ị ẫ -S d ng l i driver c a Parallel ATA làm đ n gi n quá trình chuy n đ i.ử ụ ạ ủ ơ ả ể ổ

-Gi m t ng chi phí , tăng hi u năng Cho phép m r ng th trả ổ ệ ơ ộ ị ường t i các server ti pớ ế

nh n (entry-level) và các h th ng RAID.ậ ệ ố

-Qu n lý đi n năng và tiêu th đi n năng thích h p cho thi t b di đ ng.ả ệ ụ ệ ợ ế ị ộ

-Cho phép thi t b truy c p tr c ti p đ n b nh c a máy , gi m thi u t ng l nh và tìnhế ị ậ ự ế ế ộ ớ ủ ả ể ổ ệ trang c n x lý cho b vi x lý.ầ ử ộ ử

-SerialATA s d ng l i cáp m i, dài , m ng cùng lo i đ u n i m i.ử ụ ạ ớ ỏ ạ ầ ố ớ

V i nh ng ích l i mà SerialATA mang l i, ngớ ữ ợ ạ ười ta không th không đ t ra v n đ “li uể ặ ấ ề ệ SerialATA có đ y Parallel ATA đ n ch không còn xu t hi n trên th trẩ ế ỗ ấ ệ ị ường trong vòng

1 ho c 2 năm t i không?” Câu tr l i lúc này là “ch a xác đ nh đặ ớ ả ờ ư ị ược” ! Tuy nhiên m tộ

đi u rõ ràng mà ta có th nh n th y là ngề ể ậ ấ ườ ử ụi s d ng đang d n d n chuy n sangầ ầ ể SerialATA , m t s l a ch n th trộ ự ự ọ ị ường tương t nh quá trình chuy n ti p t Parallelự ư ể ế ừ ATA sang SerialATA Chính vì l đó Serial ATA và Parallel ATA s còn chung s ng v iẽ ẽ ố ớ nhau nhi u năm n a nh ng Parallel ATA “ch h tr và lót đề ữ ư ỉ ỗ ợ ường cho s phát tri n c aự ể ủ SerialATA” Cũng nh nh ng công ngh sáng t o khác, s l a ch n luôn kèm theo v nư ữ ệ ạ ự ự ọ ấ

đ giá c và ch t lề ả ấ ượng

Hi n nay các thi t b SerialATA đã xu t hi n nhi u trên th trệ ế ị ấ ệ ề ị ường và càng ngày càng

có nhi u d u hi n cho th y th trề ấ ệ ấ ị ường ti m năng mà SerialATA mang l i SerialATA sề ạ ẽ còn ti p t c gi m giá - đòn ăn mòn th trế ụ ả ị ường Parallel ATA m t cách t t n ! SerialATA,ộ ừ ố

nh đã bàn đ n v m t thi t k trên, ch có th là m t gi i pháp dành cho các thi t bư ế ề ặ ế ế ở ỉ ể ộ ả ế ị

l p trong (inside-a-box solution) cho nên SerialATA không th k t n i v i các thi t bắ ể ế ố ớ ế ị ngoài USB v n là cách t i u đ k t n i nh ng thi t b ngoài Nh ng thi t b đẫ ố ư ể ế ố ữ ế ị ữ ế ị ượ c SerialATA h tr : chu n giao ti p ATA , ATAPI nh CDs, DVDs, băng t , các lo i đĩaỗ ợ ẩ ế ư ừ ạ dung lượng l n tháo l p đớ ắ ược ,ZIP, CDRW’s

(Các thông s k thu t tham kh o t 3ware)ố ỹ ậ ả ừ