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IDE接口标准
作者: 来源: 日期:2006-3-25 22:41:52  点击次数:
 

  平常所说的IDE接口,也称之为ATA接口。ATA的英文拼写为“Advanced Technology Attachment”,含义是“高级技术附加装置”。ATA接口最早是在1986年由康柏、西部数据等几家公司共同开发的,在九十年代初开始应用于台式机系统。它使用一个40芯电缆与主板进行连接,最初的设计只能支持两个硬盘,最大容量也被限制在504 MB之内。

  ATA接口从诞生至今,共推出了7个不同的版本,分别是: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在主板上有一个插口,支持一个主设备和一个从设备,每个设备的最大容量为504MB,支持的PIO-0模式传输速率只有3.3MB/s。ATA-1支持PIO模式包括有PIO-0和PIO-1、PIO-2模式,另外还支持四种DMA模式(没有得到实际应用)。ATA-1接口硬盘大小为5英寸,而不是现在主流的3.5英寸。

ATA-2
  ATA-2是对ATA-1的扩展,习惯上也称为EIDE(Enhanced IDE)或Fast ATA。它在ATA的基础上增加了2种PIO和2种DMA模式(PIO-3),不仅将硬盘的最高传输率提高到16.6MB/S,还同时引进LBA地址转换方式,突破了固有的504MB的限制,可以支持最高达8.1GB的硬盘。在支持ATA-2的电脑的BIOS设置中,一般可以见到LBA(Logical Block Address),和CHS(Cylinder,Head,Sector)的设置,同时在EIDE接口的主板一般有两个EIDE插口,它们也可以分别连接一个主设备和一个从设备,这样一块主板就可以支持四个EIDE设备,这两个EDIE接口一般称为IDE1和IDE2。

ATA-3
  ATA-3没有引入更高速度的传输模式,在传输速度上并没有任何的提升,最高速度仍旧为16.6MB/s。只在电源管理方案方面进行了修改,引入了了简单的密码保护的安全方案。但引入了一个划时代的技术,那就是S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology,自监测、分析和报告技术)。这项及时会对包括磁头盘片、电机、电路等硬盘部件进行监测,通过检测电路和主机上的监测软件对被监测对象进行检测,把其运行状况和历史记录同预设的安全值进行分析、比较,当超出了安全值的范围,会自动向用户发出警告,进而对硬盘潜在故障做出有效预测,提高了数据存储的安全性。

ATA-4
  从ATA-4接口标准开始正式支持Ultra DMA数据传输模式,因此也习惯称ATA-4为Ultra DMA 33或ATA33。首次在ATA接口中采用了Double Data Rate(双倍数据传输)技术,让接口在一个时钟周期内传输数据两次,时钟上升和下降期各有一次数据传输,这样数据传输率一下从16MB/s提升至33MB/s。Ultra DMA 33还引入了一个新技术-冗余校验计术(CRC),该技术的设计方针是系统与硬盘在进行传输的过程中,随数据发送循环的冗余校验码,对方在收取的时候也对该校难码进行检验,只有在完全核对正确的情况下才接收并处理得到的数据,这对于高速传输数据的安全性有着极有力的保障。

ATA-5
  ATA-5也就是“Ultra DMA 66”,也叫ATA66,是建立在Ultra DMA 33硬盘接口的基础上,同样采用了UDMA技术。Ultra DMA 66让主机接收/发送数据速率达到66.6 MB/s,是U-DMA/33的两倍。保留了上代Ultra DMA 33的核心技术冗余校验计术(CRC)。在工作频率提成的同时,电磁干扰问题开始在ATA接口中,为保障数据传输的准确性,防止电磁干扰,Ultra DMA 66接口开始使用40针脚80芯的电缆,40针脚是为了兼容以往的ATA插槽,减小成本的增加。80芯中新增的都是地线,与原有的数据线一一对应,这种设计可以降低相邻信号线之间的电磁干扰。

ATA-6
  ATA100接口和数据线与ATA66一样,也是使用40针80芯的数据传输电缆,并且ATA100接口完全向下兼容,支持ATA33、ATA66接口的设备完全可以继续在ATA100接口中使用。ATA100规范可以轻松应付目前ATA33和ATA66接口所棘手的难题。ATA100可以让硬盘的外部传输率达到100MB/s,它提高了硬盘数据的完整性与数据传输率,对桌面系统的磁盘子系统性能有较大的提升作用,而CRC技术更有效提高高速传输中数据的完整性和可靠性。

ATA-7
  ATA-7是ATA接口的最后一个版本,也叫ATA133。只有迈拓公司推出一系列采用ATA133标准的硬盘,这是第一种在接口速度上超过100MB/s的IDE硬盘。迈拓是目前惟一一家推出这种接口标准硬盘的制造商,而其他IDE硬盘厂商则停止了对IDE接口的开发,转而生产Serial ATA接口标准的硬盘。ATA133接口支持133 MB/s数据传输速度,在ATA接口发展到ATA100的时候,这种并行接口的电缆属性、连接器和信号协议都表现出了很大的技术瓶颈,而在技术上突破这些瓶颈存在相当大的难度。新型的硬盘接口标准的产生也就在所难免。

 

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