Transcript optinė atmintis - KTU

KOMPIUTERIŲ
ARCHITEKTŪRA ir
OPERACINĖS SISTEMOS
Doc. Stasys Maciulevičius
Kompiuterių katedra
[email protected]
Ankstesnės paskaitos turinys
 Pagrindinė atmintis
 DRAM moduliai
 Atminčių kontrolė
 Atminties valdymas
 Virtualioji atmintis




Virtualiosios atminties esmė
Segmentavimo mechanizmas
Puslapiavimo mechanizmas
Adresų transliacija
 Išorinė atmintis
 Magnetiniai diskai
2009-2013
S.Maciulevičius
2
Šios paskaitos turinys
 Flash atmintis ir SSD
 Flash atmintis
 SSD
 Hibridiniai diskai
 Optinė atmintis
 CD
 DVD
 Naujieji DVD
 Išorinės atminties sąsajos
2009-2013
S.Maciulevičius
3
Flash atmintis ir
SSD
2009-2013
S.Maciulevičius
4
Flash atmintis



Tai informaciją išsaugančios (atjungus
maitinimą) atminties tipas.
Pagal savo darbo principą flash atmintis
priklauso EEPROM (elektriškai ištrinamų ir
programuojamų tik skaitomų atminčių) klasei,
tačiau naudoja ypatingą atminties ląstelių
sudarymo technologiją.
Trinama iš karto ląstelių sritis (blokas arba
visa). Tai paspartino informacijos įrašymą
(programavimą).
2009-2013
S.Maciulevičius
5
Flash atmintis
Flash atmintyje dera keletas naudingų savybių:






didelis pakavimo tankis (jos ląstelė 30%
mažesnė nei DRAM),
informacijos išsaugojimas atjungus maitinimą,
trynimas ir informacijos įrašymas elektriniais
signalais,
mažas energijos sunaudojimas,
didelis patikimumas ir
nedidelė kaina.
2009-2013
S.Maciulevičius
6
Flash atmintis
Flash atmintis yra dviejų tipų – NOR ir NAND. Jos
skiriasi informacijos įrašymo principais ir darbo
sparta:


NOR atmintyje informacijos įrašymas ir skaitymas
atliekamas lėčiau, tačiau tokia atmintis panašesnė į
RAM – galima išrinkti bet kurį baitą, todėl ji naudojama
programos kodui laikyti (pvz., BIOS)
NAND atmintis spartesnė, pasižymi nuosekliu
išrinkimu, didesniu informacijos tankiu ir mažesne
kaina, todėl ji naudojama kaip keičiama laikmena
2009-2013
S.Maciulevičius
7
Flash atmintis



Flash atminties sparta gana įvairi.
Literatūroje galima rasti tokius duomenis –
2 MB/s, 12 MB/s, 20 MB/s
Kartais sparta žymima taip: 100x, 130x,
200x ir t.t. Čia 1x reiškia 150 KB/s (tokia
buvo pirmųjų įtaisų sparta)
Flash atminties turinys gali būti
sugadintas, jei laikmena išimama įrašymo
metu
2009-2013
S.Maciulevičius
8
Flash atmintis
Flash atmintis pagrindinai naudojama kaip:
• retai perrašoma (pvz., BIOS) atmintis
• kompaktiška keičiama atmintis
kompiuteriuose, PDA, skaitmeniniuose
fotoaparatuose.
Pirmieji komerciniai
Flash atminties
pavyzdžiai
pagaminti 2000 m.
2009-2013
S.Maciulevičius
9
Flash atmintis
1 - USB jungtis
2 - USB kontroleris
3 - Testavimo taškai
4 - Flash atminties
mikroschema
5 - Kvarcas
6 - LED
7 - Įrašymo apsaugos
jungiklis (papild.)
8 - Vieta antrai
atminties
mikroschemai
2009-2013
S.Maciulevičius
10
Flash atmintis



PQI pradėjo gaminti
mažytes flash atmintis,
turinčias USB 3.0
sąsają
Jų matmenys 31,5 х
14,8 х 7,3 mm
Intelligent Drive U819V
turi 4, 8, 16, 32 GB
talpą, sveria tik iki 6 G
2009-2013
S.Maciulevičius
11
Flash atmintis





Dar įspūdingesni flash atmintukai
Kingston Data Traveler HyperX
Predator 3.0
Jų matmenys 72 х 27 х 21 mm
Atmintukų talpa – net iki 1 TB
Palaikoma USB 3.0 sąsaja, tad
skaitymo sparta siekia 240 MB/s, o
įrašymo – 160 MB/s
512 GB atmintuko modifikacija
kainuoja $ 1750
2009-2013
S.Maciulevičius
12
SSD – MD pakaitalas




SSD (Solid state drive) – įtaisas, kuris funkcionuoja kaip
magnetinis diskas, tačiau neturi judančių dalių
Pirmieji SSD įtaisai pasirodė dar vakuuminių lempų
laikais – jie buvo sudaryti iš feritinių žiedų
1970-1980 metais SSD buvo konstruojami iš
puslaidininkinės atminties mikroscemų ir naudojami IBM,
Amdahl ir Cray superkompiuteriuose; dėl aukštos kainos retai
RAM "diskai" buvo populiarūs kaip pradinio paleidimo
priemonė 1980-1990 m., kai MD buvo gana brangūs, o
diskeliai – lėti
2009-2013
S.Maciulevičius
13
Kas yra SSD viduje?
2009-2013
S.Maciulevičius
14
SSD flash atminties pagrindu
Sparčiai mažėjant flash atminties kainoms, šio tipo
elementai imti naudoti kaip SSD pagrindas
Flash kaupikliai pranašesni už diskinius – eikvoja
mažiau energijos, greičiau perduoda informaciją,
todėl tokie kaupikliai pradėjo konkuruoti su
diskiniais kaupikliais ir įstatomi į nešiojamus
kompiuterius
2012 m. SSD diskas Crucial CT512M4SSD2 2.5'' 500 GB SATA3, sparta
415/260 MB/s (alphashop.lt/112-ssd-diskai) 2214 Lt
Tuo tarpu MD kaina mažesnė - HDD Western Digital My Book Studio
Edition II 2 TB USB 2.0/eSATA/... External Hard Drive 649 Lt
2009-2013
S.Maciulevičius
15
Intel SSD 310 Series
2010 m. Intel išleido NAND Flash atmintį turinčių
kaupiklių liniją Intel SSD 310 Series; SSD yra
tradicinio 2,5“ formato, kuris paprastai
naudojamas nešiojamuose kompiuteriuose
Intel SSD 310 Series sukurti, naudojant 25 nm
technologijos pagrindu pagamintą MLC NAND
atmintį, turi SATA-III sąsają, galinčią pasigirti
maksimaliu 6.0 Gb/s duomenų pralaidumu
Naujos serijos asortimente buvo 60 GB, 120 GB ir
180 GB versijos
2009-2013
S.Maciulevičius
16
Intel SSD 310 Series
Intel SSD 310
duomenų
skaitymo ir
įrašymo sparta
atitinkamai
siekia 200 MB/s
ir 70 MB/s
2009-2013
S.Maciulevičius
17
Intel SSD 330 ir 910 Series
Intel SSD 330 serijos kaupiklių duomenų skaitymo ir
įrašymo sparta atitinkamai siekia 500 MB/s ir 450
MB/s, savo ruožtu, maksimalus produktyvumas,
atliekant duomenų skaitymo/įrašymo operacijas
su 4 KB dydžio blokais, siekia atitinkamai
22500/33000 IOPS
Sparčiausiųjų Intel SSD 910 Series diskų talpa - 400
GB ir 880 GB, nuoseklių duomenų skaitymo ir
įrašymo sparta atitinkamai siekia 2000 MB/s ir
1000 MB/s
2009-2013
S.Maciulevičius
18
SSD ir MD
2009-2013
S.Maciulevičius
19
SSD palyginimas su HD
SSD privalumai:
•
•
•
•
•
•
•
•
Sistema greičiau paleidžiama – maždaug per 20 sek.
Nėra mechanininių besisukančių ar judančių dalių;
Skaitymo vėlinimas ~65 µs, rašymo vėlinimas ~85 µs;
Mažas energijos suvartojimas;
Nėra triukšmo;
Didelis darbo temperatūrų diapazonas;
Visiškai vienodas failų skaitymo laikas, nepriklausantis
nuo jų vietos ar fragmentavimo;
Nedideli gabaritai ir svoris
2009-2013
S.Maciulevičius
20
SSD palyginimas su HD
SSD trūkumai:
•
•
•
Ribotas informacijos perrašymo ciklų skaičius - (50nm
MLC) flash atmintį leidžia perrašyti 10 000 kartų,
brangesnė atmintis (SLC) – daugiau nei 100 000
Santykinai aukšta 1 GB kaina (maždaug nuo 2 USD, tuo
tarpu HD – apie 9 centus). Žinoma, kaina nuolat mažėja
SSD kaina tiesiai proporcinga jų talpai, tuo tarpu tradicinių
HD kaina priklauso nuo plokštelių skaičiaus ir lėtai auga
didėjant jų talpai
2009-2013
S.Maciulevičius
21
Superkompiuteriai su SSD
Kalifornijos universiteto superkompiuterių centre San Diege
(JAV) pagamintas pirmasis pasaulyje superkompiuteris
„Dash“, kurio duomenų saugyklos naudoja ne kietuosius
diskus, o SSD kaupiklius
Pasak „Dash“ kūrėjų, perėjimas nuo kietųjų diskų prie SSD
kaupiklių padėjo beveik dešimtadaliu padidinti duomenų
įrašymo ir nuskaitymo spartą
San Diego Supercomputer Center sukūrė superkompiuterį
Gordon, kurio teorinė sparta 341 TFLOPs; jis turi 64TB
DRAM, 300TB SSD ir 4 PB magnetinių diskų talpą
2009-2013
S.Maciulevičius
22
Hibridinis diskas
Hibridinio disko idėja - vienoje sistemoje
apjungti tradicinį MD ir SSD. Pirmieji
bandymai padaryti 2007 metais, kai
Samsung ir Seagate į HDD Spinpoint MH80
ir Momentus 5400 PSD įtaisus įmontavo
NAND flash atmintį
Pastebėsime, kad MD pakeisti hibridiniu disku
nėra paprasta – reikia spręsti hibridinio
disko palaikymo problemą: ar kontroleris
paslėps nuo OS visą tokios sistemos
specifiką, ar reikia modifikuoti OS ir naudoti
specializuotas tvarkykles
2009-2013
S.Maciulevičius
23
Hibridinis diskas
Hibridinis diskas
Kontroleris
2009-2013
Kešo kontroleris
Sąsaja
Flash atmintis
Magnetinis
diskas
S.Maciulevičius
24
Hibridinis diskas
2007 metais buvo sukurtas Hybrid Storage Alliance (į jį
įeina Seagate, Hitachi, Samsung, Fujitsu, Toshiba ir
Western Digital)
Pirmasis visavertis H-HDD, galįs pakeisti HDD be
papildomų apkrovų ОS, pasiūlytas Seagate; diskas
Seagate Momentus XT apjungia 2,5” MD (7200
aps/min, talpa nuo 250 iki 1000 GB) ir 4 GB SLC
Įtaisas maždaug du kartus brangesnis nei vidutinio
našumo MD. Seagate duomenimis, hibridinio disko
našumas apie 20% nusileidžia SSD našumui, bet
30% viršija įprasto MD, kuris sukasi 10 000 aps/min
greičiu, našumą
2009-2013
S.Maciulevičius
25
Hibridinis diskas
Seagate Momentus XT įtaise už bendrą SSD ir HDD
komponentų darbą atsako Seagate Adaptive Memory
technologija, be OS pagalbos įgalinanti nustatyti, kurie
duomenys dažniausiai naudojami, ir juos perkelti į SSD
Ši technologija sugeba apsimokyti — po 3-4 įjungimų ir OS
paleidimo kompiuteris ima dvigubai sparčiau įsijungti, o
jo našumas išauga iki 90%
Taikomųjų programų siunčiami duomenys pradžioje
įrašomi į MD, po to analizuojamas jų panaudojimas, ir
tik po to jie įkeliami į NAND, siekiant paspartinti jų
pakartotinį išrinkimą
2009-2013
S.Maciulevičius
26
Intel Smart Response Technology
Hibridinius diskus palaikys Intel Smart Response
technologija, realizuota VSR Z68
Jos esmė – dalis SSD talpos rezervuojama magnetinio
disko kešavimui. Patys duomenys laikomi
standartiniuose MD, kurie gali būti apjungti į 0, 1, 5
ar 10 lygių RAID masyvus
Minimali SSD talpa kešui – 18,6 GB, maksimali – 64
GB
Tam pritaikyti, pavyzdžiui, 20GB 311 serijos (kodinis
pavadinimas Larson Creek) SSD kaupikliai
2009-2013
S.Maciulevičius
27
Intel Smart Response Technology
Vykdymo laikas
Cold
Boot
Unigine
Fallout 3 Photoshop
Elements
Be SSD kešavimo
28 s
40 s
13 s
19 s
SSD kešas – 1’as kartas
23 s
35 s
13 s
19 s
SSD kešas – 2’as kartas
18 s
24 s
8s
19 s
SSD kešas – 3’as kartas
16 s
24 s
7s
18 s
SSD kešas – 4’as kartas
15 s
24 s
7s
18 s
2009-2013
©S.Maciulevičius
28
Optiniai diskai
2009-2013
S.Maciulevičius
29
Optiniai diskai (CD, CD-ROM)
Informacija saugoma
užkoduota reljefo
pavidalu.
Atėjo iš muzikinių įrašų:
disko diametras – 120
mm, talpa – 74 min
stereo garso (kvantavimo
dažnis 44,1 KHz, 16 bitų)
(Bethoveno 9 simfonija)
CD talpa – 680 – 800 MB
2009-2013
S.Maciulevičius
30
CD
Standartinė muzikinio disko informacijos perdavimo sparta
– 176 KB/s.
Skaitmeniniams diskams jos nepakanka, todėl CD-ROM
įtaisų sparta nuolat auga: 4, 8, 12, 20, 32, 40, ...
Skaitmeninio disko sukimosi greitis gali būti:
• pastovus linijinis (CLV)
• pastovus kampinis (CAV - Constant Angular Velocity)
CD-ROM – apibendrintas pavadinimas. Iš tiesų optiniai
diskai būna tokių tipų:
• CD-R (Recordable) arba CD-WORM (Write Once, Read
Many) arba CD-WO (Write Once)
• CD-RW (ReWritable)
2009-2013
S.Maciulevičius
31
CD ir DVD
Takelis – spiralė, prasidedanti ties centru.
Atstumas tarp vijų – 1,6 mikrono, bito griovelio (pit) ilgis –
nuo 0,83 iki 3 mikronų.
Мuzikinio disko sukimosi greitis kinta – reikalingas
pastovus linijinis greitis (CLV - Constant Linear Velocity)
Skaito lazeris.
2009-2013
S.Maciulevičius
32
DVD
DVD yra optinis diskas informacijai skaitmenine forma
įrašyti, saugoti ir platinti. Jo specifikacija paskelbta
1995 metų pabaigoje.
Originaliai DVD diskas buvo skirtas aukštos kokybės
vaizdo ir garso filmams platinti, todėl buvo vadinamas
"digital video disc" (skaitmeninis video diskas).
Vėliau įgavo platesnę paskirtį – saugoti ir platinti ne tik
filmus, bet ir kitus duomenis, įrašytus skaitmenine
forma, ir buvo pervadintas "digital versatile disc"
(skaitmeninis universalus diskas).
DVD disko išvaizda paprastai identiška kompaktiniam
diskui.
2009-2013
S.Maciulevičius
33
DVD
DVD diskas gali būti tokių tipų:
• DVD-ROM (tik skaitymui, įrašytas konvejeriu)
• DVD+R/RW (R – įrašomas vieną kartą
(Recordable), RW – perrašomas daug kartų
(ReWritable) )
• DVD-R/RW (R – įrašomas vieną kartą
(Recordable), RW – perrašomas daug kartų
(ReWritable) )
• DVD-RAM (tiesioginės kreipties perrašomas
(random access rewritable) )
2009-2013
S.Maciulevičius
34
DVD
Duomenys diske gali būti įrašyti į vieną ar abi
puses, po vieną ar du sluoksnius kiekvienoje
pusėje:
• DVD-5: vienpusis, vieno sluoksnio, 4.7 GB
• DVD-9: vienpusis, dviejų sluoksnių, 8.5 GB
• DVD-10: dvipusis, po vieną sluoksnį
kiekvienoje pusėje, 9.4 GB
• DVD-14: dvipusis, dvisluoksnis vienoje
pusėje, viensluoksnis – kitoje, 13.2 GB
• DVD-18: dvipusis, dvisluoksnis abiejose
pusėse, 18.8 GB
2009-2013
S.Maciulevičius
35
DVD
Vienpusis DVD (DVD-5)
Dvipusis DVD (DVD-10)
2009-2013
S.Maciulevičius
36
DVD
Vienpusis dviejų sluoksnių DVD (DVD-9)
DVD-5
Dvipusis DVD dviejų sluoksnių (DVD-18)
2009-2013
S.Maciulevičius
37
Dvisluoksnis DVD
2009-2013
S.Maciulevičius
38
Naujesnio tipo DVD
 Tradiciniai DVD diskai jau išsėmė savo galimybes.
 Ieškant galimybių padidinti DVD diskų talpą, kad
juose tilptų didesnės raiškos filmai, sukurtos dvi
naujos technologijos:
 HD DVD (High Definition DVD) – tradicinių DVD diskų
modifikacija, kai duomenys yra tame pačiame lygyje, kaip ir DVD,
tačiau panaudojamas mėlynasis lazeris, užtikrinantis didesnį
įrašo tankį: 15 GB/sluoksnyje vietoje 4,7 GB.
 Blu-ray DVD (BD) – juose gerokai plonesnis apsauginis
sluoksnis (0,1 mm vietoj 0,6 mm), todėl sluoksnis atsidūrė arčiau
paviršiaus, mažiau sklaidomas lazerio spindulys, galima
sumažinti įrašo elementų (pitų) ilgį; galima sluoksnio talpa –
23,3GB, 25 GB arba 27 GB.
2009-2013
S.Maciulevičius
39
HD DVD
 HD DVD naudoja 120 mm diametro optinės
atminties laikmeną ir 405 nm ilgio bangos
mėlynąjį lazerį.
 HD DVD palaikė firmos Toshiba, NEC,
Sanyo, o vėliau ir Microsoft, HP bei Intel.
 HD DVD palaikė studijos: Paramount
Pictures, Universal Studios ir Warner Bros.
2009-2013
S.Maciulevičius
40
Blu-ray DVD




"Blu-ray" DVD diskų įrašymo ir nuskaitymo
technologija leidžia į vieną diską sudėti iki 27 GB.
Pirmieji su šiuo standartu suderinami DVD
grotuvai buvo pristatyti "CeBIT 2003" parodoje.
Vis dėlto tikrojo mėlynojo spindulio lazerių
(405nm) populiarumas atėjo tik po kelerių metų.
Šio tipo DVD nugalėjo konkurencinėje kovoje
2009-2013
S.Maciulevičius
41
CD, DVD ir Blu-ray DVD palyginimas
2009-2013
S.Maciulevičius
42
Lyginamieji parametrai
Parametras
CD
DVD
Blu-ray
HD-DVD
Pusių skaičius
1
1 arba 2 1 arba 2 1 arba 2
Sluoksnių skaičius
1
1 arba 2 1 arba 2 1 arba 2
Talpa (GB)
0,68 4,7/9,4
25/50
15/30
Apsaug. sluoksnio storis (mm)
1,20 0,60
0,10
0,60
Atstumas tarp takelių (μm)
1,60 0,74
0,32
0,40
Min elemento (pito) ilgis (μm)
0,83 0,41
0,149
0,204
Lazerio bangos ilgis (nm)
780
650
405
405
Linijinis greitis (m/s)
1,30 3,49
7,36
5,60
Perdavimo sparta, Mb/s
N/D
54
36
2009-2013
11,1
S.Maciulevičius
43
Perrašantis BDXL



Panasonic 2011 metais
pristatė pirmąjį BDXL
formato perrašantį kaupiklį
Jo talpa atitinka 8 val 40
min didelės raiškos (1920 x
1080) video, perduodamą
24 Мb/s sparta, arba 12 val
didelės raiškos video,
perduodamą Мb/s sparta
Jo talpa – 100 GB, kaina –
119 USD
2009-2013
S.Maciulevičius
44
Naujieji Blu-ray
 Blu-ray Disc asociacija anonsavo du naujus Blu-ray
formatus – BDXL ir IH-BD
 BDXL (High Capacity Recordable and Rewritable
discs) leidžia viename diske “supakuoti” iki 128 GB;
100 GB turintys kaupikliai įgalina ir perrašyti
informaciją. Tam BDXL diskai gali turėti tris ar net
keturis sluoksnius (šiuolaikiniai Blu-ray – tik vieną ar
du)
 IH-BD (Intra-Hybrid discs) numato naudoti du
sluoksnius: BD-ROM ir BD-RE:
 BD-ROM skirtas tik skaitomai informacijai laikyti, o
 BD-RE įgalina įrašyti ir perrašyti informaciją. Kiekvieno
sluoksnio talpa - 25 GB
2009-2013
S.Maciulevičius
45
Išorinis Blu-ray EHBU212





Lite-On firmos Blu-ray
išorinis įrašantis diskas
(12X sparta)
USB 3,0 sąsaja
8 MB kešas
Pridedamas Blu-Ray
Suite programinis
kompleksas įrašymui,
atkūrimui ir rezervinėms
kopijoms daryti
Kaina – 155 €
2009-2013
S.Maciulevičius
46
Daugelio sluoksnių diskai
 Vienas iš būdų diskų talpai didinti – didinti
sluoksnių skaičių
 Tačiau inžinieriai čia susiduria su signalo
slopinimo problema: kiekvienas sluoksnis
sugeria dalį signalo, taip pat jį silpnina ir
atspindžiai nuo sluoksnius skiriančių ribų
 Parenkant gilesniems sluoksniams
skaidresnes medžiagas, inžinieriams pavyko
pasiekti, kad dešimtąjį sluoksnį pasiekia net
90% lazerio spinduliuotės
2009-2013
S.Maciulevičius
47
1 TB DVD
 2010 m. spalyje TDK inžinieriai pristatė
optinę laikmeną, kuri gali talpinti net 1 TB
informacijos
 Čia naudojama net 16 sluoksnių kiekvienoje
disko pusėje, kurių kieviename telpa 32 GB
 Palyginimui pasakysime, kad šiuolaikiniai
Blu-ray diskai turi maksimum 4 sluoksnius ir
sutalpina iki 128 GB
2009-2013
S.Maciulevičius
48
Hibridas DVD + flash
 Hitachi-LG Data Storage neseniai pristatė savo
naujausią produktą duomenims laikyti —
kombinuotą įtaisą HyDrive
 DVD dalį čia atstovauja paprastas DVD, o
vėliau numatoma naudoti Blu-ray
 SSD talpa – 32 ar 64 GB, vėliau numatoma
naudoti 256 GB
 Pirmoji karta naudoja sąsają SATA II,
sekančiais metais numatoma išleisti įtaisus su
SATA 3.0
2009-2013
S.Maciulevičius
49
IŠORINĖS ATMINTIES
SĄSAJOS
2009-2013
S.Maciulevičius
50
50
Magnetinių diskų sąsajos
Sąsaja
IDE
Savybės
Paprasta, primityvi sąsaja. Duomenys
perduodami per ISA magistralę, todėl lėtai.
Talpa nedidelė, naujuose PC nenaudojama
EIDE
Pagerinta IDE. Duomenys perduodami per
PCI magistralę, todėl sparčiai. Talpa didelė,
nebrangūs ir efektyvūs. Ultra DMA –
geriausias iš EIDE variantų
SCSI
Našiausia, diskai jungiami per brangų
kontrolerį. Paprastai MD yra aukščiausios
kokybės, spartūs. SCSI kontroleris gasli valdyti
iki 7 MD, kurių talpa 45GB.
2009-2013
S.Maciulevičius
51
IDE sąsaja
IDE (Integrated Drive Electronics) – vienas iš
anksčiausiai (1986) priimtų svarbių PC aparatūros
standartų, apibrėžiančių duomenų perdavimą tarp
procesoriaus ir standžiojo disko.
IDE reiškia, kad kontrolerio funkcijos realizuojamos
standžiojo disko įtaise, todėl diskas jungiamas
tiesiai prie sistemos magistralės.
IDE žinomas ir kitu vardu – ATA (AT Attachment).
Pagal IDE specifikaciją galima prijungti ne daugiau
kaip du diskus, kurių kiekvieno talpa siekia 528MB
(1986 atrodė, kad to pakaks).
2009-2013
S.Maciulevičius
52
EIDE sąsaja
EIDE (Enhanced IDE) standartas buvo priimtas 1993
metais, siekiant peržengti IDE ribojimus
Kiekviename iš 2 kanalų čia gali dirbti du diskai vedantysis (angl. master) ir vedamasis (angl.
slave)
EIDE žymiai išplėtė ir disko talpos ribą – iki 8,4 GB, o
vėliau – iki 137 GB. Diskuose imta naudoti diskų
kešus, kurie priima ar perduoda duomenis blokais
(paprastai 4 KB dydžio).
Kad būtų galima prijungti ne tik diskus (ir CD-ROM),
įvesta ATAPI (angl. AT Attachment Packet
Interface) specifikacija, kurioje yra specialios
komandos, reikalingos CD-ROM
2009-2013
S.Maciulevičius
53
Serial ATA sąsaja
Lygiagrečioji sąsaja ATA (PATA) ėmė kelti problemas
dėl kabelių ilgio ribojimų, arbitražo būtinumo ir kt.
dalykų
2002 m. pasirodė pirmieji diskai su nauja sąsaja –
SATA. Tai – nuoseklioji sąsaja.
Pirmosios SATA sparta – 150 MB/s. Jos privalumas –
ne tik didesnė sparta, bet ir siauri kabeliai
(lygiagrečiųjų sąsajų kabeliuose 40 ir net 80
laidininkų!!!).
SATA kabelių ilgis gali siekti 1 m, tuo tarpu kai
lygiagrečiųjų – iki 40 cm.
2009-2013
S.Maciulevičius
54
SATA ir eSATA
Netrukus buvo paskelbta spartesnės SATA
specifikacija - SATA 3.0 Gb/s, o 2008 metais
SATA 6.0 Gb/s specifikacijos juodraštis
Plintant išoriniams atminties įtaisams, 2004 m.
paskelbtas eSATA standartas, numatęs kiek
kitokius nei SATA įtampų lygius, kabelių ilgius
2009-2013
S.Maciulevičius
55
ATA sąsajos variantai
Specifikacija
Kitaip
Įvesta
Maks.
pralaidumas
ATA-1
ATA, IDE
1994
4 MB/s
ATA-2
EIDE, Fast ATA, Fast
IDE, Ultra ATA
1996
16 MB/s
ATA-3
EIDE
1997
16 MB/s
ATA/ATAPI-4
ATA-4, Ultra ATA/33
1998
33 MB/s
ATA/ATAPI-5
ATA-5, Ultra ATA/66
2000
66 MB/s
ATA/ATAPI-6
ATA-6, Ultra ATA/133
2002
100 MB/s
ATA/ATAPI-7
ATA-7, Ultra ATA/33
2005
133 MB/s
2009-2013
S.Maciulevičius
56
SCSI sąsaja
Alan Shugart, įkūręs kompanijas Shugart
Associates ir Seagate Technology, 1979 metais
pasiūlė Shugart Associates Systems Interface
(SASI).
Kadangi autorius palaikė atvirųjų standartų
principus, jis 1986 m. padavė paraišką į ANSI
ir taip pasirodė SCSI - Small Computer System
Interface.
2009-2013
S.Maciulevičius
57
SCSI variantai
SCSI specifikacija
SCSI-1
Wide SCSI
Fast SCSI
Fast Wide SCSI
Ultra SCSI
Ultra SCSI
Wide Ultra SCSI
Wide Ultra SCSI
Wide Ultra SCSI
Ultra2 SCSI
Wide Ultra2 SCSI
Ultra3 SCSI (ULTRA 160)
Ultra320 SCSI
2009-2013
Dažnis (MHz)
Plotis
5
5
10
10
20
20
20
20
20
40
40
80
160
8
16
8
16
8
8
16
16
16
8
16
16
16
S.Maciulevičius
Maksimalus
pralaidumas, MB/s
5
10
10
20
20
20
40
40
40
40
80
160
320
58