Последовательный мастер "Винчестер". Обзор интерфейса UltraATA 150
— Руки вверх! Единогласно... Тамара Клейман
Под колесами прогресса Воистину, нет более активной отрасли, чем компьютеростроение. Новые решения и новые технологии появляются на щедром рыночном поле, как грибы после чернобыльского дождика. Свежеанонсированные комплектующие успевают устареть морально и физически буквально за те самые полчаса, которые необходимы счастливому, только что отоваренному покупателю на поездку от компьютерного магазина до дома. Но нет воистину и более консервативной отрасли, чем компьютерная. Последнее время на рынке практически перестали появляться действительно новаторские решения — отрасль идет быстрыми, но поступательными шажками.
Процессоры прокачивают частоты до высот Джомолунгмы, но в основе своей остаются 32-битными; видеокарты пожирают полигоны миллионами, но остаются в большинстве своем AGP 4x; мониторы растут в диагоналях, но в большинстве своем остаются аналоговыми. Сегмент внутренних накопителей — не исключение. С момента появления UltraDMA/33 прошел уже не один год, а воз, как говорится, и ныне там. За минувший отрезок времени безоговорочно увеличилась плотность записи, "раскрутилась" скорость вращения, увеличился внутренний кэш, но вот старый добрый интерфейс, связывающий жесткий диск с остальными частями системы, фактически ничем не может похвастаться. От производителей контроллеров накопителей как раньше, так и теперь требуется одно: сохранить обратную совместимость со старыми моделями. И совместимость эту они сохраняют любой ценой — наплевав на такие параметры, как удобство монтажа и экология корпуса. К примеру, на этапе появления UDMA/66 для увеличения скорости передачи вместо 40-жильного кабеля был введен новый, 80-жильный шлейф. Дополнительные 40 проводов появились, естественно, не от хорошей жизни — требовалось погасить дополнительные наводки, появляющиеся в жилах при увеличении частоты. Отсюда родились и ограничение на максимальную длину шлейфа — 45 сантиметров, и необходимость проверки CRC — информация должна быть целостной. Шлейфы толстели и матерели, перекрывая кислород другим частям системы. 80-жильные монстры своими грузными телами нарушали теплообмен в корпусе, столь ценный в наше время. Дабы побороть перегрев, в борьбу вступили производители кулеров — их творения весом в полкило гнали воздух сквозь хитросплетения проводов и шлейфов. Не отличаются от предков ничем, кроме повышенной частоты работы, UltraDMA/100 и UltraDMA/133 со скоростью передачи данных в 133 Мбайт/c. Тоньше и гибче они не стали. Помимо вышеописанных проблем, не меньшим бичом для интерфейса DMA стал параллельный интерфейс передачи данных. Такова специфика ПК, что к интерфейсу UltraDMA подключаются не только винчестеры, но и CD-ROM и CD-RW. Причем на четыре устройства предусмотрено два шлейфа. Накопители должны работать параллельно — то есть синхронно. В результате синхронизации работы быстрого винчестера и медленного привода компакт-дисков получается катастрофическое падение производительности. Хорошо, если на одном шлейфе висит винчестер, а на другом — привод компакт-дисков, но вот если нужно позарез поставить три винчестера — тут-то и начинается мировая скорбь.
Ветер перемен Что-то нужно было менять.
Дальнейшее развитие DMA невозможно по причинам слишком больших взаимных наводок в жилах кабеля, ограничивающих частоту сигнала. Для решения проблемы был создан консорциум Serial ATA 150, в который вошли: Intel, AMD, VIA, nVidia, IBM, Seagate, Maxtor, Dell, Sony и прочая-прочая-прочая... Объединенные усилия столь именитых компаний не могли не закончиться успехом — весной 2000 года свет увидел новый промышленный стандарт: Serial ATA 150. Новорожденный оказался очень привлекательным ребенком, особенно учитывая отсутствие обязательных отчислений в казну изобретателей с каждого проданного устройства, как в свое время было с UltraDMA. Несмотря на то, что родился Serial ATA-150 немного раньше своего срока, в 2000 году рынку подобное решение еще попросту не было нужно. Слишком медленными были устройства и слишком неактуальными — проблемы охлаждения и грамотного соединения устройств ПК. Но теперь, с наступлением жаркого 2002 года, рынок определенно созрел...
Кто на новенького? Итак, Serial ATA 150. Более емкого названия просто не придумаешь — нужно отдать должное таланту разработчиков. Цифра 150 означает, что новый интерфейс обеспечит скорость передачи данных до 150 Мбайт/c для всех подключенных устройств. Подобного канала должно хватить даже для ультрасовременных жестких дисков на 15000 оборотов. Serial ATA, в отличие от параллельного UltraDMA, — последовательный интерфейс. Долой шлейфы с гроздьями устройств, даешь подключение по схеме "звезда". По этой схеме каждое устройство подключается отдельным проводом и работа других накопителей на него никак не влияет — каждое устройство получает свои гарантированные 150 Мбайт в секунду, в отличие от UltraDMA, где общий канал делился между устройствами. Медленные устройства перестали мешать жить другим — все работают так, как им надо. Можно провести аналогию между новым интерфейсом и сетью из нескольких компьютеров по
топологии "звезда" — пакет данных проходит через шину к нужному адресату, не загружая остальные устройства. Такая технология позволяет отказаться от арбитража шины — освобождаются столь необходимые в наше время системные ресурсы. По-прежнему возможно создание дисковых RAID-массивов. Новый стандарт, как это ни удивительно, сохранил обратную совместимость с UltraDMA/100/133 — им предусмотрено использование специальных адаптеров — dongles, либо установленных на материнской плате, либо интегрированных в сами устройства. Dongles являются фактически "переходниками" с нового стандарта
на старый и обеспечивают постепенный апгрейд системы — купив материнскую плату с Serial ATA 150, можно временно использовать старый винчестер и заменить его лишь при накоплении определенной суммы наличных. Кроме того, винчестеры Serial ATA-150 также можно будет использовать в старых системах с помощью опять же специальных переходников. Разумеется, в этом случае никаких преимуществ Serial ATA вы не заметите.
Хочешь похудеть — спроси меня, как Разработав ATA 150, производители убили сразу целое стадо зайцев. Помимо увеличившейся производительности, последовательный интерфейс позволил существенно уменьшить число жил в шлейфах Serial ATA 150. На смену прежним 80-ти пришла новая аккуратненькая связка из четырех информационных жил. Причем разъем одного типа применяется для всех накопителей, включая CD-ROM, ZIP и флоппи-дисководы. Для подавления помех и сохранения целостности информации применяется новая, улучшенная технология проверки контрольных сумм (CRC). Вкупе с новой топологией это обеспечивает стопроцентную сохранность данных при передаче их даже на повышенных частотах. Хорошая помехозащищенность позволила увеличить максимальную длину шлейфа до 1 метра — теперь его хватит даже для высоких корпусов big tower, в которых шлейфов предыдущего стандарта порою не хватало для подключения устройств
из верхних внешних отсеков. На будущее предусмотрено повышение скорости передачи данных; в проекте два грядущих стандарта — Serial ATA II и Serial ATA III со скоростью передачи данных соответственно в 300 Мбайт/c и 600 Мбайт/c. Ориентировочно они появятся на рынке в 2004 и 2007 годах — ждать придется долго, но одно можно сказать наверняка: новый стандарт сулит большие перспективы. Помимо модернизаций материальной части, было понижено управляющее напряжение контроллера — на шину Serial ATA 150 подается всего полвольта. Пониженное напряжение вместе с последовательным интерфейсом контроллера воплощают в жизнь давнишнюю мечту Б.Г. про "горячее подключение". Теперь можно без риска "что-нибудь спалить" выдергивать и присоединять шлейфы винчестеров и приводов компакт-дисков при включенном компьютере — они будут автоматически обнаружены и подключены.
Обреченные на апгрейд Я думаю, дамы и господа, вы уже поняли, чем нам все это грозит. Апгрейд снова подкрался незаметно, прячась за рекламными штендерами и биллбордами — "покупай, а то проиграешь". К примеру, прозорливые аналитики Intel предсказывают появление винчестеров, способных полностью загрузить UATA/133, до января следующего года. По их словам, Serial ATA 150 продержится на своих бастионах аж до 2005 года, в финале сдав пост Serial ATA II. И кстати, компания Seagate представила жесткий диск под интерфейс Serial ATA 150 еще в марте этого года. Представители компании заявили, что "новые винчестеры поступят в продажу сразу, как только рынок будет достаточно насыщен материнскими платами, поддерживающими новый стандарт". Maxtor, IBM и Western Digital, само собой, поддержали эту инициативу, ибо так же, как и Seagate, они входят в концерн Serial ATA. Первый чипсет с поддержкой Serial ATA 150 — VIA KT400, под платформу AMD — уже был показан на "Компьютекс-2002". Материнские платы на новом чипсете одновременно представили: Gigabyte — GA-7VAXP; Asus — A7V8X и DFI — AD77. Причем на стендах компаний были не просто инженерные образцы, а рабочие экземпляры материнок с винчестерами "неизвестных" фирм, подозрительно напоминающими Seagate и Maxtor. Предварительные сроки выхода на рынок материнских плат на новом чипсете — август-сентябрь текущего года. Корпорация Intel также не хочет отставать от паровоза — в четвертом квартале текущего года планируется представить первые рабочие образцы нового чипсета Springdale. Чипсет будет обладать рядом интересных новинок, из которых нас в контексте статьи интересует лишь одна — новый хаб ввода-вывода ICH5(I/O Controller Hub) с поддержкой интерфейса Serial ATA 150. В серию новые чипсеты пойдут в первом квартале следующего года.
Финита В заключение хочется сказать, что новый стандарт Serial ATA 150 наверняка сильно изменит лицо современного рынка. На данный момент нам, как рядовым пользователям, интересны преимущественно его удобство в монтаже и в обслуживании, а также отсутствие проблем с состыковкой медленных и быстрых устройств. Также наверняка заинтересуются новым интерфейсом поклонники Seagate — новые винчестеры этой фирмы со скоростью вращения шпинделя в астрономические 15000об/мин наверняка с Serial ATA вздохнут полной грудью. Остальным же стоит подождать того момента, когда апгрейд станет жизненно необходим (то есть когда Doom III выйдет), и уж тогда в обязательном порядке покупать материнскую плату с лейблом "Serial ATA 150" на коробке. Без него совсем скоро — никуда, ибо Serial ATA — это, по всей видимости, всерьез и надолго.
Vova
