|
TwojePC.pl © 2001 - 2024
|
 |
RECENZJE | SerialATA - czym to się je...? |
 |
| |
|
SerialATA - czym to się je...?
Autor: Lancer | Data: 07/05/03
|
 Dysk twardy będący podstawowym, domowym medium przechowującym informacje w naszych PC już od kilkudziesięciu lat komunikuje się za pomocą standardu IDE/ATA. Do dnia dzisiejszego dzielnie spełnia swą rolę, ale jak ze wszystkim, tak i jego los musi się kiedyś dopełnić i ustąpić pola nowemu i lepszemu. Niektórzy mieli nadzieję, że być może stanie się to dzięki równolegle rozwijanemu, ale przeznaczonemu na inny segment zastosowań interfejsowi SCSI. Wysokie koszta i ograniczona dostępność służyły tylko rozwojowi ATA. Dziś po kilku latach od chwili rozpoczęcia prac nad nowym standardem komunikacji w końcu niemal w zasięgu ręki jest następca wysłużonego ATA. Mowa o SerialATA. Czym jest nowe rozwiązanie i jak się ma do dotychczasowego Parallel ATA? O tym w niniejszym artykule - zapraszam. | |
|
Kim jest SATA?
Niemal dwa lata po zakończeniu prac nad definicją standardu SerialATA nowy interfejs coraz mocniej odciska swoje piętno na rynku i staje się powszechniejszy. Od kilku miesięcy kontrolery SATA są montowane na płytach głównych, a obecnie także napędy zapełniają półki sklepowe. Nowe rozwiązanie jest zaprojektowane jako bezpośredni następca ATA.
Dysk SerialATA Baracuda 120 GB – do poprawnego działania potrzebne są specjalne kable do zasilania i podłączenia dysku - na razie rzadko się zdarza, aby specjalny kabel zasilający (w zasadzie przejściówka) był w wyposażeniu płyty – zwróćcie na to uwagę przy chęci korzystania z dysku SATA
Podstawowa różnica to zmieniona metoda komunikacji napędu z kontrolerem - z równoległej (Parallel) na szeregową (Serial). Różnicą jest metoda przesyłania danych - zamiast wielu równoległych linii wysokich częstotliwości mogących podlegać interferencjom elektromagnetycznym (na myśl nasuwa się 40 żyłowa taśma ATA z sygnałami o napięciu 5V), dane wędrują zaledwie po dwóch liniach - jednej „nadawczej” i jednej „odbiorczej”, w dodatku z bardzo niskim napięciem (250mV). Dużo trudniej również o zakłócenia jako, że sygnały wytłumiają się wzajemnie dzięki odwrotnym fazom. Szeregowy transfer danych jest coraz bardziej popularny. W komputerze jest już wiele tego typu standardów - USB, FireWire, Ethernet, HyperTransport, a także interfejsy odpowiedzialne za komunikację wewnątrz układów logicznych płyty głównej - VIA i V-Link, czy SiS i MuTIOL. Nawet tak nie lubiane pamięci RDRAM są układami szeregowymi. To nie koniec. Czasy rozwiązań równoległych dobiegają końca. PCI i AGP zostanie zastąpione szeregowym PCI Express.
Szeregowe ATA ze zmniejszoną ilości kabli transmisyjnych ma jednak inne zalety. Dotychczasowe taśmy 40 żyłowe (ATA66/100/133 mają 80 żył, ale z połową przewodów ekranujących) zastąpione taśmą 7 żyłową cienką tasiemką, która może mieć długość ponad 1m (PATA do 40cm). Mniejszy kabel to mniejsza plątanina wewnątrz obudowy. Ważna sprawą jest również możliwość podłączania napędów w czasie pracy komputera, bez konieczności jego wyłączania na czas instalacji urządzenia – w myśl idei HotPlug. Kolejna różnica to brak potrzeby konfigurowania napędu – koniec ze zworką Master, Slave itp. Tu panuje zasada: jeden kanał - jeden napęd.
Taśmy: S-ATA, floppy i ATA 100 (kliknij, aby powiększyć)
Ostatnią fizyczną zmianą jest zanik tradycyjnego wtyku gniazda zasilającego napęd prosto z zasilacza. Nowy wtyk zasilający ma aż 15 wyprowadzeń i jest podobnie płaski co taśma SATA. Zasilanie wymaga jednak adaptera, bowiem wewnątrz nowego wtyku pojawiło się obok dotychczasowych napięć 12 i 5V także napięcie 3,3V.
 
Złącze S-ATA na płycie (kliknij, aby powiększyć)
Dysk S-ATA Barracuda 120 GB (kliknij, aby powiększyć)
Na koniec pozostała kwestia prędkości działania nowego standardu. Najszybszy z obecnych standardów PATA to ATA133 teoretycznie potrafiący przesłać do/z napędu 133MB/s. Jest to oczywiście mrzonka. Najszybsze dyski potrafią przesłać w trybie ciągłym nawet mniej niż połowę tego. W trybie Burst (transfer z pamięci cache) prędkość może chwilowo wzrosnąć do szczytowych 133MB, ale trwa to ledwie chwilę. Na koniec wystarczy wspomnieć o nie do końca zaakceptowanym przez wszystkich standardzie. Intel w swych wyrobach zatrzymał się na ATA100, a pośród producentów dysków tylko Maxtor wyposażył napędy w obsługę ATA133. Wszyscy skupili się na wprowadzeniu obsługi SATA, które w dotychczasowej formie oferuje przepustowość 150MB/s. Należy jednak napomknąć o pewnym ewenemencie. Najczęściej spotykaną obsługę SATA oferują płyty główne używające zewnętrznych kontrolerów, a nie tych wbudowanych w mostek południowy. Zewnętrzne kontrolery komunikują się mostkiem południowym przez dedykowaną szynę PCI która ma możliwość przepchnięcia 133MB/s... Jeśli jeszcze się weźmie pod uwagę fizyczną niemożliwość osiągnięcia przez dysk transferów zewnętrznych powyżej 80MB/s to okazuje się, że gdzieś ginie zaleta w postaci teoretycznie szybszej transmisji. Na dzień dzisiejszy tylko Intel w swym nowym mostku południowym chipsetu Centerwood- ICH5 (FW82801ER) oferuje dedykowaną szynę dla SATA do komunikacji z resztą logiki. Układ ten jako pierwszy na rynku pośród mostków południowych zawiera wsparcie dla Serial ATA bez konieczności odwoływania się do zewnętrznych kontrolerów. Ciekawą konstrukcją jest rozwinięci ICH5 z przyrostkiem R, który posiada funkcje programowego kontrolera SATA RAID0.
2 x Serial ATA w Canterwoodzie (kliknij, aby powiększyć)
Na koniec krótkiej wyliczanki zmian należy wspomnieć o kompatybilności standardów. Jeśli nabędziemy odpowiednią przejściówkę nie będzie problemem podłączenie starego dysku PATA do kontrolera SATA - kompatybilność była jednym z wymogów stawianym inżynierom podczas opracowywania specyfikacji nowego standardu.
Mów mi ATA, SerialATA...
Wiemy już czym nowy standard się wyróżnia. Nie może jednak obejść się bez praktycznego sprawdzenia czym nowy standard w kwestii prędkości działania różni się od swego równoległego poprzednika. Przejdźmy teraz do testów wydajności.
Najpowszechniej dostępnym dyskiem z obsługą SATA jest napęd Seagate Barracuda V. Na napędzie firmy Seagate, która wypuściła wersję dysku pracującą zarówno ze starym jak i nowym wcieleniem interfejsu ATA przeprowadziłem testy wydajności. Napęd PATA (ATA100) podłączony był do kontrolera IDE mostka południowego płyty głównej (SiS 963), zaś Serial ATA (SATA150) do kontrolera Silicon Image SATA Link 3112ACT144 tej samej płyty Gigabyte.
Dyskiem podstawowym na którym zainstalowany był system (WinXP Prof.) był WesternDigital Caviar- szybkoobrotowy napęd z 8MB cache i ATA100. Na testowych Barracudach montowana była jedna pełno dyskowa partycja NTFS. .
Podsumowanie
Różnica wydajnościowa między testowymi dyskami jest zauważalna. Jednak należy dodać, że nie jest konsekwentna i można ją wziąć za błąd pomiarowy, bowiem chwilami napęd z obsługą „starego” ATA okazuje się być szybszym od nowego szeregowego standardu. Istnieją również na tyle niespodziewane wahania, na myśl przychodzi, iż testujemy dwa napędy zupełnie innej kategorii. Najciekawsza jednak okazała się różnica testu kopiowania małych plików. Przy przerzucaniu dużej ilości małych danych Caviar ze swym ogromnym 8MB cache bardzo szybko potrafił przesłać dane przez szybkie łącze kontroler-dysk do „szeregowej” Barracudy. Ten przykład pokazuje, że głównym kierunkiem przyspieszania napędów powinno być nie tyle przyspieszanie standardów komunikacji, ale dążenie do podniesienia transmisji wewnętrznej. Jedną z metod osiągnięcia tego może być zwiększanie pamięci podręcznej, jednak przydaje się to tylko w ograniczonym zakresie. Przy ciągłym strumieniu danych (kopiowanie 1 dużego pliku) liczy się transfer ciągły będący wynikową transferu wewnętrznego. Na razie podniesienie prędkości działania interfejsu nie zawsze się przydaje, a różnice w dużej mierze mogą wynikać ze stosowania innego firmware sterującego pracą napędów.
Poza wydajnością istnieją jednak cechy, dzięki którym nowy standard raczej na pewno za jakiś czas stanie się powszechnym. Znacznie prostsza i niemal bezkonfliktowa jest konfiguracja napędu, posiada on pewien zapas prędkości w stosunku do powszechnego ATA100. Kabelki mogą być dłuższe i łatwiejsze do ułożenia. Wreszcie napędy można podłączać bez wyłączenia komputera. Wielką zaletą na obecnym poziomie rozpowszechnienia napędów jest kompatybilność napędów szeregowych i równoległych.
Na dzień dzisiejszy napędy SATA są drogie, ale jest to tzw. cena nowości. Z czasem urządzenia się rozpowszechnią i dostępne będą w szerokiej gamie - nie tylko dysków twardych, ale także urządzeń optycznych. Z 90-procentową pewnością można stwierdzić, że SATA odniesie sukces i zastąpi dotychczasowe rozwiązania. Wszak tak naprawdę Serial ATA nie ma konkurenta, a dziadek parallel ATA musi kiedyś odejść na emeryturę...
 Sprzęt do testów dostarczyły firmy:
|
|  | Sklep Internetowy Sirius Computers |
|
|
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
