Что такое pata в компьютере

Atapi: внутренний разъем Atapi — что это?

В данной статье мы разберем, понятие интерфейса ПК и подробно осветим работу IDE или ATA. Коснемся истории создания данного интерфейса, его работы и возможности. Нужно понимать, что сейчас ATA широко не применяется на домашних ПК и является устаревшим интерфейсом. Со временем были придуманы новые, более быстрые и надежные шины и типы разъемов для ПК, такие как SATA, eSATA, USB и Thunderbolt.Однако нельзя сказать, что IDE больше не используется. Этот интерфейс актуален для подключения старых устройств, таких как дисководы DVD и CD дисков и винчестеры (НЖМД).

Определение интерфейс ПК означает комплекс или систему средств сопряжения и связи компьютеров, таких как шины, сигналы, алгоритмы и электронные схемы. Соответственно функция данного устройства – обмен информацией между устройствами. Требования к этой совокупности определяется стандартом.

Суть ATA или IDE в параллельном подключении накопителей к ПК. То есть количество каналов, подключенных к системе, может быть не больше 2х. К примеру, у SATA последовательное подключение, но у каждого устройства отдельный кабель, через который идет передача данных в обоих направлениях.

У IDE использовался кабель с большой площадью, не более 46 см и 40контакный. Ограничение длинны кабеля было обусловлено попыткой избежать появления помех и искажений сигнала при передаче данных. Ширина шины данных была 16 бит. К каждому каналу интерфейса подключались до 2х устройств, которые назывались MASTER и SLAVE.

Atapi: внутренний разъем Atapi - что это?

Разъем SATA

Вам будет интересно: Мотоциклы «Ирбис»: модельный ряд, характеристики, отзывы

Этот разъем предназначен и для использования переходника IDE-SATA, и для подключения к материнской плате. В отличие от предыдущей версии интерфейса, подключение SATA обладает большей скоростью передачи данных.

Так как интерфейс SATA последователен, то способ передачи данных осуществляется путем отправки одного бита за другим непрерывным потоком, в то время как предыдущий вариант подключения к материнской плате обладал параллельным интерфейсом, передающим данные по определенному количеству бит одновременно.

Кроме ускоренной передачи данных интерфейс может похвастаться пониженным энергопотреблением, что повлечет увеличение срока эксплуатации в связи с уменьшенным тепловыделением.

Вам будет интересно: Выбор между хорошим и хорошим

Разница с устаревшей версией заключается и в самих разъемах: у PATA было 40 контактов, а SATA демонстрирует всего семь. К тому же усовершенствованный кабель обеспечивает повышенную прочность при многократных подключениях.

Если старая версия подразумевала максимальное количество подключаемых жестких дисков в количестве двух штук при помощи одного шлейфа, то у SATA есть возможность обеспечить работу каждого устройства по-отдельности, подключив их к материнской плате отдельными кабелями.

ATA / PATA

Интерфейс ATA (Advanced Technology Attachment), так же известный как PATA (Parallel ATA) был разработан компанией Western Digital в 1986 году. Маркетинговое название стандарта IDE (англ. Integrated Drive Electronics — «электроника, встроенная в привод») подчеркивало важное нововведение: контроллер привода был встроен в привод, а не на отдельной плате расширения.

Решение разместить контроллер внутри привода решило сразу несколько проблем. Во-первых, уменьшилось расстояние от накопителя до контроллера, что положительным образом повлияло на характеристики накопителя. Во-вторых, встроенный контроллер был «заточен» только под определенный тип привода и, соответственно, был дешевле.

ATA, как и SCSI, использует параллельный способ ввода-вывода, что отражается на используемых кабелях. Для подключения дисков с использованием интерфейса IDE необходимы 40-жильные кабели, также именуемые шлейфами. В более поздних спецификациях используются 80-жильные шлейфы: более половины из которых — заземления для уменьшения интерференции на высоких частотах.

На шлейфе ATA присутствует от двух до четырех разъемов, один из которых подключается в материнскую плату, а остальные — в накопители. При подключении двух устройств одним шлейфом, одно из них должно быть сконфигурировано как Master, а второе — как Slave. Третье устройство может быть подключено исключительно в режиме «только чтение».

Положение перемычки задает роль конкретного устройства. Термины Master и Slave по отношению к устройствам не совсем корректны, так как относительно контроллера все подключенные устройства — Slaves.

Особенным нововведением в ATA-3 считается появление Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.). Пять компаний (IBM, Seagate, Quantum, Conner и Western Digital) объединили усилия и стандартизировали технологию оценки состояния накопителей.

Поддержка твердотельных накопителей появилась с четвертой версии стандарта, выпущенной в 1998 году. Эта версия стандарта обеспечивала скорость обмена данными до 33.3 МБ/с.

Стандарт выдвигает жесткие требования к шлейфам ATA:

шлейф обязательно должен быть плоским;
максимальная длина шлейфа 18 дюймов (45.7 сантиметров).

Стандарт Serial ATA (SATA) был представлен 7 января 2003 года и решал проблемы своего предшественника следующими изменениями:

параллельный порт заменен последовательным;
широкий 80-жильный шлейф заменен 7-жильным;
топология «общая шина» заменена на подключение «точка-точка».

Шестнадцать сигнальных линий для передачи данных в ATA были заменены на две витые пары: одна для передачи, вторая для приема. Коннекторы SATA спроектированы для большей устойчивости к множественным переподключениям, а спецификация SATA 1.0 сделала возможным «горячее подключение» (Hot Plug).

Некоторые пины на дисках короче, чем все остальные. Это сделано для поддержки «горячей замены» (Hot Swap). В процессе замены устройство «теряет» и «находит» линии в заранее определенном порядке.

Чуть более, чем через год, в апреле 2004-го, вышла вторая версия спецификации SATA. Помимо ускорения до 3 Гбит/с в SATA 2.0 ввели технологию Native Command Queuing (NCQ). Устройства с поддержкой NCQ способны самостоятельно организовывать порядок выполнения поступивших команд для достижения максимальной производительности.

Последующие три года SATA Working Group работала над улучшением существующей спецификации и в версии 2.6 появились компактные коннекторы Slimline и micro SATA (uSATA). Эти коннекторы являются уменьшенной копией оригинального коннектора SATA и разработаны для оптических приводов и маленьких дисков в ноутбуках.

Несмотря на то, что пропускной способности второго поколения SATA хватало для жестких дисков, твердотельные накопители требовали большего. В мае 2009 года вышла третья версия спецификации SATA с увеличенной до 6 Гбит/с пропускной способностью.

Особое внимание твердотельным накопителям уделили в редакции SATA 3.1. Появился коннектор Mini-SATA (mSATA), предназначенный для подключения твердотельных накопителей в ноутбуках. В отличие от Slimline и uSATA новый коннектор был похож на PCIe Mini, хотя и не был электрически совместим с PCIe. Помимо нового коннектора SATA 3.1 мог похвастаться возможностью ставить команды TRIM в очередь с командами чтения и записи.

Команда TRIM уведомляет твердотельный накопитель о блоках данных, которые не несут полезной нагрузки. До SATA 3.1 выполнение этой команды приводило к сбросу кэшей и приостановке операций ввода-вывода с последующим выполнением команды TRIM. Такой подход ухудшал производительность диска при операциях удаления.

Спецификация SATA не успевала за бурным ростом скорости доступа к твердотельным накопителям, что привело к появлению в 2013 году компромисса под названием SATA Express в стандарте SATA 3.2. Вместо того, чтобы снова удвоить пропускную способность SATA, разработчики задействовали широко распространенную шину PCIe, чья скорость превышает 6 Гбит/с. Диски с поддержкой SATA Express приобрели собственный форм-фактор под названием M.2.

«Конкурирующий» с ATA стандарт SCSI тоже не стоял на месте и всего через год после появления Serial ATA, в 2004, переродился в последовательный интерфейс. Имя новому интерфейсу — Serial Attached SCSI (SAS).

Несмотря на то, что SAS унаследовал набор команд SCSI, изменения были значительные:

последовательный интерфейс;
29-ти жильный кабель с питанием;
подключение «точка-точка»

Максимальное количество одновременно подключенных устройств в SAS-домене по спецификации превышает 16 тысяч, а вместо SCSI ID для адресации используется идентификатор World-Wide Name (WWN).

Несмотря на схожесть разъемов SAS и SATA, эти стандарты не являются полностью совместимыми. Тем не менее, SATA-диск может быть подключен в SAS-коннектор, но не наоборот. Совместимость между SATA-дисками и SAS-доменом обеспечивается при помощи протокола SATA Tunneling Protocol (STP).

Первая версия стандарта SAS-1 имеет пропускную способность 3 Гбит/с, а самая современная, SAS-4, улучшила этот показатель в 7 раз: 22,5 Гбит/с.

Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express, PCIe) — последовательный интерфейс для передачи данных, появившийся в 2002 году. Разработка была начата компанией Intel, а впоследствии передана специальной организации — PCI Special Interest Group.

Последовательный интерфейс PCIe не был исключением и стал логическим продолжением параллельного PCI, который предназначен для подключения карт расширения.

PCI Express значительно отличается от SATA и SAS. Интерфейс PCIe имеет переменное количество линий. Количество линий равно степеням двойки и колеблется в диапазоне от 1 до 16.

Термин «линия» в PCIe обозначает не конкретную сигнальную линию, а отдельный полнодуплексный канал связи, состоящий из следующих сигнальных линий:

прием+ и прием-;
передача+ и передача-;
четыре жилы заземления.

«Аппетиты» твердотельных накопителей растут очень быстро. И SATA, и SAS не успевают увеличивать свою пропускную способность, чтобы «угнаться» за SSD, что привело к появлению SSD-дисков с подключением по PCIe.

Хотя PCIe Add-In карты прикручиваются винтом, PCIe поддерживает «горячую замену». Короткие пины PRSNT (англ. present — присутствовать) позволяют удостовериться, что карта полностью установлена в слот.

Твердотельные накопители, подключаемые по PCIe регламентируются отдельным стандартом Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification и воплощены в множестве форм-факторов, но о них мы расскажем в следующей части.

Плюсы и минусы SATA & PATA

Поскольку это старая технология, большинство дискуссий об этих интерфейсах будут сводится на выбор новых технологий SATA.

Данные кабеля большие по сравнению с проводами SATA. Это затрудняет связывание и управление интерфейсом, когда он прокладывается поверх других девайсов. Большой кабель PATA затрудняет охлаждение компонентов компьютера, поскольку воздушный поток должен проходить через больший провод, что не проблема тонким современным кабелям.

Диск с современным интерфейсом

Провод PATA также дороже, чем кабели нового поколения, потому что их производство обходится дороже, даже когда SATA провод считается новее.

Преимущество SATA перед старым интерфейсом состоит в том, что SATA поддерживают горячую замену, а это означает, что не нужно выключать устройство перед его отключением. Если по какой-либо причине необходимо извлечь жесткий диск PATA, сначала необходимо полностью отключить компьютер.

Одно из преимуществ кабелей PATA перед проводами нового поколения, это возможность подключить два устройства одновременно. Один называется — 0 (ведущим), а другой — устройством 1 (ведомым). Жесткие диски SATA имеют только две точки подключения — одну для устройства, а другую для материнской платы.

PATA поддерживаются старыми операционными системами, такими как Windows 98 и 95, а устройства SATA — нет. Некоторые современные устройства требуют устрановку драйвера для полноценной работы.

Устройства eSATA — это внешние устройства SATA, которые подключаться к задней панели компьютера. Длина кабелей PATA составляет всего 18 дюймов. Это делает его неудобным, если не невозможным использование устройства PATA где угодно, но не снаружи корпуса компьютера.

По этому внешние устройства старого поколения используют технологию USB.

ATA (англ. Advanced Technology Attachment ) или >Integrated Drive Electronics ) — параллельный интерфейс подключения накопителей (гибких дисков, жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру. В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытеснен своим последователем — SATA — и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).

PATA плюсы и минусы SATA

Поскольку PATA является более старой технологией, имеет смысл только то, что большинство дискуссий о PATA и SATA будет отдано предпочтение более новым кабелям SATA и устройствам.

Кабели PATA действительно большие по сравнению с кабелями SATA. Это затрудняет подключение и управление кабелем, когда он прокладывается поверх других устройств. Аналогичным образом, большой кабель PATA затрудняет охлаждение компонентов компьютера, поскольку воздушный поток должен проходить через больший кабель, что не является проблемой для более тонких кабелей SATA.

Кабели PATA также дороже, чем кабели SATA, потому что их производство обходится дороже. Это правда, хотя кабели SATA новее.

Еще одно преимущество SATA перед PATA состоит в том, что устройства SATA поддерживают горячую замену, что означает, что вам не нужно выключать устройство перед его отключением. Если по какой-либо причине вам необходимо извлечь жесткий диск PATA, сначала необходимо полностью отключить компьютер.

Одно из преимуществ кабелей PATA перед кабелями SATA состоит в том, что к ним можно одновременно подключить два устройства. Один из них называется устройством 0 (ведущим), а другой — устройством 1 (ведомым). Жесткие диски SATA просто имеют две точки подключения — одну для устройства, а другую для материнской платы.

Одно распространенное заблуждение об использовании двух устройств на одном кабеле заключается в том, что оба они будут работать так же быстро, как и самое медленное устройство. Однако современные адаптеры ATA поддерживают так называемую независимую синхронизацию устройств , которая позволяет обоим устройствам передавать данные с максимальной скоростью (разумеется, только до скорости, поддерживаемой кабелем).

Устройства PATA поддерживаются действительно старыми операционными системами, такими как Windows 98 и 95, а устройства SATA — нет. Кроме того, некоторые устройства SATA требуют определенного драйвера устройства для полноценной работы.

Устройства eSATA — это внешние устройства SATA, которые могут легко подключаться к задней панели компьютера с помощью кабеля SATA. Однако допускается, что длина кабелей PATA составляет всего 18 дюймов, что делает его чрезвычайно трудным, если не невозможным, использование устройства PATA где угодно, но не внутри корпуса компьютера .

По этой причине внешние устройства PATA используют другую технологию, такую как USB, для преодоления расстояния.

Виды SATA

Для работы с любым интерфейсом SATA применяются 2 кабеля: на 7 контактов для обмена информацией и на 15 контактов для подключения питания. Вместо последнего может применяться разъём Molex с 4 контактами. Силовой кабель отдает напряжение 5 и 12 В. Ширина провода составляет 2,4 см.

Отличия между видами состоят в скорости передачи данных и частоте работы шины. Рассмотрим существующие поколения:

SATA. Модель, вышедшая первой. Сейчас практически не используется. Ее шина функционировала на частоте 1,5 ГГц, из-за чего пропускная способность не превышала 150 Мб/с.
SATA 2. Впервые интерфейс появился в 2004 году на чипсете nForce 4 бренда «NVIDIA». Внешне: то же, что и предыдущий вариант. Увеличена частота до 3 ГГц, благодаря чему повысилась скорость обмена информацией до 300 Мб/с.
SATA 3. Релиз состоялся в 2008 году. По традиции, производительность стала больше в 2 раза (600 Мбайт/с). Сохранена совместимость между девайсами, предназначенными для предыдущих поколений.

После выхода данного интерфейса были выпущены еще 2 его модификации:

— 3.1 (2011 год). Из нововведений: Zero-power оптического дисковода (не потребляет энергию в спящем режиме), mSATA (разъем для портативных и твердотельных винчестеров, нетбуков и мобильных гаджетов), Queued TRIM Command (повышает продуктивность SSD-накопителей), Hardware Control Features (выполняет хост-идентификацию возможностей девайса). Данные передаются с той же скоростью, что и в 3 поколении.

— 3.2 — SATA Express (2013 год). Произошло слияние этого семейства и PCIe, то есть интерфейс по программному обеспечению совместим с SATA, но несущим разъемом считается PCIe.

Физически данная модель выполнена в качестве двух рядом расположенных портов SATA, поэтому можно одновременно подключать устройства, предназначенные для интерфейсов предыдущих поколений и — непосредственно для Express. Скорость передачи данных существенно повысилась: до 8 Гб/с, если задействован 1 разъем, и до 16 Гб/с — если оба.

eSATA

Этот вид интерфейса стоит выделить в отдельную группу. Потому что он предназначается для подключения устройств с внешней стороны. На это указывает первая буква в названии, которая несет в себе понятие «External» (внешний). Разъем появился в 2004 году.

В сравнении с первым поколением SATA:

Более надежное исполнение;
Провод удлинен с 1 м до 2 м;
Используются различные уровни сигнала.

Минусом этой версии является необходимость в специальном кабеле для подсоединения гаджетов. Недостаток упразднен в следующей модификации — eSATAp — путем внедрения технологии USB 2.0, при этом информация передается по проводам с напряжением 5 и 12 В.

Определяем версию интерфейса.

Как узнать, какой разъем SATA предполагает ваша материнская плата и подключенные к ней устройства? Есть несколько способов сделать это:

Почитать технические характеристики вашей модели в инструкции или на официальном сайте.
Посмотреть надписи непосредственно на материнке.

Воспользоваться утилитой CrystalDiskInfo. После установки откроется окно, где будет представлена полная информация о вашем железе.

Вот оф сайт этой програмки: http://crystalmark.info/software/CrystalDiskInfo/index-e.html

Если вы соберетесь покупать новый винт, но понравившаяся модель не будет соответствовать разъему на материнке, не спешите отказываться от своего выбора, так как продаются специальные переходники под интерфейс SATA.

Многим пользователям компьютеров не однократно встречалось слово SATA, но не многие знают, что этого такое. Стоит ли обращать на него внимание при выборе жесткого диска, системной платны или уже готового компьютера? Ведь в характеристиках данных устройств слово SATA сейчас часто упоминается.

СОДЕРЖАНИЕ (нажмите на кнопку справа):