《電子技術(shù)應(yīng)用》
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IDE接口標準簡介

2008-07-22
關(guān)鍵詞: IDE 接口

平常所說的IDE接口,也稱之為ATA接口。ATA的英文拼寫為“Advanced Technology Attachment”,含義是“高級技術(shù)附加裝置”。ATA接口最早是在1986年由康柏、西部數(shù)據(jù)等幾家公司共同開發(fā)的,在九十年代初開始應(yīng)用于臺式機系統(tǒng)。它使用一個40芯電纜與主板進行連接,最初的設(shè)計只能支持兩個硬盤,最大容量也被限制在504 MB之內(nèi)。

ATA接口從誕生至今,共推出了7個不同的版本,分別是:ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE  Enhanced IDE/Fast ATA)、ATA-3(FastATA-2)、ATA-4(ATA33)、ATA-5(ATA66)、ATA-6(ATA100)、ATA-7(ATA 133)。

ATA-1
ATA-1在主板上有一個插口,支持一個主設(shè)備和一個從設(shè)備,每個設(shè)備的最大容量為504MB,支持的PIO-0模式傳輸速率只有3.3MB/s。ATA-1支持PIO模式包括有PIO-0和PIO-1、PIO-2模式,另外還支持四種DMA模式(沒有得到實際應(yīng)用)。ATA-1接口的硬盤大小為5英寸,而不是現(xiàn)在主流的3.5英寸。

ATA-2
ATA-2是對ATA-1的擴展,習慣上也稱為EIDE(Enhanced IDE)或Fast ATA。它在ATA的基礎(chǔ)上增加了2種PIO和2種DMA模式(PIO-3),不僅將硬盤的最高傳輸率提高到16.6MB/S,還同時引進LBA地址轉(zhuǎn)換方式,突破了固有的504MB的限制,可以支持最高達8.1GB的硬盤。在支持ATA-2的電腦的BIOS設(shè)置中,一般可以見到LBA(Logical Block Address),和CHS(Cylinder,Head,Sector)的設(shè)置,同時在EIDE接口的主板一般有兩個EIDE插口,它們也可以分別連接一個主設(shè)備和一個從設(shè)備,這樣一塊主板就可以支持四個EIDE設(shè)備,這兩個EDIE接口一般稱為IDE1和IDE2。

ATA-3
ATA-3沒有引入更高速度的傳輸模式,在傳輸速度上并沒有任何的提升,最高速度仍舊為16.6MB/s。只在電源管理方案方面進行了修改,引入了了簡單的密碼保護的安全方案。但引入了一個劃時代的技術(shù),那就是S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology,自監(jiān)測、分析和報告技術(shù))。這項及時會對包括磁頭、盤片、電機、電路等硬盤部件進行監(jiān)測,通過檢測電路和主機上的監(jiān)測軟件對被監(jiān)測對象進行檢測,把其運行狀況和歷史記錄同預(yù)設(shè)的安全值進行分析、比較,當超出了安全值的范圍,會自動向用戶發(fā)出警告,進而對硬盤潛在故障做出有效預(yù)測,提高了數(shù)據(jù)存儲的安全性。

ATA-4
從ATA-4接口標準開始正式支持Ultra DMA數(shù)據(jù)傳輸模式,因此也習慣稱ATA-4為Ultra DMA 33或ATA33。首次在ATA接口中采用了Double Data Rate(雙倍數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù),讓接口在一個時鐘周期內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)兩次,時鐘上升和下降期各有一次數(shù)據(jù)傳輸,這樣數(shù)據(jù)傳輸率一下從16MB/s提升至33MB/s。Ultra DMA 33還引入了一個新技術(shù)-冗余校驗計術(shù)(CRC),該技術(shù)的設(shè)計方針是系統(tǒng)與硬盤在進行傳輸?shù)倪^程中,隨數(shù)據(jù)發(fā)送循環(huán)的冗余校驗碼,對方在收取的時候也對該校難碼進行檢驗,只有在完全核對正確的情況下才接收并處理得到的數(shù)據(jù),這對于高速傳輸數(shù)據(jù)的安全性有著極有力的保障。

ATA-5
ATA-5也就是“Ultra DMA 66”,也叫ATA66,是建立在Ultra DMA 33硬盤接口的基礎(chǔ)上,同樣采用了UDMA技術(shù)。Ultra DMA 66讓主機接收/發(fā)送數(shù)據(jù)速率達到66.6 MB/s,是U-DMA/33的兩倍。保留了上代Ultra DMA 33的核心技術(shù)冗余校驗計術(shù)(CRC)。在工作頻率提成的同時,電磁干擾問題開始在ATA接口中,為保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性,防止電磁干擾,Ultra DMA 66接口開始使用40針腳80芯的電纜,40針腳是為了兼容以往的ATA插槽,減小成本的增加。80芯中新增的都是地線,與原有的數(shù)據(jù)線一一對應(yīng),這種設(shè)計可以降低相鄰信號線之間的電磁干擾。

ATA-6
ATA100接口和數(shù)據(jù)線與ATA66一樣,也是使用40針80芯的數(shù)據(jù)傳輸電纜,并且ATA100接口完全向下兼容,支持ATA33、ATA66接口的設(shè)備完全可以繼續(xù)在ATA100接口中使用。ATA100規(guī)范可以輕松應(yīng)付目前ATA33和ATA66接口所棘手的難題。ATA100可以讓硬盤的外部傳輸率達到100MB/s,它提高了硬盤數(shù)據(jù)的完整性與數(shù)據(jù)傳輸率,對桌面系統(tǒng)的磁盤子系統(tǒng)性能有較大的提升作用,而CRC技術(shù)更有效提高高速傳輸中數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。

ATA-7
ATA-7是ATA接口的最后一個版本,也叫ATA133。只有邁拓公司推出一系列采用ATA133標準的硬盤,這是第一種在接口速度上超過100MB/s的IDE硬盤。邁拓是目前惟一一家推出這種接口標準硬盤的制造商,而其他IDE硬盤廠商則停止了對IDE接口的開發(fā),轉(zhuǎn)而生產(chǎn)Serial ATA接口標準的硬盤。ATA133接口支持133 MB/s數(shù)據(jù)傳輸速度,在ATA接口發(fā)展到ATA100的時候,這種并行接口的電纜屬性、連接器和信號協(xié)議都表現(xiàn)出了很大的技術(shù)瓶頸,而在技術(shù)上突破這些瓶頸存在相當大的難度。新型的硬盤接口標準的產(chǎn)生也就在所難免。

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