Harddisk aneb A přece se točí (5)

V dnešní části povídání o pevných discích objasníme rozhraní EIDE, technologiii Ultra DMA a přiblížíme si SCSI rozhraní.

Omezení kapacity na 512 MB vedlo k vývoji nového standardu - EIDE (Enhanced Integrated Device Electronics). S tímto rozhraním se můžeme setkat u většiny dnešních běžných pevných disků. Jeho výhoda spočívá v tom, že při práci s diskem používá tzv. LBA (Linear Block Address) adresovací metodu, která umožňuje připojit na toto rozhraní i disky větší než 512MB. Další obrovskou výhodou tohoto rozhraní je skutečnost, že na něj lze připojit až čtyři zařízení ( nemusejí to být jen pevné disky, ale i např. CD - ROM atd.). Rád bych se ale ještě podíval na adresovací metodu LBA. Oproti diskům s IDE rozhraním dovoluje LBA metoda připojit následující disky s:

    • maximálně 16 (tj. 24 ) povrchy
    • maximálně 65536 (tj. 216) cylidry
    • maximálně 256 (tj. 28) sektory

Stejným výpočtem jako výše dostáváme maximální kapacitu disku připojeného přes EIDE rozhraní 128GB. Na první pohled běžného uživatele naprosto dostačující kapacita. ALE. Další omezení, které je nutno brát v tomto případě na zřetel, je dáno možnostmi BIOSu. Ten neumí pracovat s disky většími než 8,1GB. Toto omezení řeší některé firmy (např. Seagate nebo IBM) tak, že ke svým diskům dodávají speciální upgrade BIOSu.

Další výhodou EIDE rozhraní je, že umožňuje komunikovat mnohem vyšší přenosovou rychlostí - a to buď prostřednictvím režimu PIO (Programmed Input Output) nebo DMA resp. UltraDMA (Direct Memory Access).

Je - li při přenosu dat použit režim PIO je celý přenos řízen a předem naprogramován procesorem. Tento přenosový režim se vyvíjel s postupem času následovně:

    • na počátku to byl PIO 0 s maximální přenosovou rychlostí 2 - 3 MB/ s
    • dále PIO 1 s maximální přenosovou rychlostí 5,22 MB/ s
    • PIO 2 s maximální přenosovou rychlostí 8,33 MB/ s
    • PIO 3 pro sběrnice PCI s maximální přenosovou rychlostí 11,1 MB/ s
    • PIO 4 s maximální přenosovou rychlostí 16,6 MB/ s
    • PIO 5 s maximální přenosovou rychlostí 20 MB/ s!!

Velkou nevýhodou tohoto režimu ale zůstává skutečnost, že spotřebovává výpočetní výkon procesoru. Proto byl zaveden nový přenosový protokol DMA (Direct Memory Access). V tomto režimu je přenos dat řízen zvláštním řadičem, ale nezatěžuje procesor. Vyvíjel se následujícím způsobem:

    • DMA 0 s maximální přenosovou rychlostí 2,08 MB/ s
    • DMA 1 s maximální přenosovou rychlostí 4,17 MB/ s
    • DMA 2 s maximální přenosovou rychlostí 8,33 MB/ s
    • DMA Multiword 0 s maximální přenosovou rychlostí 4,17 MB/ s
    • DMA Multiword 1 s maximální přenosovou rychlostí 13,3 MB/ s
    • DMA Multiword 2 (tzv. FastATA, nebo FastDMA) s maximální přenosovou rychlostí 16,6 MB/ s

V současné době se nejčastěji setkáváme s protokolem UltraDMA. Podívejme se na něj podrobněji.

Předchozí standard FastDMA definoval rychlost přenosu dat po sběrnici na 16,6 MB/ s. Zamyslíme - li se nad problém podrobněji, musí nás nutně napadnout: "K čemu je nám přenosová rychlost 16 MB/ s, když typická rychlost přenosu dat z pevného disku do vyrovnávací paměti nepřesahuje 10 MB/ s. Při čtení dat z disku jsou totiž po sběrnici posílány střídavě příkazy požadující data a cestou zpět pak data samotná. Zpravidla jsou požadovány 4kB bloky dat. Příkazy požadující data ale zabírají mnohem více času než přenos samotných dat. Tím dochází k zaplňování vyrovnávací paměti již během čtení. Když dojde k jejímu úplnému zaplnění, disk už nemůže načítat data, ale musí čekat, až se vyrovnávací paměť vyprázdní. Právě kvůli tomu často (zejména při čtení velkého objemu dat) dochází u standardu FastDMA ke snížení propustnosti sběrnice a tím  poklesu přenosové rychlosti pod hranici rychlosti plnění vyrovnávací paměti. V režimu UltraDMA je využito poněkud jiného schématu řízení přenosu dat. Data jsou posílána při obou pólech nosného signálu, z čehož při zachování frekvence sběrnice a délky řídících příkazů plyne zvýšení propustnosti sběrnice. To umožňuje přenášet data z pevného disku do vyrovnávací paměti maximální rychlostí. V tomto případě tedy 33 MB/ s. Přes všechny výhody je zde i jedna nevýhoda. Pevný disk v režimu UltraDMA lze provozovat jen za podmínky, že tento protokol podporuje sběrnice, pevný disk a BIOS. To ale v dnešní době není v podstatě problém.

A konečně se dostáváme k současné technologické špičce v oblasti pevných disků. Jsou to disky pracující s rozhraním SCSI (Small Computer System Interface). Tyto disky jsou sice dražší než disky EIDE, ale cenový rozdíl je v tomto případě plně vykompenzován mnoha pozitivy. S disky SCSI se dnes můžeme setkat prakticky na každém serveru, v diskových polích, ale výjimkou nejsou ani pracovní stanice pracující s tímto rozhraním.

Z první věty předchozího odstavce by se mohlo na první pohled zdát, že SCSI rozhraní je nějakou převratnou novinkou. Opak je ale pravdou. Už v roce 1984 bylo na trh uvedeno rozhraní SCSI - I, které dokázalo přenášet data rychlostí 3 - 5MB/ s. Výhoda tohoto rozhraní ale spočívala v tom, že na něj šlo připojit až osm zařízení (kdežto u EIDE jen 2). Jednotlivá zařízení (např. skener, magnetooptický disk, CD - ROM, vypalovací mechanika, páskové jednotka atd.) se k sobě připojují pomocí 50 žilového vodiče, přičemž každé zařízení je jednoznačně identifikováno pomocí tzv. ID čísla (od 0 do 7). Zpravidla bývá jako ID 0 označováno zařízení z kterého se zavádí operační systém a jako ID 7 samotné SCSI rozhraní. Kabel musí být u každého koncového zařízení zakončen tzv. terminátorem. Jedná se v podstatě o zakončovací odpor, který má za úkol přizpůsobit impedanci sběrnice, tak aby se od konců vedení neodrážely signály. Rozlišuje se aktivní a pasivní terminování, ale to už je na delší odbornou diskusi. Pro naše potřeby si vystačíme pouze s pojmem terminátor. Ten může být buď externí nebo přímo součástí připojovaného zařízení (v současnosti nejčastější varianta). Jistě jste si všimli, že v souvislosti s rozhraním SCSI stále méně mluvím o pevných discích. Je to právě kvůli oné variabilitě a obecným vlastnostem rozhraní SCSI. Vývoj se ovšem nezastavil v roce 1984, ale nedlouho poté bylo uvedeno rozhraní SCSI - 2 nazývané též Fast - SCSI. Toto rozhraní mělo přenosovou rychlost až 10MB/ s. V současnosti se můžete setkat s jeho šestnáctibitovou verzí Wide - SCSI s přenosovou rychlostí 20MB/ s. Variantě, která využívá také šestnáctibitového přenosu ale tentokrát rychlostí 40MB/ s se říká Ultra - Wide SCSI.

  • Nejčtenější

Vtipně překonali „neřešitelný problém“, astronauti na ISS jsou nadšení

v diskusi je 32 příspěvků

27. února 2024  14:16

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Udržet se třeba půl roku v uzavřeném nehostinném prostoru v dobré psychické i fyzické kondici je...

Chytrý telefon nahradí kartičkami a televizorem. Nevíme, zda nejdou pozdě

v diskusi je 16 příspěvků

28. února 2024  9:21

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Překlenout „digitální propast“ mezi těmi, co mohou a nemohou, případně umí a neumí se snaží německý...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Na trh přijde tak za rok, ale už víme, jak bude chytrá elektronika vypadat

v diskusi je 29 příspěvků

2. března 2024

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Chcete-li nahlédnout do blízké budoucnosti spotřební elektroniky, prohlédněte si nabídku prototypů...

Drahé, nebo předražené? Televizor Sony ukazuje kouzlo špičkových přístrojů

v diskusi je 1 příspěvek

1. března 2024

Stejně velký televizor se shodným rozlišením můžete koupit za desetinu ceny, stejně velký OLED...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

To že má nahradit recepční? Největší exponát vyvolal spíš rozpaky

v diskusi je 13 příspěvků

26. února 2024  9:30

Barcelona (Od zpravodaje Technet.iDNES.cz) Velký zájem a údiv v různém smyslu slova vzbudil v předvečer veletrhu Mobile World Congress exponát...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

Apple představil nové notebooky a vyřadil z nabídky dva jiné

v diskusi je 11 příspěvků

4. března 2024  16:47

Tak trochu nenápadně představila společnost Apple dva nové notebooky MacBook Air. Zůstávají v...

VIDEO: Do Kurierwagenu se vešli čtyři západoněmečtí „soudruzi“, hipíků hromada

v diskusi jsou 2 příspěvky

4. března 2024

Lehký automobil Volkswagen Typ 181 Kurierwagen vznikl původně jako vojenský pro Bundeswehr, ale...

Turecko před 100 lety zrušilo osmanský chalífát. Abdul uprchl do Švýcarska

v diskusi je 5 příspěvků

3. března 2024

3. března 1924 zanikl osmanský chalífát. Jeho existenci ukončil formálně nový turecký parlament....

Na ISS vyrazila nová posádka. NASA veze i jednoho Rusa

v diskusi je 6 příspěvků

3. března 2024,  aktualizováno  4.3 6:37

K Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) v pondělí vyrazila mise Crew-8 se třemi astronauty amerického...

Bianca Censori šokovala Paříž odhaleným klínem, pokutě se však vyhnula

Architektka Bianca Censori (29), která je manželkou rapera Kanye Westa (46), opět šokovala veřejnost svými outfity. V...

Zemřela slovenská moderátorka, oblíbený byl její pořad, který pomáhal dětem

Zemřela moderátorka a logopedka slovenské dětské televizní stanice JOJko Lucia Palugyayová. Bylo jí 47 let. Na...

Okouzlil mě v uniformě pilota a sbalil na Bali, říká Vondráčková o manželovi

Helena Vondráčková (76) zavzpomínala na první seznámení se svým manželem Martinem Michalem (64), kdy ji okouzlil v...

Nikdy jsem nebyla stydlivá, vzpomíná Heidi Janků na focení pro Luckyboy

Zpěvačka Heidi Janků (61) zavzpomínala na pobyt v Monaku, kam se přestěhovala kvůli práci svého manžela Iva Pavlíka. V...

Tělo se na ně neumí adaptovat. Studie odmítla vysoce zpracované potraviny

Není prostor na námitky. Pokud jste čekali na konečné postrčení, proč se opravdu vzdát vysoce zpracovaných potravin...