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Referat IDE / SCSI von Christian Dudek

Referat IDE / SCSI von Christian Dudek. Übersicht. IDE - Was ist IDE? - Geschichte IDE - Wie schaut IDE aus? - ATA Standard - Weiterentwicklung des ATA Standards (SATA) SCSI - Was ist SCSI? - Geschichte SCSI - Wie schaut SCSI aus? - SCSI Standard.

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Referat IDE / SCSI von Christian Dudek

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Presentation Transcript

  1. Referat IDE / SCSI von Christian Dudek (c) Ch. Dudek 06

  2. Übersicht • IDE - Was ist IDE? - Geschichte IDE - Wie schaut IDE aus? - ATA Standard - Weiterentwicklung des ATA Standards (SATA) • SCSI - Was ist SCSI? - Geschichte SCSI - Wie schaut SCSI aus? - SCSI Standard (c) Ch. Dudek 06

  3. IDE (Intelligent Device Electronics)(Integrated Drive Electronics, Integrated Disc Electronics, Integrated Drive Electronics) • IDE bezeichnet eine Schnittstelle zwischen Massenspeicher und Computer • IDE definiert den Anschluss der Laufwerke, die Pinbelegung und die Stecker bzw. Kabel (c) Ch. Dudek 06

  4. Geschichte IDE 1984 • Anstoß zur Entwicklung durch den texanischen Computerhersteller Compaq • Ziel: Controller direkt auf der ST506-Festplatten zu integrieren, um die wenigen Steckplätze am Motherboard frei zu halten. • Ausführung durch den amerikanischen Festplattenhersteller Western Digital • Einsatz: Compaq PC Portable II (c) Ch. Dudek 06

  5. Geschichte IDE 1986 • Compaq und Western Digital arbeiten zusätzlich mit Control Data Corporation zusammen • Ziel: den Controllerchip direkt auf der Laufwerksplatine zu integrieren • Einsatz: Compaq-PC Deskpro 386 (c) Ch. Dudek 06

  6. Geschichte IDE 1987/88 • andere Festplattenhersteller erkannten den Trend integrierter Controllerelektronik und entwickelten eigene Produkte • Problem: Abweichung vom ST506 Standard, Kompatibilitätsprobleme mit Host-Systemen (c) Ch. Dudek 06

  7. Geschichte IDE 1988/89 • Hersteller von PCs, Festplatten und Software gründen die Interessengemeinschaft CAM (Common Access Method) • Normierung des IDE Standards durch ANSI (American National Standards Institute) • Ergebnis: März 1989 Festlegung des Standards mit der Bezeichnung ATA (Advanced Technology Attachment) (c) Ch. Dudek 06

  8. Wie schaut IDE aus? IDE Schnittstelle 40poliges IDE Flachbandkabel (c) Ch. Dudek 06

  9. IDE Pinbelegungsplan (c) Ch. Dudek 06

  10. Was ist ATA? • ATA definiert das Protokoll, mit dem Daten über Leitungen (IDE) transportiert werden • Kommunikation über 40-poliges Flachbandkabel • Busbreite 16-Bit AT-Bus • parallele Schnittstelle (daher gelegentlich auch P-ATA genannt) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Geräten pro Schnittstelle • Jumpereinstellung Master / Slave erforderlich • angeschlossene Geräte verfügen über eigenen Controller • ATA Standards sind abwärtskompatibel (c) Ch. Dudek 06

  11. ATA-1 (1989) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Festplatten (M/S) • Kommunikation über 40-adriges Flachbandkabel • arbeitet asynchron • Übertragungsmodus PIO und DMA • Übertragungsraten PIO Modus (Programmed Input/Output): - PIO 0: 3,3 Mbit/s - PIO 1: 5,2 Mbit/s - PIO 2: 8,3 Mbit/s • Übertragungsraten DMA Modus (Direct Memory Access): - Single Word Modus 0: 2,1 Mbit/s - Single Word Modus 1: 4,2 Mbit/s - Single Word Modus 2: 8,3 Mbit/s - Multi Word Modus 0 4,2 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  12. ATA-2 (1994) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Festplatten (M/S) • Kommunikation über 40-adriges Flachbandkabel • arbeitet synchron • ATA-2 entspricht EIDE (Enhanced IDE) • Übertragungsraten PIO Modus: - PIO 3: 11,1 Mbit/s (Fast ATA) - PIO 4: 16,6 Mbit/s (Fast ATA-2) - Übertragungsraten DMA Modus: - Multi Word Modus 1: 13,3 Mbit/s (Fast ATA) - Multi Word Modus 2: 16,6 Mbit/s (Fast ATA-2) (c) Ch. Dudek 06

  13. ATA-3 (1996) • Übertragungsraten blieben unverändert • Einführung einer neuen Funktion S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) - ist ein in Computerfestplatten eingebautes Diagnosesystem - ermöglicht das permanente Überwachen wichtiger Parameter und somit das frühzeitige Erkennen drohender Defekte (c) Ch. Dudek 06

  14. ATA / ATAPI-4 (1997) • ATAPI (ATA Packet Interface) wurde zur Ansteuerung von Laufwerken eingeführt • SCSI Kommandos zur Ansteuerung von Laufwerken wurden in ATA-Kommandos verpackt • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Geräten (M/S) • Neuer Übertragungsmodus namens Ultra DMA eingeführt • Ultra ATA/33 ist eine verbreitete Abkürzung von ATA-4 mit UDMA 2 • Übertragungsraten Ultra DMA Modus: - Ultra DMA Mode 0: 16,7 Mbit/s - Ultra DMA Mode 1: 25,0 Mbit/s - Ultra DMA Mode 2: 33,3 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  15. ATA / ATAPI-5 (1999) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Geräten • Ultra ATA/66 ist eine verbreitete Abkürzung von ATA-5 mit UDMA 4 • Verwendung eines 80-adriges Flachbandkabel, Anschlussstecker weiterhin 40-polig • zusätzliche Leitungen wurden auf Masse gelegt • Maßnahme soll elektromagnetische Interferenzen verringern, welche zu Übertragungsfehlern führen können • Übertragungsraten Ultra DMA Modus: - Ultra DMA Mode 3: 44,4 Mbit/s - Ultra DMA Mode 4: 66,6 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  16. ATA / ATAPI-6 (2000) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Geräten • ATA/100 ist eine verbreitete Abkürzung von ATA mit UDMA 5 • Verwendung eines 80-adriges Flachbandkabel • Übertragungsraten Ultra DMA Modus: - Ultra DMA Mode 5: 100 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  17. ATA / ATAPI-7 (2001) • gleichzeitige Ansteuerung von max. 2 Geräten • ATA/133 ist eine verbreitete Abkürzung von ATA mit UDMA 6 • Verwendung eines 80-adriges Flachbandkabel • Übertragungsraten Ultra DMA Modus: - Ultra DMA Mode 6: 133 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  18. Weiterentwicklung des ATA Standards • Einführung des SATA Standards (Serial ATA) • Umstellung von 16-Bit parallel Bussystem auf serielles Bit für Bit Bussystem • dadurch höhere Datentransferrate • Anschlusskabel 7-polig, nur ein Gerät pro SATA Kabel anschließbar • Übertragung der Daten über LVDS (Low voltage differential signaling) (c) Ch. Dudek 06

  19. SATA-1 (2002) • Übertragungsraten 150 Mbit/s • serielle Übertragung • Datenübertragung durch 7-poliges SATA Kabel • nur ein Gerät pro Anschluss anschließbar -> Master / Slave entfällt (c) Ch. Dudek 06

  20. SATA-2 (2005) • Übertragungsraten 300 Mbit/s • serielle Übertragung • Datenübertragung durch 7-poliges SATA-2 Kabel (wie SATA Kabel, allerdings mit Verriegelung) • für 2007 ist SATA-3 geplant, Übertragungsrate etwa 600 Mbit/s (c) Ch. Dudek 06

  21. SCSI (Small Computer Systems Interface) • SCSI definiert einen Ein-/Ausgabebus zur Verbindung von Rechnern und Peripheriegeräten. • SCSI ist ein paralleler Kabelbus mit gleichberechtigten Busteilnehmern (c) Ch. Dudek 06

  22. Geschichte • 1979 stellte Firma Shugart erstmals SCSI vor. Damals noch unter dem Namen SASI (Shugart Associates System Interface) • 1986 wurde SASI durch das American National Standards Institute genormt, und wurde als SCSI-1 bezeichnet • Im laufe der Jahre wurde der SCSI Standard immer weiter entwickelt (c) Ch. Dudek 06

  23. SCSI Grundlagen • SCSI Geräte sind abwärtskompatibel • angeschlossenen Geräten wird eine eindeutige ID zugewiesen • Hostadapter generell ID=7 • offene Anschlüsse müssen mit Terminatoren (Abschlusswiderstand) enden. (dadurch Verhinderung von Reflektionen) • Busbreite je nach Standard 8 bzw. 16 Bit • max. Anzahl an Geräten 16 Stück • Mögliche Anschlusskabel ja nach Standard 50 bzw. 68polig (c) Ch. Dudek 06

  24. Pinbelegung eines 50poligen SCSI Anschlusses (c) Ch. Dudek 06

  25. SCSI-1 (1986) • 8 Bit Bus • Übertragungsrate • 3,5 Mbit/s asynchron • 5,0 Mbit/s synchron • max. Kabellänge 6m • Anschluss von 8 Geräten möglich - Anschluss mittels 50 Pin Flachbandkabels (c) Ch. Dudek 06

  26. SCSI-2 (1989) • zwei Varianten • Fast SCSI 8-Bit Bus 10 Mbit/s • Anschluss mittels 50 Pin Kabel max. 8 Geräte • Wide SCSI 16-Bit Bus 20 Mbit/s • Anschluss mittels 68 Pin Kabel max. 16 Geräte • Reduzierung der Kabellänge auf 3m • eine 32 Bit Wide SCSI Version wurde entwickelt, fand allerdings keine Anerkennung, und wurde wieder abgeschafft (c) Ch. Dudek 06

  27. SCSI-3 (1992) • auch bekannt als Ultra SCSI • zwei Varianten • Ultra SCSI 8-Bit Bus 20 Mbit/s • Anschluss mittels 50 Pin Kabel max. 4 Geräte bei 3m Kabellänge • Anschluss von 8 Geräten bei Kabellänge von 1,50m • Ultra Wide SCSI 16-Bit Bus 40 Mbit/s • Anschluss mittels 50 Pin Kabel max. 4 Geräte bei 3m Kabellänge • Anschluss von 8 Geräten bei Kabellänge von 1,50m (c) Ch. Dudek 06

  28. Ultra-2 SCSI (1997) • wird auch als LVD SCSI bezeichnet • neuer Bus mit niedrigerem Signalpegel eingeführt (LVD Low Voltage Differential) • dadurch höhere Transferrate und längere Kabellängen möglich • Ultra Wide SCSI 16-Bit Bus 80 Mbit/s - Anschluss von 16 Geräten bei Kabellänge von 12m (c) Ch. Dudek 06

  29. Ultra-3 SCSI (1999) • wird auch als Ultra 160 SCSI bezeichnet • Weiterentwicklung von Ultra 2 mit Erhöhung der Transferrate auf 160 Mbit/s • zusätzlich mit neuer Funktion CSC-Prüfung (erkennt Fehler bei der Übertragung von Daten) • Ultra 160 SCSI 16-Bit Bus 160 Mbit/s - Anschluss von 16 Geräten bei Kabellänge von 12m (c) Ch. Dudek 06

  30. Ultra 320 SCSI (2002) • Weiterentwicklung der Ultra 160 Standards • Erhöhung der Transferrate auf 320 Mbit/s • Alle seit 2004 eingeführten SCSI Festplatten basieren auf diesem Standard • Ultra 320 SCSI 16-Bit Bus 320 Mbit/s - Anschluss von 16 Geräten bei Kabellänge von 12m (c) Ch. Dudek 06

  31. Zukunft von SCSI • Die Entwicklung von Ultra 640 SCSI wird nicht mehr weiterverfolgt, • stattdessen setzt die Industrie auf SAS (Serial Attached SCSI) (c) Ch. Dudek 06

  32. Ende Vielen Dank für Euere Aufmerksamkeit!!! (c) Ch. Dudek 06

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