واجهة القرص الصلب ATA التسلسلي. مقارنة بين واجهات SCSI وSATA وIDE (واجهات القرص الصلب)

المقال اهداء لصديقي
الذي اشتريته لجهاز الكمبيوتر المنزلي الخاص بي
من الصعب سيجيت الفهد UWSCSI.

اليوم هناك عدد كبير تقنيات مختلفةوالواجهات محركات الأقراص الصلبة. يتزايد باستمرار عدد الكلمات الأجنبية وغير المفهومة التي تسد اللغة العظيمة والقوية لبائعي أجهزة الكمبيوتر، وعندما تأتي إلى المتجر للحصول على محرك أقراص ثابت جديد، يمكنك سماع الكثير من الأشياء. على سبيل المثال: IDE، ATA، Serial ATA، SCSI، SCSI II، Wide SCSI II، Ultra SCSI II، Ultra Wide SCSI II، Ultra2 SCSI، Ultra160 SCSI، قناة ليفية، IEEE 1394، FireWire، iLink، USB، RAID، 5400 دورة في الدقيقة، 7200 دورة في الدقيقة، 10000 دورة في الدقيقة، 15000 دورة في الدقيقة... فكيف؟ هل أذنيك تصفق بالفعل؟ لذلك من المفترض أن تساعدك هذه المقالة في معرفة الجهاز الذي سيحاول البائع بيعه لك والذي يستحق الشراء حقًا. أتمنى أن تتخذ القرار الصحيح.

وأخذ علما. هذه المقالة ليست مخصصة فقط لمهوسي الكمبيوتر الرائعين والمخادعين. ولا حتى بالنسبة لهم على الإطلاق. إنهم يعرفون كل شيء بالفعل. هذه المقالة مخصصة للمشتري العادي قرص صلبالذي لا يفهم إلا القليل في جميع المصطلحات المذكورة أعلاه. لنفترض أنك تقوم ببناء جهاز كمبيوتر جديد أو ترقية جهاز كمبيوتر قديم. لقد فكرت في محرك الأقراص الثابتة SCSI، لكنك لا تعرف سوى القليل جدًا عن هذه الواجهة، وقد سمعت أيضًا شيئًا، وربما جيدًا، عن IEEE 1394، لكن ليس لديك أي فكرة على الإطلاق عن الاستخدام الذي يستخدمه. ثم كنت قد وصلنا إلى المكان الصحيح.

واجهات.

بادئ ذي بدء، عليك أن تفكر في القرص الذي ستشتري به الواجهة. استقر بحزم على IDE؟ ماذا عن SCSI أو IEEE 1394 أو USB؟ يعتمد على الواجهة صعبةيمكن أن تختلف محركات الأقراص في خصائص السرعة والتكلفة وطول الكابل والمرونة والموثوقية ومن يدري ماذا أيضًا. لذلك سنبدأ بالواجهات.

بيئة تطوير متكاملة/آتا

IDE (إلكترونيات محرك الأقراص المتكاملة) هو اسم نوع محرك الأقراص الثابتة الذي يحتوي على واجهة ATA (AT Attachment). تعمل إلكترونيات IDE الرخيصة جنبًا إلى جنب مع عمليات نقل ATA المتوازية على إنتاج محركات أقراص ثابتة ستأخذك إلى جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، لا تنس أن ATA غير مخصص للاتصالات الخارجية، ولا يحب الكابلات الأطول من 60 سم. وهذا يعني أنه يمكنك شراء كبلات ATA هذه، لكنني لا أوصي باستخدامها.

يمكن لقناة ATA واحدة أن تدعم ما يصل إلى محركي أقراص، الأول هو الرئيسي والثاني هو التابع. في كثير من الأحيان، إن لم يكن دائمًا تقريبًا، يضع الأشخاص قناة واحدة الأقراص الصلبةكجهاز رئيسي وجهاز آخر أبطأ، مثل القرص المضغوط، كجهاز تابع. ولكن بما أن IDE يمكنه الوصول إلى جهاز واحد فقط على القناة في المرة الواحدة، فإن هذا يقلل من أداء النظام ككل. لذلك من الأفضل عدم امتلاك أجهزة تابعة على الإطلاق. خصوصاً. تحتوي جميع اللوحات الأم الآن على قناتين مدمجتين IDE، وبعضها (مثل ABIT BX-133 RAID المفضل لدي) به أربع قنوات. ما عليك سوى توصيل محرك الأقراص الثابتة كجهاز رئيسي بالقناة الأولى، وقرص DVD أو القرص المضغوط كجهاز رئيسي بالقناة الثانية.

هناك ثلاثة معايير رئيسية في السوق اليوم قرص IDEالصورة: ATA/33، ATA/66 وATA/100. في في هذه الحالةيعرض الرقم الحد الأقصى للإنتاجية بالميجابايت في الثانية. فقط تذكر أن ATA/66 وATA/100 يتطلبان كابل ATA/66/100 خاص ذو 80 سنًا، ومع كابل قياسي ذو 40 سنًا، سيعمل محرك الأقراص ATA/66/100 الخاص بك مثل ATA/33. كقاعدة عامة، يأتي هذا الكابل مع جميع اللوحات الأم التي تدعم ATA/66/100. تسمى هذه المعايير الثلاثة بشكل جماعي UDMA. وعلى الرغم من أن هذا غير صحيح، إلا أنك غالبًا ما ستسمع استخدام UDMA وATA وIDE بالتبادل.

يجب أن تعمل كافة محركات أقراص IDE مع كافة متغيرات ATA. يجب أن يعمل محرك ATA/100 بشكل جيد مع وحدة تحكم ATA/33، ويجب أن يعمل محرك ATA/33 بشكل جيد مع وحدة تحكم ATA/100. لكن من الواضح أن القرص الصلب سيعمل بسرعة أبطأ مكون. وفي كلتا الحالتين، ستكون سرعة ATA/33، أي أن الحد الأقصى للإنتاجية سيكون 33 ميجابايت/ثانية. في بعض الأحيان، يمكن أن تتعثر في بعض حالات عدم التوافق، على سبيل المثال عندما لا يرغب محرك أقراص معين في العمل مع كابل معين، أو عندما لا يرغب محركان من شركات مصنعة مختلفة في التعايش على نفس قناة وحدة التحكم. حسنًا، الإلكترونيات شيء معقد. للتحقق من ذلك، ما عليك سوى تفكيك القرص الصلب ومعرفة مكان وجود كل هذه الجيجابايت بالداخل. ولكن من الأفضل القيام بذلك باستخدام القرص الصلب "الميت"، وليس مع القرص الذي يتم تخزين مجموعة من الصور والنصوص المفضلة لديك حول ويني ذا بوه.

في الواقع، الفرق في الأداء بين ATA/33 و66 و100 ليس كبيرًا، لأننا نتحدث عن ذروة الإنتاجية، والتي نادرًا ما يتم تحقيقها في العمل الحقيقي. لا توجد محركات أقراص ATA/100 قادرة على نقل البيانات حتى بسرعة 66 ميجابايت/ثانية، والقليل جدًا هو الذي يفعل ذلك. وهذا يسمح بنقل 33 ميجا بايت / ثانية. ذاكرة التخزين المؤقت فقط الذاكرة الصعبةيمكن لمحرك الأقراص الاستفادة من زيادة الإنتاجية. ولكن لهذا، يجب أن يكون حجم ذاكرة التخزين المؤقت كبيرا بما فيه الكفاية. وتحتوي معظم محركات أقراص IDE على 512 كيلو بايت فقط من ذاكرة التخزين المؤقت، والقليل فقط، والأغلى منها، يمكن أن يتباهى بذاكرة تخزين مؤقت بسعة 2 أو حتى 4 ميجابايت.

لذا فإن العيب الرئيسي لـ IDE لا يزال هو سرعته المنخفضة. بالتأكيد. لقد تمكنت محركات أقراص IDE الحديثة من اللحاق بخصائص السرعة للنماذج القديمة لمحركات أقراص SCSI، لكنها لا تزال غير قادرة على المقارنة مع محركات أقراص SCSI الجديدة. يمكنك شراء محرك أقراص IDE سريع إلى حد ما بسرعة دوران تبلغ 7200 دورة في الدقيقة، ولكن يمكنك أيضًا شراء محرك أقراص SCSI بسرعة 15000 دورة في الدقيقة، وهو ما سيكون أسرع بكثير. كما أن الوقت بين حالات الفشل، كما هو مذكور من قبل الشركات المصنعة، أقصر بكثير بالنسبة لمحركات أقراص IDE مقارنة بمحركات SCSI. قد يكون الأمر مجرد تسويق، ولكن هناك اعتقاد واسع النطاق بأن أجهزة SCSI أكثر موثوقية من أجهزة IDE.

ومع ذلك، حتى الأقراص التي تبلغ سرعة دورانها 7200 دورة في الدقيقة تكون باهظة الثمن. تتمتع معظم الموديلات المتوفرة في السوق لدينا بسرعة دوران تبلغ 5400 دورة في الدقيقة. تكلف محركات الأقراص هذه ما بين 30 إلى 40 دولارًا أقل وتنتج ضوضاء أقل، لكن أداءها أقل. على الرغم من الاستخدام المنزلي، هذا هو ما تحتاجه.

مستقبل ATA محتمل. إنه يقع على الطريق المؤدي إلى الانتقال إلى معيار Serial ATA. سيحتوي Serial ATA على كبل مزود بدبوسين فقط (أحدهما للاستقبال والآخر للإرسال)، ويجب أن يوفر إنتاجية IDE تصل إلى 1.5 جيجابت في الثانية، وربما أكثر. يؤدي هذا إلى مضاعفة عرض النطاق الترددي لـ ATA/100، الذي يحتوي على 40 مرة أكثر من الأطراف. الوحيد الجانب السلبي Serial ATA هو أنه لا يمكن أن يكون هناك سوى جهاز واحد على قناة واحدة، ولكن إذا كان لديك وحدة تحكم ذات قنوات متعددة، فهذه ليست مشكلة.

مزايا

• أداء جيد مقابل القليل من المال
• واسع الانتشار، وبالتالي فهو متوافق مع معظم المعدات الموجودة.

عيوب

• ليست أسرع العجلات
• قيود صارمة على طول الكابل
• داخلي فقط

SCSI

منذ فترة طويلة SCSI واجهة قياسيةلمحطات العمل والخوادم. وعلى الرغم من أن SCSI أغلى بكثير من IDE، إلا أننا مقابل هذه الأموال نحصل على دعم وعرض نطاق أكبر بكثير أكثرأجهزة على قناة واحدة، وأطوال كابل أطول بكثير (تصل إلى 12 مترًا)، ودعم الأجهزة الخارجية وتعدد المهام. الكثير جدا، أليس كذلك؟

يمكن لحافلة SCSI العادية (التي تسمى أحيانًا "الضيقة") أن تحمل ما يصل إلى 8 أجهزة، ويمكن للحافلة العريضة أن تحمل ما يصل إلى 16 جهازًا. وتشغل وحدة تحكم SCSI نفسها عنوانًا واحدًا، وتترك الـ 15 المتبقية للأجهزة المتصلة (وبالتالي، على النطاق الضيق حافلة هناك 7 عناوين متبقية للأجهزة). تتمتع عناوين SCSI الأعلى بأولوية أعلى. وهذا يجعل تثبيت SCSI عملاً روتينيًا بعض الشيء. من الأفضل عادةً إعطاء أولوية أعلى للأجهزة البطيئة مثل الأقراص المضغوطة بدلاً من محركات الأقراص الثابتة.

هناك العديد من خيارات SCSI المختلفة. لقد كتبنا عنها بالفعل، وأوصي بمقالة "واجهات SCSI" لأي شخص يريد دراسة هذه المشكلة بالتفصيل. ومن بين الأجهزة المتوفرة حاليًا في السوق أجهزة Ultra وUltra2 وUltra160 SCSI. يسمح Ultra SCSI بنقل 20 ميجابايت/ثانية ويحتوي على 8 عناوين. يعمل الإصدار الواسع من Ultra SCSI على مضاعفة الإنتاجية، أي ما يصل إلى 40 ميجابايت/ثانية. Ultra2 SCSI، المعروف أيضًا باسم LVD (الجهد التفاضلي المنخفض) SCSI، لديه إنتاجية تبلغ 40 ميجا بايت / ثانية، وبالتالي، فإن نسخته الواسعة تعطينا 80 ميجا بايت / ثانية. يواصل Ultra160 SCSI التقليد المتمثل في مضاعفة الإنتاجية، لكنه يأتي فقط في الإصدار الواسع، مما يمنحنا 16 جهازًا لكل قناة و160 ميجا بايت/ثانية.

تتمتع أجهزة SCSI، كقاعدة عامة، بالتوافق، كما يقولون، من الأعلى إلى الأسفل. صحيح، لا أحد يضمن ذلك، ولكن في معظم الحالات، على سبيل المثال، سيبدو جهاز SCSI-2 رائعًا على وحدة تحكم Ultra2Wide SCSI. ومع ذلك، يحدث أنه إذا كانت هناك أجهزة سريعة وبطيئة على نفس الحافلة، فإن كلاهما يبدأ العمل بالسرعة القصوى للأجهزة البطيئة. ولكن في الواقع، فإن كيفية تصرف أجهزة SCSI المختلفة المعلقة في مكان قريب تعتمد بشكل أساسي على وحدة التحكم.

مع SCSI، غالبًا ما تنشأ مشكلات تتعلق بالتثبيت والتكوين الأول، خاصة بالنسبة لأولئك الذين يقومون بذلك لأول مرة. كل هذه الإنهاءات والمعرفات يمكن أن تسبب صداعًا خطيرًا. وفي الوقت نفسه، يتم تعويض كل هذه المشاكل بالموثوقية من هذه الواجهة. وقد أدى ظهور أجهزة الإنهاء النشطة (ليس لها أي علاقة بالروبوتات من المستقبل) إلى تبسيط عملية تثبيت أجهزة SCSI بشكل كبير. لذلك نفرح، كان الأمر أسوأ من قبل.

الميزة الرئيسية، يتم التعبير عن القوة الرئيسية لـ SCSI من خلال الكلمة الأجنبية الرحبة الراقية، أي أن محركات الأقراص الثابتة الأسرع والأكثر اتساعًا تحتوي على واجهة SCSI. لم يتم إنتاج Seagate Cheetah مع 15000 دورة في الدقيقة في إصدار IDE مطلقًا ومن غير المرجح أن يتم إنتاجه. حسنًا، تشير القدرة على دعم ما يصل إلى 15 جهازًا على قناة واحدة إلى قابلية التوسع الممتازة، وهو أمر مهم للغاية أيضًا لأغراض معينة.

إن عالم SCSI واسع جدًا لدرجة أن هذا ليس حتى موضوعًا لمقالة واحدة، لذا قبل أن تضع نقطة فيه هذا القسمسأقول بضع كلمات أخرى عن المستقبل.

وقد تم بالفعل التخطيط لمستقبل SCSI كالساعة. لقد ظهرت بالفعل أجهزة Ultra320 الأولى، وستكون الخطوة التالية هي Ultra640. كان المقصود في الأصل من معيار SCSI نفسه أن يكون قابلاً للتطوير، وقد أصبح قابلاً للتطوير لدرجة أنه من غير المحتمل أن يكون هناك أي شيء يمكن مقارنته به في هذا الصدد.

مزايا

• إنتاجية كبيرة
• كميات كبيرة
• الاتصال مثل الأجهزة الداخلية، والخارجية

عيوب

• غالي
• قد تكون هناك مشاكل أثناء التثبيت

قناة ليفية

القناة الليفية هي واجهة تختلف بشكل أساسي عن SCSI وIDE. إنه في الواقع أقرب إلى Ethernet وInfiniBand، إذا كان ذلك يخبرك بأي شيء. وإذا لم يكن الأمر كذلك، فافهم ما يلي: هذه الواجهة ليس فقط مخصصة لتوصيل محركات الأقراص الثابتة وجميع الأجهزة الطرفية الأخرى بالنظام، ولكن في المقام الأول لتنظيم الشبكات، والجمع بين المصفوفات البعيدة لمحركات الأقراص الثابتة، والعمليات الأخرى التي تتطلب إنتاجية عالية مقترنة بمسافات طويلة . غالبًا ما تُستخدم القناة الليفية لتوصيل صفائف SCSI RAID بالشبكة فريق العملأو الخادم.

تسمح التقنيات الحالية بإنتاجية قناة ليفية تبلغ 100 ميجابت/ثانية، والحد النظري لهذه التقنية يقع في مكان ما حول 1.06 جيجابت/ثانية. وفي الوقت نفسه، يقوم عدد من الشركات بالفعل بتطوير أجهزة ذات إنتاجية تصل إلى 2.12 جيجابت/ثانية، ولكن هذا هو الجيل التالي من واجهة القنوات الليفية. هناك أيضًا حلول في السوق اليوم حيث يتم استخدام عدد من قنوات الألياف في وقت واحد لتحقيق إنتاجية عالية جدًا.

على عكس SCSI، تتمتع القناة الليفية بمرونة أكبر بكثير. إذا كان SCSI يقتصر على 12 مترًا فقط، فإن قناة الألياف تسمح باتصالات يصل طولها إلى 10 كيلومترات عند استخدام كابل ضوئي وأقل إلى حد ما عند استخدام توصيلات نحاسية غير مكلفة نسبيًا، على الرغم من أنها غير مكلفة نسبيًا؛-).

مزايا

• قابلية التوسع جيدة جدًا
• مسافات اتصال طويلة جدًا (تصل إلى 10 كم)
• يمكن لشبكة مكونة من العديد من محطات العمل أن تعمل بمصفوفة RAID واحدة

عيوب

• غالي
• غالي جدا
• الأفضل، والأكثر تكلفة

إيي 1394

لقد أصبح IEEE 1394، المعروف أيضًا باسم FireWire (كما أطلقت عليه شركة Apple)، والمعروف أيضًا باسم iLink (كما أطلقت عليه شركة Sony)، معيارًا قياسيًا لنقل الفيديو الرقمي، ولكن يمكن استخدامه أيضًا لتوصيل محركات الأقراص الثابتة، والماسحات الضوئية، ومعدات الشبكات، والكاميرات الرقمية، وأجهزة الكمبيوتر. أي شيء يتطلب عرض نطاق ترددي جيد. حاليًا، يظل FireWire حلاً مكلفًا إلى حد ما (وفقًا لـ على الأقل، بالنسبة للمستخدم العادي)، ولكن المعيار يتغلغل بشكل متزايد في جميع مجالات الأجهزة الطرفية للكمبيوتر ويصبح أرخص باستمرار.

يستطيع FireWire دعم ما يصل إلى 63 جهازًا على قناة واحدة بسرعة 400 ميجا بت في الثانية. وسوف يدعم IEEE 1394b، وهو المحاولة الأولى لإجراء إصلاح شامل لـ FireWire، إنتاجية تبلغ 800 ميجابت في الثانية لكل قناة. يوفر FireWire أداءً أفضل، لكن الأجهزة الخارجية المزودة بهذه الواجهة تتطلب مصدر طاقة خارجيًا منفصلاً.

بدأت بالفعل محركات الأقراص الصلبة FireWire الأولى في الظهور، وكانت النماذج التي تستخدم مترجم IDE/FireWire موجودة منذ بعض الوقت. لكن هذه الواجهة تُستخدم بالفعل على نطاق واسع لكاميرات الفيديو والماسحات الضوئية والطابعات. يمكن أيضًا إنشاء شبكات محلية عالية الأداء على FireWire. تحتوي العديد من طرازات كمبيوتر Apple على منفذ واحد أو اثنين من منافذ FireWire، ولكن على أجهزة الكمبيوتر، لم يتلق هذا المعيار مثل هذا الاعتراف بعد.

أفضل ميزة في FireWire هي إمكانية التوصيل السريع. أي أنه يمكنك توصيل أجهزة FireWire وفصلها دون إيقاف تشغيل الكمبيوتر. ولكن إذا كان هذا الجهاز عبارة عن محرك أقراص ثابت، فيجب أن يكون نظام التشغيل قادرًا على تركيب محركات أقراص ثابتة جديدة بسرعة.

يبدو مستقبل IEEE 1394 متفائلاً للغاية، نظرًا لحداثة هذا المعيار، والمواصفات شبه الجاهزة 1394b، والتي تسمح بمضاعفة الإنتاجية. والاعتراف بهذا المعيار هو مسألة المستقبل القريب؛ وشعبيته تتزايد كل يوم، والأسعار تنخفض في المقابل.

مزايا

• توصيل ساخن
• إنتاجية عالية
• عدم تحديد أولويات الأجهزة

عيوب

• لا تزال وحدات التحكم في القرص الصلب باهظة الثمن

USB

يعد USB 1 (الناقل التسلسلي العالمي) معيارًا انتشر على نطاق واسع للغاية خلال السنوات القليلة الماضية. من الصعب العثور على جهاز كمبيوتر لا يدعم USB (ما لم يكن Pentium100 قديمًا). تحتوي هذه الواجهة على وضعين للسرعة. الأول - "عالي السرعة" - يوفر إنتاجية تبلغ 12 ميجابت/ثانية وطول كابل توصيل يصل إلى 5 أمتار. والثاني هو السرعة المنخفضة - عرض النطاق الترددي 1.5 ميجابت / ثانية وطول الكابل يصل إلى 3 أمتار. من الواضح أن هذا المعيار قليل الفائدة لمحركات الأقراص الصلبة بسبب بطئه، ولكن لجميع أنواع الأجهزة نسخة احتياطية، CD-R، الماسحات الضوئية، أجهزة الشبكةوأجهزة الإدخال مناسبة تمامًا.

يمكن أن تحتوي قناة USB واحدة على ما يصل إلى 127 جهازًا، حيث يمكن استخدام الأجهزة التي تمرر الإشارة من خلال نفسها أو لوحات وصل USB. يحتوي USB على ما يسمى بوحدة التحكم الرئيسية، لذا فإن أي إشارة يتم إرسالها، على سبيل المثال، من محرك أقراص USB ثابت إلى USB CDR يجب أن تمر عبر وحدة التحكم ثم تنتقل إلى الجهاز المطلوب. وهذا يقلل بشكل كبير من الإنتاجية عند استخدام أجهزة USB متعددة. بجانب، جهاز USB:٪ sلا يمكن مشاركتها (على الشبكة، على سبيل المثال)، على الرغم من أنه يمكن توصيل جهازي كمبيوتر ببعضهما البعض عبر شبكة USB عبر جسر USB.

ولكن، مع كل عيوبه، يسمح USB بالاتصال "الساخن". صحيح أن نظام التشغيل سيظل يطلب منك توفير برنامج تشغيل لجهاز جديد، ولكن لن يتعين عليك إعادة تشغيل الكمبيوتر. على الرغم من أن هذا أمر قابل للنقاش. على سبيل المثال، جئت مؤخرا عبر بطاقة الشبكة المحلية USB (وسيلة ملائمة لتوصيل جهاز كمبيوتر مغلق بالشبكة)، لذلك قمت بتوصيله "ساخنًا"، وبعد تثبيت برامج التشغيل، عرض Windows إعادة التشغيل. لذلك، كما يقولون، حتى المشرحة لا تعطيك 100٪.

حسنًا، كل شيء معروف بالفعل عن مستقبل USB (على الأقل في المستقبل القريب). سيكون هذا المستقبل هو USB 2، وليس يومًا ما، ولكن في بداية العام المقبل تقريبًا. سيعمل USB 2 على رفع شريط النطاق الترددي من 12 إلى 480 ميجابت في الثانية. بعد ذلك سيكون من الممكن التفكير بجدية في استخدام القرص الصلب واجهة USB 2. في غضون ذلك، هناك جدل على الإنترنت حول ما إذا كان سيتم استبدال USB 2 بـ FireWire أو ما إذا كان كلا المعيارين سيجدان نفسيهما في مناطق مختلفة من الأجهزة الطرفية للكمبيوتر.

مزايا

• واسع الانتشار
• تكلفة منخفضة
• توصيل ساخن

عيوب

• انخفاض كفاءة الاتصال بين الأجهزة
• سرعة منخفضة (سيقوم USB 2 بإصلاح هذه المشكلة)
• طول قصير من كابلات التوصيل

إذن اختر ماذا؟

في الواقع، يتم تحديد الاختيار بالفعل من خلال هدفك. إذا كنت تقوم ببناء جهاز كمبيوتر منزلي للألعاب أو العمل المكتبي، فإن محرك الأقراص IDE سيمنحك أفضل مزيج من السعر والأداء. يعمل USB بشكل جيد مع محرك أقراص CDR خارجي أو محرك أقراص للنسخ الاحتياطي (طالما أنك لا تنسخ الكثير). إنها رخيصة ومبهجة، ولكن يمكنك حملها من مكان إلى آخر بقدر ما تريد. إذا كنت بحاجة إلى محرك أقراص خارجي سريع للاتصال بجهاز كمبيوتر محمول، أو للنقل المنتظم بين العديد من أجهزة الكمبيوتر، والشرط الرئيسي إلى جانب التنقل هو الأداء، فإن IEEE 1394 هو اختيارك إذا كنا نتحدث عن تجهيز جدي محطة العملأو الخوادم التي تعتبر الموثوقية والأداء فيها أمرًا بالغ الأهمية الخيار الأفضل- SCSI، وخاصة في شكل RAID، على الرغم من أنه يكلف الكثير. حسنًا، إذا كنت تقوم بتكوين مجموعة من محطات العمل الآلية التي تتطلب وصولاً عالي السرعة إلى مجموعة كبيرة من البيانات، فإن قناة الألياف ستوفر لك السرعة؛ الاحتمال الآخر هو إنشاء شبكة جيجابت إيثرنتوبالنسبة للخادم، كقاعدة عامة، يختارون حل RAID SCSI، أو IDE RAID للخوادم غير الحرجة.

إذن ما هو RAID؟

يرمز RAID إلى المصفوفة المتكررة من الأقراص الرخيصة، أو باللغة الروسية - المصفوفة المتكررة من الأقراص الرخيصة (نعم، لقد رأيت هذه الأقراص الرخيصة، تكلفة جهاز الكمبيوتر الخاص بي بالكامل أقل من تكلفة محركات الأقراص الثابتة الموجودة في تلك الأقراص). لدى RAID هدفين رئيسيين، تحسين السرعة و/أو الموثوقية. هناك عدد لا بأس به من أنواع RAID، لكن الأنواع الرئيسية هي RAID 0 و1 و0+1. يتيح لك RAID 0 دمج سعة قرصين في وحدة واحدة، بحيث يراهما نظام التشغيل ويستخدمهما كواحد القرص الفعلي. يتيح لك RAID 1 إنشاء "مرآة"، أي أنه تتم كتابة المعلومات فورًا على كل من القرصين الأول والثاني، وإذا "مات" القرص الصلب الرئيسي الأول، فإن جميع البيانات الموجودة على القرص الثاني ستكون آمنة وسليمة . حسنًا، وأخيرًا، يستخدم RAID 0+1 الوضعين الموضحين أعلاه في نفس الوقت (لا تنس أن هذا يتطلب أربعة محركات أقراص ثابتة على الأقل، ويتم دمج اثنين في المصفوفة، ويتم استخدام اثنين من أجل "المرآة"). هناك أيضًا خيارات RAID أخرى لزيادة موثوقية تخزين المعلومات، مثل التكافؤ للتحقق من سلامة البيانات.

ماذا عن الحجم؟

هل تواجه مشكلة في معرفة مقدار المساحة التي ستحتاجها؟ 10 جيجابايت هو الحد الأدنى للحجم الذي يمكن شراؤه اليوم. على الرغم من أنه لا تزال هناك محركات أقراص ثابتة أصغر حجمًا، إلا أنه بحلول الوقت الذي تنتهي فيه من قراءة هذه المقالة، بحلول الوقت الذي تكون فيه مستعدًا لشراء شيء ما، لن تكون هذه الأقراص معروضة للبيع بعد الآن. إذا كنت مولعا بجمع موسيقى MP3، وتنزيل الكثير من مقاطع الفيديو من الإنترنت (فإليك خطًا مخصصًا :-) وستحتاج إلى 20 أو 30 جيجابايت على الأقل. حسنًا، إذا كنت تريد البدء في إنشاء الرسوم المتحركة ومعالجة الفيديو وما إلى ذلك، فسيكون 50-100 جيجابايت مناسبًا تمامًا.

كل ما تقرأه لا ينبغي أن يؤخذ على محمل الجد. صيحات مثل "لدي قرص صلب صغير، والفتيات في الصف يضحكون علي" ليست ضرورية أيضًا. سوف يمر الوقت، وسوف ينمو القرص الصلب، وسيكون كل شيء على ما يرام.

اكتب لي في [البريد الإلكتروني محمي]، لا تطلب محركات أقراص ثابتة مجانية. ما زلت لن أعطيها :-).

سنتحدث في هذه المقالة عما يسمح لك بتوصيل القرص الصلب بالكمبيوتر، وهي واجهة القرص الصلب. بتعبير أدق، حول واجهات القرص الصلب، لأنه تم اختراع عدد كبير من التقنيات لتوصيل هذه الأجهزة طوال فترة وجودها، ووفرة المعايير في هذا المجال يمكن أن تربك مستخدمًا عديم الخبرة. ومع ذلك، أول الأشياء أولا.

واجهات القرص الصلب (أو بالمعنى الدقيق للكلمة، واجهات محركات الأقراص الخارجية، نظرًا لأنه يمكن استخدامها ليس فقط من خلال ، ولكن أيضًا من خلال أنواع أخرى من محركات الأقراص، على سبيل المثال، محركات الأقراص الخاصة بـ الأقراص الضوئية) مصممة لتبادل المعلومات بين هذه الأجهزة ذاكرة خارجيةو اللوحة الأم. تؤثر واجهات محرك الأقراص الثابتة، بما لا يقل عن المعلمات الفيزيائية لمحركات الأقراص، على العديد من خصائص تشغيل محركات الأقراص وأدائها. على وجه الخصوص، تحدد واجهات محرك الأقراص معلمات مثل سرعة تبادل البيانات بين القرص الصلب واللوحة الأم، وعدد الأجهزة التي يمكن توصيلها بالكمبيوتر، والقدرة على إنشاء مصفوفات القرص، وإمكانية التوصيل السريع، ودعم NCQ وتقنيات AHCI، الخ. يعتمد ذلك أيضًا على واجهة القرص الصلب، أي كابل أو سلك أو محول ستحتاجه لتوصيله باللوحة الأم.

SCSI - واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة

تعد واجهة SCSI واحدة من أقدم الواجهات المصممة لتوصيل أجهزة التخزين في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. ظهر هذا المعيار في أوائل الثمانينات. وكان أحد مطوريها هو آلان شوجارت، المعروف أيضًا باسم مخترع محرك الأقراص المرنة.

ظهور واجهة SCSI على اللوحة والكابل المتصل بها

معيار SCSI (تقليديًا يُقرأ هذا الاختصار في النسخ الروسي باسم "skazi") كان مخصصًا في الأصل للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، كما يتضح من اسم التنسيق - واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة، أو واجهة النظام لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة. ومع ذلك، فقد حدث ذلك أن محركات الأقراص من هذا النوعتم استخدامها بشكل رئيسي في أجهزة الكمبيوتر الشخصية من الدرجة الأولى، وبعد ذلك في الخوادم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه على الرغم من الهندسة المعمارية الناجحة ومجموعة واسعة من الأوامر، التنفيذ الفنيكانت الواجهة معقدة للغاية وغير مناسبة لتكلفة أجهزة الكمبيوتر الكبيرة.

ومع ذلك، كان لهذا المعيار عدد من الميزات التي لم تكن متوفرة لأنواع أخرى من الواجهات. على سبيل المثال، يمكن أن يصل طول سلك توصيل أجهزة واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة إلى 12 مترًا بحد أقصى، ويمكن أن تصل سرعة نقل البيانات إلى 640 ميجابايت/ثانية.

مثل واجهة IDE التي ظهرت بعد ذلك بقليل، فإن واجهة SCSI متوازية. وهذا يعني أن الواجهة تستخدم الناقلات التي تنقل المعلومات عبر عدة موصلات. كانت هذه الميزة أحد العوامل المقيدة لتطوير المعيار، وبالتالي تم تطوير معيار SAS أكثر تقدمًا واتساقًا (من SCSI المرفق التسلسلي) كبديل له.

SAS - SCSI المرفق التسلسلي

هذا ما تبدو عليه واجهة قرص خادم SAS

تم تطوير Serial Attached SCSI كتحسين لواجهة نظام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة القديمة لتوصيل محركات الأقراص الثابتة. على الرغم من حقيقة أن SCSI المرفق التسلسلي يستخدم المزايا الرئيسية لسابقه، إلا أنه يتمتع بالعديد من المزايا. ومن بينها تجدر الإشارة إلى ما يلي:

• استخدام حافلة مشتركة من قبل جميع الأجهزة.
• يسمح بروتوكول الاتصال التسلسلي الذي تستخدمه SAS باستخدام عدد أقل من خطوط الإشارة.
• ليست هناك حاجة لإنهاء الحافلة.
• عدد غير محدود تقريبًا من الأجهزة المتصلة.
• إنتاجية أعلى (تصل إلى 12 جيجابت/ثانية). من المتوقع أن تدعم التطبيقات المستقبلية لبروتوكول SAS معدلات نقل بيانات تصل إلى 24 جيجابت/ثانية.
• إمكانية توصيل محركات الأقراص ذات واجهة Serial ATA بوحدة التحكم SAS.

كقاعدة عامة، يتم إنشاء أنظمة SCSI التسلسلية المرفقة على أساس عدة مكونات. المكونات الرئيسية تشمل:

• الأجهزة المستهدفة. تتضمن هذه الفئة محركات الأقراص الفعلية أو صفائف الأقراص.
• البادئون عبارة عن شرائح مصممة لإنشاء طلبات للأجهزة المستهدفة.
• نظام توصيل البيانات - كابلات تربط الأجهزة المستهدفة والمبادرين

قد تحتوي على موصلات SCSI متصلة تسلسلية هيئة مختلفةوالحجم حسب النوع (خارجي أو داخلي) وإصدارات SAS. يوجد أدناه الموصل الداخلي SFF-8482 والموصل الخارجي SFF-8644 المصمم لـ SAS-3:

على اليسار يوجد موصل SAS داخلي SFF-8482؛ يوجد على اليمين موصل SAS SFF-8644 خارجي مزود بكابل.

بعض الأمثلة على ظهور أسلاك ومحولات SAS: سلك HD-Mini SAS وسلك محول SAS-Serial ATA.

على اليسار يوجد كابل HD Mini SAS؛ يوجد على اليمين كابل محول من SAS إلى Serial ATA.

فاير واير - IEEE 1394

اليوم، يمكنك غالبًا العثور على محركات أقراص ثابتة مزودة بواجهة Firewire. على الرغم من أنه يمكنك توصيل أي نوع بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر واجهة Firewire الأجهزة الطرفية، ولا يمكن تسميتها بواجهة متخصصة مصممة حصريًا لتوصيل محركات الأقراص الثابتة، ومع ذلك، يحتوي Firewire على عدد من الميزات التي تجعله مناسبًا للغاية لهذا الغرض.

FireWire - IEEE 1394 - عرض على جهاز كمبيوتر محمول

تم تطوير واجهة Firewire في منتصف التسعينيات. بدأ التطوير بالمعروف شركة أبل، والتي تحتاج إلى ناقل خاص بها، يختلف عن USB، لتوصيل الأجهزة الطرفية، وخاصة الوسائط المتعددة. المواصفات التي تصف تشغيل ناقل Firewire تسمى IEEE 1394.

يعد Firewire أحد تنسيقات الناقلات الخارجية التسلسلية عالية السرعة الأكثر استخدامًا اليوم. وتشمل السمات الرئيسية للمعيار ما يلي:

• إمكانية الاتصال الساخن للأجهزة.
• بنية الحافلات المفتوحة.
• طوبولوجيا مرنة لتوصيل الأجهزة.
• تختلف سرعات نقل البيانات بشكل كبير – من 100 إلى 3200 ميجابت/ثانية.
• إمكانية نقل البيانات بين الأجهزة بدون جهاز كمبيوتر.
• إمكانية التنظيم الشبكات المحليةباستخدام الإطارات.
• نقل الطاقة عبر الحافلة.
• عدد كبير من الأجهزة المتصلة (حتى 63).

لتوصيل محركات الأقراص الثابتة (عادةً عبر حاويات محركات الأقراص الثابتة الخارجية) عبر ناقل Firewire، كقاعدة عامة، يتم استخدام معيار SBP-2 خاص، والذي يستخدم مجموعة أوامر بروتوكول واجهة نظام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة. من الممكن توصيل أجهزة Firewire بموصل USB عادي، لكن هذا يتطلب محولًا خاصًا.

IDE - إلكترونيات المحرك المتكاملة

لا شك أن الاختصار IDE معروف لدى معظم المستخدمين. حواسيب شخصية. واجهة قياسية لتوصيل محركات الأقراص الصلبة محركات IDEتم تطويره من قبل شركة معروفة لتصنيع الأقراص الصلبة - Western Digital. كانت ميزة IDE مقارنة بالواجهات الأخرى التي كانت موجودة في ذلك الوقت، ولا سيما واجهة نظام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة، بالإضافة إلى معيار ST-506، هي أنه لم تكن هناك حاجة لتثبيت وحدة تحكم القرص الصلب على اللوحة الأم. يتضمن معيار IDE تثبيت وحدة تحكم محرك الأقراص على محرك الأقراص نفسه، ولم يبق على اللوحة الأم سوى محول واجهة مضيف لتوصيل محركات أقراص IDE.

واجهة IDE على اللوحة الأم

لقد أدى هذا الابتكار إلى تحسين معلمات التشغيل لمحرك IDE نظرًا لحقيقة تقليل المسافة بين وحدة التحكم ومحرك الأقراص نفسه. بالإضافة إلى ذلك، أدى تثبيت وحدة تحكم IDE داخل علبة القرص الصلب إلى تبسيط كل من اللوحات الأم وإنتاج محركات الأقراص الصلبة نفسها إلى حد ما، حيث أعطت التكنولوجيا الحرية للمصنعين من حيث التنظيم الأمثل لمنطق محرك الأقراص.

كانت التكنولوجيا الجديدة تسمى في البداية إلكترونيات القيادة المتكاملة. وفي وقت لاحق، تم تطوير معيار لوصفه، يسمى ATA. هذا الاسم مشتق من الجزء الأخير من اسم عائلة أجهزة الكمبيوتر PC/AT عن طريق إضافة كلمة "مرفق".

يتم استخدام كبل IDE لتوصيل محرك الأقراص الثابتة أو أي جهاز آخر، مثل محرك الأقراص الضوئية الذي يدعم تقنية Integrated Drive Electronics، باللوحة الأم. نظرًا لأن ATA تشير إلى واجهات متوازية (وبالتالي تسمى أيضًا Parallel ATA أو PATA)، أي الواجهات التي توفر نقل البيانات المتزامن عبر عدة خطوط، فإن كابل البيانات الخاص به مزود عدد كبير منالموصلات (عادة 40 و في أحدث الإصداراتالبروتوكول، كان من الممكن استخدام كابل 80 نواة). يكون كابل البيانات النموذجي لهذا المعيار مسطحًا وعريضًا، ولكن تتوفر أيضًا كابلات مستديرة. يحتوي كبل الطاقة الخاص بمحركات Parallel ATA على موصل ذي 4 سنون ومتصل بمصدر طاقة الكمبيوتر.

فيما يلي أمثلة لكابل IDE وكابل بيانات PATA الدائري:

مظهر كابل الواجهة: على اليسار - مسطح، على اليمين في جديلة مستديرة - PATA أو IDE.

نظرًا للتكلفة المنخفضة نسبيًا لمحركات أقراص Parallel ATA، وسهولة تنفيذ الواجهة على اللوحة الأم، فضلاً عن سهولة تركيب وتكوين أجهزة PATA للمستخدم، تم إجبار محركات الأقراص من نوع Integrated Drive Electronics على الخروج من السوق محركات الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية لفترة طويلة مستوى الميزانيةأجهزة من أنواع الواجهة الأخرى.

ومع ذلك، فإن معيار PATA له أيضًا عدد من العيوب. بادئ ذي بدء، هذا هو الحد من الطول الذي يمكن أن يحتوي على كابل بيانات Parallel ATA - لا يزيد عن 0.5 متر، بالإضافة إلى ذلك، يفرض التنظيم الموازي للواجهة عددا من القيود على الحد الأقصى لسرعة نقل البيانات. وهو لا يدعم معيار PATA والعديد من الميزات المتقدمة التي تتمتع بها أنواع الواجهات الأخرى، مثل التوصيل السريع للأجهزة.

ساتا - آتا التسلسلي

عرض واجهة SATA على اللوحة الأم

تعد واجهة SATA (Serial ATA)، كما يوحي الاسم، بمثابة تحسين مقارنة بـ ATA. يتكون هذا التحسين، أولاً وقبل كل شيء، من تحويل ATA المتوازي التقليدي (Parallel ATA) إلى واجهة تسلسلية. ومع ذلك، فإن الاختلافات بين معيار Serial ATA والمعيار التقليدي لا تقتصر على هذا. بالإضافة إلى تغيير نوع نقل البيانات من المتوازي إلى التسلسلي، تم أيضًا تغيير موصلات البيانات والطاقة.

يوجد أدناه كابل بيانات SATA:

كابل بيانات لواجهة SATA

هذا جعل من الممكن استخدام سلك أطول بكثير وزيادة سرعة نقل البيانات. ومع ذلك، كان الجانب السلبي هو أن أجهزة PATA، التي كانت موجودة في السوق بكميات هائلة قبل ظهور SATA، أصبح من المستحيل الاتصال مباشرة بالموصلات الجديدة. صحيح أن معظم اللوحات الأم الجديدة لا تزال تحتوي على موصلات قديمة وتدعم توصيل الأجهزة القديمة. ومع ذلك، فإن العملية العكسية - توصيل نوع جديد من محرك الأقراص باللوحة الأم القديمة عادة ما تسبب المزيد من المشاكل. لهذه العملية، يحتاج المستخدم عادةً إلى محول Serial ATA إلى PATA. عادةً ما يكون لمحول كابل الطاقة تصميم بسيط نسبيًا.

محول الطاقة التسلسلي ATA إلى PATA:

غادر الشكل العامكابل؛ مكبرة على اليمين مظهرموصلات PATA وSerial ATA

ومع ذلك، يكون الوضع أكثر تعقيدًا مع جهاز مثل المحول لتوصيل جهاز واجهة تسلسلية بموصل واجهة متوازي. عادة، يتم إجراء محول من هذا النوع في شكل دائرة كهربائية صغيرة.

ظهور محول عالمي ثنائي الاتجاه بين واجهات SATA - IDE

حاليًا، استبدلت واجهة Serial ATA عمليًا Parallel ATA، ويمكن الآن العثور على محركات أقراص PATA بشكل أساسي فقط في أجهزة الكمبيوتر القديمة إلى حد ما. ميزة أخرى للمعيار الجديد، والتي ضمنت شعبيته الواسعة، هي الدعم.

نوع المحول من IDE إلى SATA

يمكنك أن تخبرنا المزيد عن تقنية NCQ. الميزة الرئيسية لـ NCQ هي أنه يسمح لك باستخدام الأفكار التي تم تنفيذها منذ فترة طويلة في بروتوكول SCSI. على وجه الخصوص، يدعم NCQ نظامًا لتسلسل عمليات القراءة/الكتابة عبر محركات أقراص متعددة مثبتة في النظام. وبالتالي، يمكن لـ NCQ تحسين أداء محركات الأقراص بشكل كبير، وخاصة صفائف محركات الأقراص الثابتة.

نوع المحول من SATA إلى IDE

لاستخدام NCQ، يلزم وجود دعم تقني على جانب محرك الأقراص الثابتة، وكذلك على محول مضيف اللوحة الأم. تدعم كافة المحولات التي تدعم AHCI تقريبًا NCQ. بالإضافة إلى ذلك، تدعم بعض المحولات الخاصة القديمة أيضًا NCQ. أيضًا، لكي يعمل NCQ، فإنه يتطلب دعمًا من نظام التشغيل.

يساتا - ساتا خارجي

تجدر الإشارة بشكل منفصل إلى تنسيق eSATA (SATA الخارجي)، والذي بدا واعدًا في ذلك الوقت، لكنه لم ينتشر أبدًا. كما يمكنك تخمين الاسم، فإن eSATA هو نوع من Serial ATA مصمم لتوصيل محركات الأقراص الخارجية حصريًا. يوفر معيار eSATA معظم إمكانيات المعيار للأجهزة الخارجية، أي. Serial ATA الداخلي، على وجه الخصوص، نفس نظام الإشارات والأوامر ونفس السرعة العالية.

موصل eSATA على جهاز كمبيوتر محمول

ومع ذلك، لدى eSATA أيضًا بعض الاختلافات عن معيار الناقل الداخلي الذي أدى إلى إنشائه. على وجه الخصوص، يدعم eSATA كابل بيانات أطول (يصل إلى 2 متر) ويتطلب أيضًا طاقة أعلى لمحركات الأقراص. بالإضافة إلى ذلك، تختلف موصلات eSATA قليلاً عن موصلات Serial ATA القياسية.

بالمقارنة مع الناقلات الخارجية الأخرى مثل USB وFirewire، فإن eSATA لديها واحدة عيب كبير. في حين أن هذه الناقلات تسمح بتشغيل الجهاز عبر كابل الناقل نفسه، فإن محرك eSATA يتطلب موصلات خاصة للطاقة. لذلك، على الرغم من سرعة نقل البيانات العالية نسبيًا، فإن eSATA لا يحظى حاليًا بشعبية كبيرة كواجهة لتوصيل محركات الأقراص الخارجية.

خاتمة

لا يمكن أن تصبح المعلومات المخزنة على القرص الصلب مفيدة للمستخدم أو يمكن لبرامج التطبيقات الوصول إليها حتى يتم الوصول إليها وحدة المعالجة المركزيةحاسوب. توفر واجهات محركات الأقراص الثابتة وسيلة اتصال بين محركات الأقراص هذه واللوحة الأم. اليوم هناك الكثير أنواع مختلفةواجهات القرص الصلب، ولكل منها مزاياها وعيوبها وخصائصها. نأمل أن تكون المعلومات المقدمة في هذه المقالة مفيدة إلى حد كبير للقارئ، لأن اختيار القرص الصلب الحديث يتم تحديده إلى حد كبير ليس فقط من خلال خصائصه الداخلية، مثل السعة وذاكرة التخزين المؤقت والوصول وسرعة الدوران، ولكن أيضًا من خلال الواجهة التي تم تطويرها من أجلها.

يوم جيد! في المنشور الأخير، نظرنا إلى بنية القرص الصلب بالتفصيل، لكنني لم أقل أي شيء على وجه التحديد عن الواجهات - أي طرق التفاعل بين القرص الصلب وأجهزة الكمبيوتر الأخرى، أو بشكل أكثر تحديدًا، طرق التفاعل (الاتصال) بين القرص الصلب واللوحة الأم للكمبيوتر.

لماذا لم تقل ذلك؟ ولكن لأن هذا الموضوع لا يستحق أقل من مشاركة كاملة. والآن سنقوم بتحليل الواجهات الأكثر شيوعًا اليوم بالتفصيل. سأحجز على الفور أن الإدخال أو المنشور (أيهما أكثر ملاءمة لك) سيكون له حجم مثير للإعجاب هذه المرة، ولكن لسوء الحظ لا توجد طريقة للاستغناء عنه، لأنه إذا كتبت لفترة وجيزة، فلن يكون الأمر كذلك تمامًا واضح.

الإنتقال السريع

مفهوم واجهة القرص الصلب للكمبيوتر

أولاً، دعونا نحدد مفهوم "الواجهة". بعبارات بسيطة (وهذا ما سأعبر عنه كلما أمكن ذلك، حيث أن المدونة مخصصة للأشخاص العاديين، مثلي ومثلك)، الواجهة هي وسيلة لتفاعل الأجهزة مع بعضها البعض وليس الأجهزة فقط. على سبيل المثال، لا بد أن الكثير منكم قد سمع عما يسمى بالواجهة "الودية" لأحد البرامج. ماذا يعني ذلك؟ وهذا يعني أن التفاعل بين الشخص والبرنامج أسهل ولا يتطلب من المستخدم ذلك جهد رائعمقارنة بالواجهة "غير الودية". في حالتنا، الواجهة هي ببساطة وسيلة للتفاعل بين القرص الصلب واللوحة الأم للكمبيوتر. وهي عبارة عن مجموعة من الخطوط الخاصة والبروتوكول الخاص (مجموعة من قواعد نقل البيانات). وهذا هو، ماديا بحتة - كابل (كابل، سلك)، على كلا الجانبين هناك مدخلات، وعلى القرص الصلب واللوحة الأم هناك منافذ خاصة (الأماكن التي يتم فيها توصيل الكابل). وبالتالي، يتضمن مفهوم الواجهة كابل توصيل ومنافذ موجودة على الأجهزة التي تتصل بها.

أنواع التفاعل بين البراغي واللوحة الأم للكمبيوتر (أنواع الواجهات)

حسنًا، في البداية، سيكون لدينا أقدم العصور (الثمانينات) على الإطلاق محركات الأقراص الصلبة الحديثةلن تجدها بعد الآن، إنها واجهة IDE (المعروفة أيضًا باسم ATA، PATA).

بيئة تطوير متكاملة

IDE - مترجم من الإنجليزية باسم "إلكترونيات محرك الأقراص المتكاملة"، والتي تعني حرفيًا "وحدة التحكم المدمجة". في وقت لاحق فقط، بدأ يطلق على IDE اسم واجهة لنقل البيانات، نظرًا لحقيقة أن وحدة التحكم (الموجودة في الجهاز، بشكل أساسي في محركات الأقراص الصلبةومحركات الأقراص الضوئية) وكان لا بد من توصيلها بشيء ما. يُطلق عليه (IDE) أيضًا اسم ATA (مرفق التكنولوجيا المتقدمة)، ويبدو أنه يشبه "تقنية الاتصال المتقدمة". الحقيقة هي أن ATA عبارة عن واجهة متوازية لنقل البيانات، والتي تمت إعادة تسميتها قريبًا (حرفيًا مباشرة بعد إصدار SATA، والتي سيتم مناقشتها أدناه) باسم PATA (Parallel ATA).

ماذا يمكنني أن أقول، على الرغم من أن IDE كان بطيئًا جدًا (تراوح عرض النطاق الترددي لقناة نقل البيانات من 100 إلى 133 ميجابايت في الثانية) إصدارات مختلفة IDE - وحتى ذلك الحين من الناحية النظرية البحتة، في الممارسة العملية أقل بكثير)، لكنه سمح لك بتوصيل جهازين باللوحة الأم في وقت واحد، باستخدام كابل واحد.

علاوة على ذلك، في حالة توصيل جهازين في وقت واحد، يتم تقسيم سعة الخط إلى النصف. لكن هذا ليس العيب الوحيد لـ IDE. السلك نفسه، كما يتبين من الشكل، عريض جدًا، وعند توصيله، سيأخذ نصيب الأسد مساحة فارغةفي وحدة النظام مما سيؤثر سلبًا على تبريد النظام بأكمله. بشكل عام، أصبح IDE قديمًا بالفعل أخلاقياً وجسديًا لهذا السبب، لم يعد من الممكن العثور على موصل IDE في العديد من اللوحات الأم الحديثة، على الرغم من أنه حتى وقت قريب كان لا يزال مثبتًا (بكمية قطعة واحدة) على اللوحات الأم ذات الميزانية المحدودة وعلى بعض اللوحات. في قطاع السعر المتوسط.

ساتا

الواجهة التالية، التي لا تقل شعبية في وقتها عن IDE، هي SATA (Serial ATA)، ومن سماتها المميزة نقل البيانات التسلسلية. ومن الجدير بالذكر أنه في وقت كتابة هذا المقال هو الأكثر انتشارًا للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية (مراجعات) لـ SATA، تختلف عن بعضها البعض في الإنتاجية: rev. 1 (SATA I) - 150 ميجا بايت/ثانية، مراجعة. 2 (SATA II) - 300 ميجا بايت/ثانية، مراجعة. ثلاثة (SATA III) - 600 ميجا بايت / ثانية. ولكن هذا من الناحية النظرية فقط. من الناحية العملية، لا تتجاوز سرعة الكتابة/القراءة للبراغي بشكل عام 100-150 ميجابايت/ثانية، والسرعة المتبقية ليست مطلوبة بعد وتؤثر فقط على سرعة التفاعل بين وحدة التحكم وذاكرة التخزين المؤقت لمحرك الأقراص الثابتة (يزيد من الوصول إلى القرص سرعة).

من بين الابتكارات التي أود أن أشير إليها - التوافق مع الإصدارات السابقة لجميع إصدارات SATA (يمكن توصيل قرص مزود بموصل SATA rev. 2 باللوحة الأم باستخدام موصل SATA rev. ثلاثة، وما إلى ذلك)، وتحسين المظهر وسهولة التشغيل توصيل/فصل الكابل، زيادة مقارنة بطول كابل IDE (1 متر كحد أقصى، مقابل 46 سم على واجهة IDE)، ودعم وظيفة NCQ بدءًا من المراجعة الأولى. أسارع إلى إرضاء مالكي الأجهزة القديمة التي لا تدعم SATA - فهناك محولات من PATA إلى SATA، وهذه طريقة حقيقية للخروج من الموقف، مما يسمح لك بتجنب إهدار المال على شراء لوحة أم جديدة أو محرك أقراص ثابت جديد.

أيضًا، على عكس PATA، توفر واجهة SATA محركات أقراص ثابتة "قابلة للتبديل السريع"، مما يعني أنه عند تشغيل وحدة نظام الكمبيوتر، يمكنك توصيل/فصل محركات الأقراص الثابتة. فقط لتنفيذه سوف تحتاج إلى التعمق قليلاً في إعدادات BIOS وتمكين وضع AHCI.

يساتا (ساتا خارجي)

التالي في القائمة هو eSATA (SATA خارجي) - تم إنشاؤه في عام 2004، وتشير كلمة "خارجي" إلى أنه يستخدم لتوصيل محركات الأقراص الصلبة الخارجية. يدعم الأقراص القابلة للتبديل السريع. يتم زيادة طول كابل الواجهة مقارنةً بـ SATA - الحد الأقصى لطولحاليا بقدر مترين. eSATA غير متوافق فعليًا مع SATA، ولكنه يتمتع بنفس النطاق الترددي.

لكن eSATA ليست الطريقة الوحيدة لتوصيل الأجهزة الخارجية بالكمبيوتر. على سبيل المثال، يعد FireWire واجهة تسلسلية عالية السرعة لتوصيل الأجهزة الخارجية، بما في ذلك محركات الأقراص الثابتة.

يدعم مسامير قابلة للتبديل السريع. من حيث عرض النطاق الترددي، فهو مشابه لـ USB 2.0، ومع ظهور USB 3.0، فإنه يفقد سرعته. ومع ذلك، لا يزال يتمتع بميزة أن FireWire يمكنه توفير نقل بيانات متزامن، مما يعزز استخدامه في الفيديو الرقمي، لأنه يسمح بنقل البيانات في الوقت الفعلي. من المؤكد أن FireWire يحظى بشعبية كبيرة، ولكنه ليس بنفس شعبية مثال يو اس بيأو يساتا. نادرًا ما يتم استخدامه لتوصيل البراغي؛ وفي معظم الحالات، يتم توصيل أجهزة الوسائط المتعددة المختلفة باستخدام FireWire.

USB (الناقل التسلسلي العالمي)

ربما يكون USB (الناقل التسلسلي العالمي) هو الواجهة الأكثر شيوعًا المستخدمة لتوصيل محركات الأقراص الثابتة الخارجية ومحركات الأقراص المحمولة وأجهزة الكمبيوتر محركات الأقراص الصلبة(اس اس دي). كما في الحالة السابقة، هناك دعم لـ "التبديل السريع"، حيث يصل الحد الأقصى لطول كابل التوصيل إلى 5 أمتار عند استخدام USB 2.0، وما يصل إلى ثلاثة أمتار عند استخدام USB 3.0. ربما يكون من الممكن جعل الكابل أطول، ولكن في هذه الحالة سيكون التشغيل المستقر للأجهزة موضع شك.

تبلغ سرعة نقل البيانات عبر USB 2.0 حوالي 40 ميجابايت/ثانية، وهي منخفضة بشكل عام. نعم، بالطبع، للعمل اليومي العادي مع الملفات، يكون النطاق الترددي للقناة 40 ميجا بايت / ثانية كافياً، ولكن بمجرد أن نتحدث عن العمل مع ملفات كبيرة، ستبدأ حتمًا في التطلع نحو شيء أسرع. ولكن اتضح أن هناك طريقة للخروج، واسمها USB 3.0، الذي زاد عرض النطاق الترددي الخاص به، مقارنة بسابقه، 10 مرات ويبلغ حوالي 380 ميجا بايت / ثانية، أي تقريبًا نفس SATA II، حتى أكثر قليلا.

يوجد نوعان من دبابيس كابل USB، النوع "A" والنوع "B"، الموجودان على طرفي الكابل المتقابلين. النوع "A" هو وحدة التحكم (اللوحة الأم)، والنوع "B" هو الجهاز المتصل.

USB 3.0 (النوع "A") متوافق مع USB 2.0 (النوع "A"). الأنواع "ب" غير متوافقة مع بعضها البعض، كما يتبين من الشكل.

الصاعقة (ذروة الضوء)

الصاعقة (ذروة الضوء). في 2010 بواسطة إنتلتم عرض أول جهاز كمبيوتر بهذه الواجهة، وبعد ذلك بقليل، لا يقل شهرة شركة أبل. Thunderbolt رائع جدًا (كيف يمكن أن يكون الأمر خلاف ذلك، تعرف شركة Apple ما الذي يستحق الاستثمار فيه)، هل يستحق الحديث عن دعمها لميزات مثل: "المبادلة الساخنة" سيئة السمعة، والاتصال الفوري بالعديد من الأجهزة في وقت واحد، و"الضخمة" حقًا سرعة نقل البيانات (20 مرة أسرع من USB 2.0).

الحد الأقصى لطول الكابل هو ثلاثة أمتار فقط (على ما يبدو ليس من الضروري وجود المزيد). ومع ذلك، على الرغم من كل المزايا المذكورة، فإن Thunderbolt ليس "ضخمًا" بعد ويستخدم بشكل أساسي في الأجهزة باهظة الثمن.

تفضل. بعد ذلك، لدينا واجهتان متشابهتان جدًا مع بعضهما البعض - SAS وSCSI. يكمن التشابه بينهما في حقيقة أن كلاهما يستخدم بشكل أساسي في الخوادم التي تتطلب الأداء العالي وأقصر وقت ممكن للوصول إلى القرص الثابت. ولكن هناك أيضًا وجهًا آخر للعملة - فكل مزايا هذه الواجهات يقابلها سعر الأجهزة التي تدعمها. تعد محركات الأقراص الثابتة التي تدعم SCSI أو SAS أكثر تكلفة بكثير.

SCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغير)

SCSI (واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة) هي واجهة متوازية لتوصيل الأجهزة الخارجية المختلفة (وليس فقط محركات الأقراص الثابتة).

لقد تم تطويره وتوحيده حتى قبل الإصدار الأول من SATA إلى حد ما. تتمتع أحدث إصدارات SCSI بدعم التبديل السريع.

SAS (SCSI التسلسلي المرفق)

كان من المفترض أن يحل SAS (Serial Attached SCSI)، الذي حل محل SCSI، عددًا من أوجه القصور في الأخير. ويجب أن أقول - لقد نجح. والحقيقة هي أنه بسبب "التوازي"، استخدم SCSI ناقلًا مشتركًا، لذلك لا يمكن لجهاز واحد فقط العمل مع وحدة التحكم في وقت واحد؛

بالإضافة إلى ذلك، فهو متوافق مع الإصدارات السابقة مع SATA، وهو بلا شك ميزة إضافية كبيرة. لسوء الحظ، فإن سعر البراغي مع واجهة SAS يقترب من تكلفة محركات الأقراص الصلبة SCSI، ولكن لا توجد طريقة للتخلص من هذا، عليك أن تدفع مقابل السرعة؛

NAS (التخزين المتصل بالشبكة)

إذا لم تكن متعبًا بعد، أقترح عليك التفكير في طريقة رائعة أخرى لتوصيل محرك الأقراص الثابتة - NAS (التخزين المتصل بالشبكة). حالياً أنظمة الشبكةتحظى أنظمة التخزين (NAS) بشعبية كبيرة. في الأساس، هذا جهاز كمبيوتر منفصل، وهو نوع من الخادم الصغير، المسؤول عن تخزين البيانات. يتصل بجهاز كمبيوتر آخر عبر كابل الشبكةويتم التحكم فيه من كمبيوتر آخر من خلال متصفح عادي. كل هذا ضروري في الحالات التي تكون كبيرة مساحة القرصوالذي يستخدمه عدة أشخاص في وقت واحد (في الأسرة، في العمل). معلومات من تخزين الشبكةيتم نقلها إلى حسابات المستخدمين إما عبر كابل عادي (Ethernet) أو باستخدام Wi-Fi. في رأيي، شيء مريح للغاية.

أتمنى أن تكون المادة قد أعجبتك، وأقترح عليك وضع إشارة مرجعية على المدونة حتى لا يفوتك أي شيء وسنلتقي بكم في المنشورات التالية على الموقع.

SATA (الإنجليزية: Serial ATA)- الواجهة التسلسلية لتبادل البيانات مع أجهزة تخزين المعلومات. SATA هو تطوير للواجهة المتوازية، والتي تمت إعادة تسميتها بعد إدخال SATA إلى PATA (Parallel ATA). - موصل كابل البيانات. موصل كابل بيانات القرص الصلب -

وصف ساتا

يستخدم SATA موصلًا ذو 7 سنون بدلاً من موصل PATA ذو 40 سنًا. يحتوي كبل SATA على مساحة أصغر، مما يؤدي إلى تقليل مقاومة هبوب الهواء عبر مكونات الكمبيوتر، ويتم تبسيط الأسلاك داخل وحدة النظام.

نظرًا لشكله، فإن كابل SATA أكثر مقاومة للاتصالات المتعددة. تم تصميم سلك الطاقة SATA أيضًا لاستيعاب اتصالات متعددة. موصل مصدر الطاقة ساتايوفر 3 فولتات إمداد: +12 فولت، +5 فولت، و+3.3 فولت؛ لكن الأجهزة الحديثةيمكن أن يعمل بدون جهد +3.3 فولت، مما يجعل من الممكن استخدام محول سلبي من IDE القياسي إلى موصل الطاقة SATA. يأتي عدد من أجهزة SATA مزودًا بموصلي طاقة: SATA وMolex.

تخلى معيار SATA عن اتصال PATA التقليدي لجهازين لكل كابل؛ يتم تزويد كل جهاز بكابل منفصل، مما يزيل مشكلة عدم القدرة على ذلك العمل المتزامنالأجهزة الموجودة على نفس الكابل (والتأخير الناتج) يقلل المشاكل المحتملةأثناء التجميع (لا توجد مشكلة تعارض بين الأجهزة التابعة/الرئيسية لـ SATA)، يلغي احتمال حدوث أخطاء عند استخدام كبلات PATA غير منتهية.

يدعم معيار SATA وظيفة قائمة انتظار الأوامر (NCQ، بدءًا من SATA Revision 2.x).

معيار SATA غير قابل للتبديل السريع جهاز نشط(مستخدم نظام التشغيل) (حتى SATA Revision 3.x)، بالإضافة إلى ذلك، يجب فصل محركات الأقراص المتصلة تدريجيًا - الطاقة، والكابل، والتوصيل بالترتيب العكسي - الكابل، والطاقة.

موصلات ساتا

تستخدم أجهزة SATA موصلين: 7 سنون (اتصال ناقل البيانات) و15 سنًا (اتصال الطاقة). يوفر معيار SATA القدرة على استخدام موصل موليكس القياسي ذي 4 سنون بدلاً من موصل الطاقة ذي 15 سنًا. قد يؤدي استخدام كلا النوعين من موصلات الطاقة في نفس الوقت إلى تلف الجهاز.

تحتوي واجهة SATA على قناتين لنقل البيانات، من وحدة التحكم إلى الجهاز ومن الجهاز إلى وحدة التحكم. يتم استخدام تقنية LVDS لنقل الإشارة، وتكون أسلاك كل زوج عبارة عن أزواج ملتوية محمية.

يوجد أيضًا موصل SATA مدمج مكون من 13 سنًا يستخدم في الخوادم والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر أجهزة محمولةلمحركات الأقراص المضغوطة/أقراص DVD الرفيعة. يتم توصيل الأجهزة باستخدام كابل SATA Slimline ALL-in-One. يتكون من موصل مدمج بموصل ذي 7 سنون لتوصيل ناقل البيانات وموصل ذو 6 سنون لتوصيل مصدر الطاقة بالجهاز. بالإضافة إلى ذلك، للاتصال بهذه الأجهزة، تستخدم الخوادم محولًا خاصًا.

باستخدام http://ru.wikipedia.org/wiki/SATA

التعليقات الأكثر إثارة للاهتمام حول ألوان كابل موصل الطاقة SATA:

رو2012:"تتوفر محولات لتحويل موصل Molex ذو 4 سنون إلى موصل طاقة SATA. ومع ذلك، نظرًا لأن موصلات Molex ذات 4 سنون لا توفر 3.3 فولت، فإن هذه المحولات توفر فقط طاقة 5 فولت و12 فولت وتترك خطوط 3.3 فولت معطلة. هذا لا يسمح باستخدام مثل هذه المحولات مع محركات الأقراص التي تتطلب سلكًا برتقاليًا بقدرة 3.3 فولت.

وإدراكًا لهذا، الشركات المصنعة الصعبةلقد تركت محركات الأقراص إلى حد كبير الدعم لخيار كابل الطاقة البرتقالي 3.3 فولت في أجهزة التخزين الخاصة بها - لا يتم استخدام خطوط الطاقة في معظم الأجهزة.

ومع ذلك، بدون طاقة 3.3 فولت (السلك البرتقالي)، قد لا يتمكن جهاز SATA من توصيل القرص بشكل ساخن..." - http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA

لديك أسئلة - اسأل- سنساعدك بأفضل ما نستطيع (لكي تعمل التعليقات، يجب عليك تمكين Java script في متصفحك):
للتعليق، ما عليك سوى طرح سؤال في النافذة أدناه، ثم النقر على "نشر باسم" - أدخل بريدك الإلكتروني واسمك، ثم انقر على "نشر التعليق".

عند شراء القرص الصلب، قد تنشأ العديد من الشكوك فيما يتعلق ببعض المعلمات. في كثير من الأحيان، يشعر المستخدمون بالارتباك بشأن واجهات محركات الأقراص الثابتة، على الرغم من وجود واجهتين رئيسيتين فقط - IDE وSATA.

سنحاول في هذه المقالة أن نفهم تمامًا هذه المعلمة المهمة، وننظر أيضًا بالتفصيل في كل من الواجهات الأكثر شيوعًا. أيضًا، دعونا لا نتجاهل واجهة IDE التي عفا عليها الزمن أخلاقيًا وجسديًا (اعتبارًا من 2014) من أجل دفنها تمامًا.

لذا، عليك أولاً أن تفهم مفهوم الواجهة، وتحديدًا في سياق محركات الأقراص الثابتة. واجهه المستخدم– وهي وسيلة للتفاعل، في حالة الأقراص الصلبة، وتتكون من خطوط إشارة ووحدة تحكم في الواجهة وبروتوكول خاص (مجموعة من القواعد). كما تعلم، نقوم بإدخال أحد طرفي كابل الواجهة (سواء كان IDE أو SATA) في الموصل الموجود على محرك الأقراص الثابتة، والطرف الآخر في الموصل الموجود على اللوحة الأم.

الآن دعنا ننتقل إلى كل من الواجهات الأكثر شيوعًا، ولكن لنبدأ بالواجهة الأقدم، والتي لم تعد تستخدم على نطاق واسع منذ فترة طويلة، ولكنها لا تزال موجودة في عدد من الأنظمة القديمة.

واجهة إيد (آتا).

IDE - إلكترونيات المحرك المتكاملة (الإلكترونيات المضمنة في محرك الأقراص). ويسمى أيضًا باتا.

كما ذكرنا سابقًا، هذه الواجهة قديمة جدًا. تم تطويره مرة أخرى في عام 1986. ولن نتحدث كثيرًا عن هذه الواجهة ومواصفاتها. نلاحظ حقيقة أن معدل نقل البيانات لديه منخفض إلى حد ما مقارنة بـ ساتا. يتم استخدام IDE فقط في الأنظمة القديمة جدًا التي لا تدعمها اللوحات الأم واجهة ساتاأو في حالة توفر قرص IDE. يوضح الشكل 1 كابل IDE، والموصل المقابل على اللوحة الأم موضح في (الشكل 2).

رسم بياني 1

الصورة 2

عند شراء محرك أقراص ثابت جديد، يتعين عليك التعرف على الواجهات التي تدعمها اللوحة الأم ( اختيار اللوحة الأم). غالبًا ما يتم إصدار أحدث اللوحات الأم بدون موصلات IDE، ولكن لا يزال بإمكانك العثور على عدد قليل جدًا من الطرز التي تدعم واجهات IDE وSATA. مرة أخرى، إذا كان لديك واجهة SATA، فمن الأفضل شراء محرك أقراص مطابق بهذه الواجهة بدلاً من العودة بالزمن إلى الوراء وشراء محرك أقراص IDE (في حالة اللوحات الأم التي تدعم كلا المعيارين).

واجهات SATA، SATA 2(II)، SATA 3 (III)

في عام 2002، ظهرت أولى محركات الأقراص الثابتة، ذات الواجهة التقدمية في ذلك الوقت ساتا. السرعة القصوىوكان معدل نقل البيانات 150 ميجابايت / ثانية.

إذا تحدثنا عن المزايا، فإن أول ما يلفت انتباهك هو الاستبدال حلقة 80 سلكًا(الشكل 1)، إلى كابل SATA ذو سبعة النواة (الشكل 3)، وهو أكثر مقاومة للتداخل، مما جعل من الممكن زيادة طول الكابل القياسي من 46 سم إلى 1 متر. أيضا، مناسب موصلات ساتا(الشكل 4)، وهي أكثر إحكاما بعدة مرات من موصلات معيار IDE السابق. هذا جعل من الممكن وضع المزيد من الموصلات على اللوحة الأم؛ والآن يمكن العثور على أكثر من 6 موصلات على اللوحات الأم الجديدة موصلات ساتا، مقابل 2-3 IDEs التقليدية في اللوحات الأم القديمة الموجهة إلى هذا المعيار.

تين. 3

الشكل 4

بعد ذلك، ظهر معيار SATA II، حيث وصلت سرعات نقل البيانات إلى 300 ميجابايت/ثانية. هذا المعياراكتسبت العديد من المزايا، من بينها: تقنية قائمة انتظار الأوامر الأصلية (هذه التقنية هي التي مكنت من تحقيق سرعة 300 ميجابايت/ثانية)، والأقراص القابلة للتوصيل السريع، وتنفيذ عدة أوامر في معاملة واحدة، وغيرها.

حسنًا، في عام 2009 تم تقديم الواجهة ساتا 3. يوفر هذا المعيار نقل البيانات بسرعات 600 ميجابايت/ثانية(بالنسبة لمحركات الأقراص الصلبة، "أوه" كم هي زائدة عن الحاجة).

يمكن أن تتضمن تحسينات الواجهة إدارة أكثر كفاءة للطاقة، وبطبيعة الحال، زيادة السرعة.

تجدر الإشارة إلى أن SATA وSATA II وSATA III مكتملان تمامًا متناسق، وهو أمر عملي للغاية بسبب العديد من الترقيات المكونات المختلفةأنظمة. أود أيضًا أن ألفت الانتباه إلى حقيقة أن واجهة SATA تُستخدم بواسطة محركات أقراص SSD ومحركات أقراص DVD/CD. سيكون مفيدًا جدًا لمحركات أقراص SSD السريعة، سرعات عاليةواجهة ساتا.

كملخص صغير لهذه المقالة، سأقول مرة أخرى متى اختيار القرص الصلب(على وجه التحديد الواجهة)، عليك الانتباه إلى المعيار الذي تدعمه اللوحة الأم. في ضوء الاتجاهات الحديثة– سيكون هذا على الأرجح أحد معايير SATA. وبالنسبة للوحات الأم ومحركات الأقراص الصلبة القديمة، يظل معيار IDE دائمًا.

الآن، يجب أن تختفي الشكوك حول الواجهة التي يجب اختيارها: IDE أو SATA. حظ سعيد!

ملاحظة. لقد نظرنا إلى الواجهات الأكثر شيوعًا، وهناك العديد من الواجهات المحددة. على سبيل المثال، تستخدم محركات الأقراص الثابتة القابلة للإزالة المعيار يساتاإلخ.