Tecnologias de discos IDE/ATA/SATA

1. Tecnologias de discos IDE/ATA/SATA

2. Introdução Todos nós sabemos que para que um dado contido em alguma unidade de armazenamento possa ser manipulada, esta precisa ser carregada para a memória. O que permite com que os dados presentes em discos rígidos, CDs e DVDs é o ATA (ou IDE); e o SATA permite que se faça o mesmo mas para discos mais modernos

3. Funcionamento • Seja o ATA, como o SATA, para que um dado vá da unidade de armazenamento para a memória, é feito o caminho abaixo: • O dado lido da unidade é enviado ao chip controlador da unidade. • Do controlador, vai para o circuito gerenciador de I/O (conhecido também por Ponte Sul). • Da ponte Sul vai para a Ponte Norte (controlador de memória) • Do controlador de memória, chega à memória.

4. IDE/ATA O IDE/ATA é uma tecnologia/interface que permite troca de dados entre discos rígidos, CDs, DVDs e a memória. Apresenta diversos sinônimos, como IDE, EIDE, Ultra-ATA, UDMA, ATAPI, FAST ATA e PATA. As duas primeira nomenclaturas são meramente comerciais, a última foi como a tecnologia passou a se chamar quando foi criado o SATA, as outras são aprimoramentos realizados no padrão IDE/ATA original.

5. IDE/ATA - História O IDE/ATA surgiu no ano de 1986, através de uma união entre três empresas: Western Digital, Compaq e Imprimis. Essa interface foi uma alternativa aos padrões existentes, em que o controlador de disco não ficava junto ao disco. Com isso, precisava de um cabo para ligar o disco ao seu controlador, que ficava numa placa à parte (que era chamada de “hard-card”).

6. IDE/ATA - História • Esses discos apresentavam vários problemas, como: • A transmissão entre o disco e a controladora era muito lenta. • Essas placas eram muito grandes e muito pesadas. • As placas precisavam ocupar um slot da placa-mãe, porém devido ao seu tamanho, ocupavam mais que um slot. A idéia por trás do IDE/ATA era a de unir o controlador de disco ao disco, de modo a agilizar a transmissão e liberar os slots da placa-mãe. O novo padrão criado foi chamado por alguns de IDE, pois o controlador de disco era integrado ao disco (o I vem de Integrado). Já outros o chamaram de ATA (AT Attachment), pois foi um PC/AT que usou esse padrão primeiro.

7. IDE/ATA - Padrões • Desde sua criação surgiram vários padrões, que foram: • ATA-1, que permitia transmissão de até 8,3 MB/s. • ATA-2 (ou EIDE), que permitia até 16 MB/s, além de permitir dois dispositivos por cabo. • ATA-3, que adicionou os recursos S.M.A.R.T e security. • ATAPI, que permitiu com que CD-ROM e DVD-ROM utilizasse a interface ATA. O ATAPI foi incorporado ao ATA-4 que permitia até 33 MB/s. • ATA-5 (ou UDMA 66), que permite transferência de até 66 MB/s, além de reconhecer os cabos de 80 vias. • ATA-6 (ou UDMA 100), que permite transferência de até 100 MB/s. • ATA-7 (ou UDMA 133), que permite transferência de até 133 MB/s.

8. IDE/ATA - Transmissão

9. IDE/ATA - Transmissão • BUS MASTERING: É uma técnica que permite com que os discos possam atingir taxas de transferência próximas às taxas teóricas. Consiste de o controlador de DMA fazer as vezes do processador, deixando o processador livre para outras tarefas. Mas para isso é necessário que: • A placa-mãe tenha suporte ao DMA. • O dispositivo também tenha suporte ao DMA. • Sejam instalados os drivers do DMA. • E para taxas altas, é necessário o uso do cabo de 80 vias.

10. SATA O SATA é o novo padrão para ser usado em discos para PC. Surgiu no ano de 2003 e é baseado no IDE/ATA, mas utiliza uma transmissão serial. A grande vantagem de se utilizar uma transmissão serial ao invés de uma transmissão paralela é em relação ao ruído. Na transmissão serial praticamente não há problemas com ruído, o que permite transmissões a altas frequências, e, com isso, altas taxas de transferência. Além disso, por ser transmissão serial, são utilizados menos fios, o que implica em cabos mais finos. E menor quantidade de ruído implica em menor atenuação, o que permite cabos mais longos.

11. SATA - Padrões • Os padrões SATA lançados até hoje foram: • SATA 150, também conhecido como SATA I, que permite transferência de até 150 MB/s. • SATA 300, também conhecido como SATA/300 ou SATA 3.0, que permite transferência de até 300 MB/s. • SATA II, que incluiu alguns aprimoramentos para melhoria do desempenho do disco, como o NCQ (Native Command Queueing), que faz com que as cabeça de leitura realize a menor quantidade de movimentos possível (SATA II não é SATA 300!!). • Espera-se para 2007, o lançamento do SATA 600.

12. SATA - Transmissão São usados sete pinos, mas quatro são pinos de transmissão de dados, separados em dois canais independentes (canais A e B). Os sinais de + e – são para indicar que é uma transmissão diferencial. Para que os dados trafeguem no cabo, é utilizado uma codificação especial chamada 8B/10B, que consiste de transformar um conjunto de 8 bits (1 byte) em 10 bits. Por causa disso, o SATA 150 e SATA 300 também são chamados de SATA 1.5 Gbps e SATA 3.0 Gbps. NOTA: Em transmissão do tipo Fast Ethernet, é utilizado o mesmo que na transmissão SATA (transmiisão diferencial e codificação 8B/10B).

13. Diferenças IDE/ATA x SATA

14. Diferenças IDE/ATA x SATA • Com relação a preços, os discos SATA tem se mostrado mais caros que os discos IDE/ATA, como pode ser visto abaixo: • Discos de 80 GB: IDE/ATA, de R$ 136,00 a R$ 245,00. • SATA, de R$ 146,00 a R$ 300,00 • Discos de 120 GB: IDE/ATA, de R$ 185,00 a R$ 240,00 • SATA, de R$ 199,00 a R$ 275,00 • Discos de 160 GB: IDE/ATA, de R$ 199,00 a R$ 1000,00 • SATA, de R$ 200,00 a R$ 1600,00

15. Tendência Ao que tudo indica, o SATA substituía o IDE/ATA, que “naturalmente” tenderá ao desaparecimento. Entretanto as empresas que fazem discos rígidos não arriscam em quanto tempo a interface ATA desaparecerá, pois os discos com essa interface são feitos para durar muito tempo. E também tem o fato de a interface SATA não ser utilizada em CDROM e DVD-ROM (ainda). Com as placas-mãe vindo com cada vez mais portas SATA, uma tendência que acontecerá com bastante frequência será...

16. Tendências ...adaptar!

17. Dúvidas ?