Интерфейс IDE был разработан в 1988 году в качестве альтернативного ответа на практически безуспешные в то время попытки фирм-производителей создать стандартное программное обеспечение для периферийных SCSI-устройств. Группа промышленных предприятий образовала Комитет общих методов доступа САМС (Common Access Method Committee) с целью разработки интерфейса ATA (AT Attachment — подключение к AT), который можно было бы встраивать в недорогие, совместимые с AT системные платы. Комитет САМС разработал стандарт (описание) интерфейса, который впоследствии был одобрена Национальным институтом стандартизации США (ANSI — American National Standard Institute). Термин АТА-интерфейс в общем случае характеризует тип интерфейса и может относиться как к накопителю, так и к контроллеру. Это означает, в частности, что для IDE-накопителя необходим IDE-контроллер.
IDE/ATA
Термины IDE и АТА являются практически синонимами. И та, и другая аббревиатура относится к дисковым накопителям со встроенными контроллерами. Они радикальным образом отличались от предшественников — жестких дисков с интерфейсами ST506/4121 и ESDI, для которых нужна была отдельная плата контроллера. Такой подход привел к снижению стоимости интерфейса и упрощению аппаратно-программных средств компьютеров. Интерфейс IDE оказался настолько дешевой и легко конфигурируемой системой, что его появление привело к настоящему буму в промышленности, производящей жесткие диски. Хотя термины IDE и АТА чаще всего используют как синонимы, между ними, все же, есть разница. АТА — это формальный стандарт, в котором определены характеристики и принципы работы интерфейса и накопителей, a IDE — это торговая марка и конструктивное решение, разработанное для реализации стандарта АТА (40-контактный интерфейсный разъем, архитектура контроллера и т.п.).
Классический IDE-интерфейс
IDE-накопители считаются интеллектуальными устройствами, поскольку почти все функциональные узлы, которые в системах с накопителями старых типов располагались на отдельной плате-адаптере, встроены в сам IDE-накопитель. Данные передаются через единый кабель, подключенный к контроллеру (он может представлять собой как отдельное устройство, так и быть смонтированным на системной плате), который, в свою очередь, подключен к системной шине расширения ISA или PCI. Схемотехника внешних по отношению к IDE-накопителям устройств настольно проста, что практически во всех системных чипсетах предусмотрены двухканальные IDE-контроллеры, и надобность в отдельных платах расширения отпала. По современным меркам накопители с классическим IDE-интерфейсом работают довольно медленно: скорость передачи данных едва превышает 10 Мбайт/с. Емкость накопителей со стандартным IDE-интерфейсом ограничена величиной 504 Мбайт1. В EIDE и более поздних версиях IDE-интерфейса традиционный барьер в 504 Мбайт преодолен, и емкости накопителей могут превышать 100 Гбайт. Интерфейс IDE лишен гибкости и возможностей наращивания, присущих стандарту SCSI, но по сравнению с ним стоит существенно дешевле. В связи с этим все современные системные платы имеют как минимум один интегрированный ID Е-контроллер, а обычное их количество — два, что обеспечивает возможность подключения до четырех устройств (по одному ведущему и одному ведомому на каждый канал). Изначально интерфейс IDE разрабатывался для накопителей на жестких дисках, однако впоследствии он стал использоваться и для подключения CD-дисководов и других накопителей, работающих в соответствии с протоколом обмена данными ATAPI. Этот протокол будет обсуждаться в настоящей главе чуть позже.
В компьютерной литературе много говорится об интеллектуальных возможностях IDE-интерфейса. Они определяются теми функциями, которые способен выполнять встроенный в накопитель контроллер. В этой книге, говоря об интеллектуальных возможностях интерфейса IDE, мы будем подразумевать следующие. Во-первых, интеллектуальные IDE-накопители способны работать в режиме преобразования параметров. Это означает, что в программе настройки параметров BIOS вы можете вводить в память CMOS любую комбинацию параметров жесткого диска (количество цилиндров, головок и секторов). При этом должно соблюдаться одно условие: суммарное количество секторов в модели не должно превышать реальное количество секторов в накопителе. Преобразование параметров приобретает особое значение в тех случаях, когда реальное количество цилиндров в накопителе превышает 1024 (что характерно для всех современных IDE-накопителей). Неинтеллектуальные ID Е-накопители могут работать только в «физическом» режиме, т.е. вводимые в память CMOS параметры должны соответствовать реальным параметрам жесткого диска. Во-вторых, в интеллектуальных накопителях предусмотрена поддержка нескольких дополнительных команд, которые входят в необязательную часть стандарта АТА.
Еще одной особенностью технологии интеллектуального IDE-интерфейса является зонная запись, позволяющая разбивать дорожки на переменное количество секторов. В результате появляется возможность увеличить общее количество секторов, а значит — и суммарную емкость накопителя. Поскольку BIOS может работать только с жесткими дисками с фиксированным количеством секторов на дорожке, IDE-накопители с зонной записью всегда должны функционировать в режиме преобразования параметров. Если IDE-накопитель работает в режиме преобразования параметров, то вы не в состоянии изменить ни коэффициент чередования секторов, ни коэффициенты послойного и концентрического смещения. Вы также не можете отредактировать заводскую информацию о дефектных участках накопителя.