Разъемы hdd виды. Интерфейсы периферийных устройств - как все устроено

Привет! Привет! Сегодня я расскажу, как подключить жесткий диск с IDE разъемом к материнской плате с современным разъемом SATA.

Данная статья написана, исключительно исходя из собственного опыта, так как совсем недавно я столкнулся с проблемой при подключении жесткого диск с IDE разъемом к материнской плате с разъемом SATA.

Выражаю огромную благодарность Дмитрию Шемякину и его блогу f1-it.ru в помощи при написании этой статьи.

Итак, у меня имеется три жестких диска.

Hitachi HDS721010CLA330 ATA Device – объем 1000 Gb.

Hitachi HTS541616J9SA00 ATA Device – объем 160 Gb.

ST3200822A ATA Device – объем 200 Gb.

Hitachi HTS541616J9SA00 ATA Device , тот который всего 160 Gb, старый и проверенный друг, который работает уже не один год, но к сожалению имеет IDE разъем. Его-то мы и будем сегодня подключать к материнской плате с разъемом SATA, используя переходник IDE – SATA .

Но, давайте обо всем по порядку.

С чего все началось.

Я не сторонник переустановки операционной системы при малейшей ошибке или «заметном» подвисании системы, но судя по всем, время пришло.

В этот чудный воскресный вечер ничего не предвещало беды. Я собрался, наконец-то, переустановить операционную систему на своем домашнем/рабочем ПК.

Все как обычно, сделал всевозможные резервные копии паролей, закладок и настроек. Вооружившись загрузочной флешкой и кружкой с кофе, я начал устанавливать Windows 7 Ultimate.

Ничего не предвещало беду. Процесс копирования и установки файлов ОС протекал нормально. «Бегунок» мирно пробегал по монитору, а я наслаждался кофе.

Не успел я допить свой кофе, как ОС Windows 7 была загружена в жесткий диск и сделала свой первый запуск. Ну а мне, предстояла тяжелая работа по установке софта и всяких плюшек.

Первым делом я заглянул в папку «Мой компьютер» , так как нужно было открыть папку с дистрибутивами, но тут меня привлекло то, что не хватает одного из жестких дисков.

И понеслась пляска с бубном.

Как я уже писал раньше, мой винчестер Hitachi HTS541616J9SA00 , который мне служил верой и правдой не имеет разъема SATA. Но так хотелось сохранить его работоспособность. К тому же, лишние 160 Gb свободного места еще ни кому не мешали.

После долгих поисков в сети, я нашел то, что мне нужно. А точнее, адаптер, который позволяет подключить жесткий диск с IDE разъемом к материнской плате с разъемом SATA.

Нашел я его вот здесь aliexpress.com .

Стоит он копейки, на момент заказа (да и сейчас, цена не изменилась – 2 бакса всего).

Согласитесь, смешная цена.

А вот так выглядит на сайте продавца.

Если верить описанию, то это и переходник SATA – IDE и переходник IDE – SATA . Таким образом, вы сможете подключить не только старый жесткий диск с разъемом IDE к материнской плате с SATA, но и наоборот, можно подключить любой привод к материнской плате не имеющей SATA.

Работает ли он в обе стороны, я не проверял, так как у меня нет материнской платы с разъемом IDE.

Что касается подключения к материнской плате через SATA разъем, то все работает идеально.

Подключаем сам переходник в IDE разъем жесткого диска, к переходнику подключаем кабель SATA (идет в комплекте ). Не забываем подключать питание как к переходнику, так и к своему жесткому диску (специальный провод идет в комплекте ).

Теперь поговорим о возможных проблемах при подключении.

А проблема тут одна и очень большая.

Читал много комментариев в различных источниках, что очень часто, не получается подключить жесткий диск используя переходник SATA – IDE .

В некоторых случаях, BIOS не распознает винчестер, а в некоторых – не видет ОС.

Существует несколько решений данной проблемы.

РЕШЕНИЕ:

На некоторых переходниках имеется перемычка с двумя режимами работы:

2-3 IDE mainboard to SATA HDD и 1-2 SATA mainboard to IDE HDD

Все что нужно сделать, это поставить перемычку в нужное вам положение.

Но, в моем случае, такой перемычки нет. Зато, есть перемычка на самом жестком диске. В зависимости от производителя, выбираем нужное расположение перемычки (попробуйте поставить в положение MASTER , если не поможет – ставим SLAVE? см. скрин выше ).

Сгореть или сломаться ничего не может, опробовано на себе.

Для моего винчестера подошел режим MASTER.

Вот так это выглядит у меня.

Все было бы хорошо, но как вы помните, я начал эту статью с установки ОС Window 7 .

Несмотря на то, что и раньше я использовал эту ОС, после вчерашней установки, мой компьютер напрочь отказывался видеть жесткий диск.

Решение оказалось довольно простым, пришлось пошевелить серым веществом в своей голове и пойти на хитрость.

Перед установкой (ага, мне пришлось еще раз переустановить ОС, другие методы не помогли) я отключил все жесткие диски от питания. Оставив при этом, лишь тот, на который устанавливаю ОС.

И о чудо, после очередной чашки кофе и установки ОС (подключив все винчестеры обратно) я увидел в папке «Мой компьютер» все свои жесткие диски во здравии и полной работоспособности.

Так что, если вы столкнулись с проблемой при подключении, не бойтесь, а экспериментируйте и у вас обязательно все получится.

Теперь вы знаете, что свой старый жесткий диск с IDE разъемом еще рано отправлять на свалку, а его можно подключить к материнской плате с разъемом SATA используя переходник IDE – SATA .

Если у вас появились проблемы с подключением, пишите в комментариях под этой статьей, будем разбираться вместе.

На этом, у меня все.

До новых и интересных статей.

Ой, забыл вам рассказать:

SATA (Serial — ATA , Serial Advanced Technology Attachment ) – разновидность интерфейса компьютерной шины, предназначенный для подключения к шине устройств, оптических приводов, и других.

Был разработан и представлен в 2003 году, как замена ныне устаревшему интерфейсу ATA (AT Attachment ), также известный как IDE . Позже, ATA был переименован в PATA (Parallel ATA , для лучшей узнаваемости и избегания путаницы.

Была создана организация под названием SATA —IO (Sata International Organization ), которая отвечает за развитие, поддержку, и публикацию новых спецификаций как для SATA , так и для SAS (Serial Attached SCSI ).

Преимущества нового интерфейса в сравнении со старым были как физические :уменьшенные габариты разъёмов, шлейфов и меньшее количество контактных ножек (7 против 40 ); так и технические : нативная поддержка «горячей замены » (замена не активного устройства), более быстрая передача данных на более высоких скоростях , увеличенная эффективность очереди команд вводавывода (I O ). Позже, с приходом режима , появилась поддержка технологии .

Теоретически, последовательный порт медленнее параллельного, но повышения скорости удалось добиться благодаря высокой частоте функционирования . Частоту удалось поднять благодаря отсутствию необходимости синхронизации данных, а также большей защищённости кабеля от помех (толще проводник, меньше помех).

В 2008 году, более 90% новых настольных компьютеров использовали для подключения периферии SATA разъём. PATA всё ещё можно приобрести, но продаются они лишь для сохранения совместимости со старыми дисками и материнскими платами.

Ревизии SATA :

SATA 1. x

Первая ревизияинтерфейса предусматривает частоту функционирования 1.5 Ггц , что обеспечивает полосу пропускания 1.5 Гбит/с . Около 20% отнимается на нужды системы кодирования типа 8 b 10 b , где в каждые 10 бит вкладывается ещё 2 бита служебной информации. Таким образом, максимальная скорость равняется 1.2 Гбит/с (150 Мб/с ). Это совсем немного быстрее самой быстрой PATA /133 , но намного лучшее быстродействие достигается в режиме AHCI , где работает поддержка NCQ (Native Command Queuing ). Это значительно улучшает производительность в много-поточных задачах, но не все контроллёры поддерживают AHCI на первой версии SATA .

SATA 2. x

Частота функционирования была увеличена до 3.0 Ггц , что увеличило пропускную способность до 3.0 Гбит/с . Эффективная пропускная способность равняется 2.4Гбит/с (300Мб/ c ), то есть в 2 раза выше чем у SATA 1 . Совместимость между первой и второй ревизией сохранилась. Интерфейсные кабели тоже были сохранены прежние и полностью совместимы между собой.

SATA 3.0

В июле 2008 года, SATA — IO представила спецификации SATA 3.0 , с пропускной способностью 6 Гбит / с . Полный 3.0 стандарт был выпущен в Мае 2009 года.

Эффективная пропускная способность составила 600Мб/с , а частота функционирования 6.0Ггц (то есть поднята только частота). Совместимость сохранилась как в методе передачи данных, так и в разъёмах и проводах; улучшено управление питанием.

Основной сферой применения, где требовалась такая пропускная способность – SSD (твёрдотельные) накопители. Для жёстких дисков, такая пропускная способность не требовалась. Выигрыш для них был в более высокой скорости передачи данных из кэш (DRAM — cache ) памяти диска.

SATA 3.1

Изменения:

• · Появился mSATA , подобный (и совместимый) разъём для твёрдотельных накопителей и устройств ноутбуков, совмещённый с питающей линией малой мощности.
• · Оптические приводы, поддерживающие стандарт, больше не потребляют энергии (совсем) в режиме простоя .
• · Добавлена аппаратная команда очереди , улучшающая производительность и долговечность SSD .
• · Аппаратные функции идентификации , определяющие возможности устройства.
• · Расширенный менеджмент питания , позволяющий устройствам подключенным через SATA 3.1 потреблять меньше энергии .

A dvanced H ost C ontroller I nterface

Открытый хост-интерфейс, предложенный Intel , ставший стандартом. Является более предпочтительным интерфейсом для устройств SATA . Позволяет использовать такие команды SATA как Hot plug (горячая замена), NCQ (Native Command Queuing ). Если в настройках материнской платы не выставлен режим AHCI , то используется «эмуляция IDE » и не поддерживаются новые функции SATA . Версии Windows (практически все) установленные в режиме IDE , не смогут запуститься, если запустить систему с установками AHCI . Для этого потребуются специальные драйвера AHCI , установленные в системе. 2.0 и IEEE 1394 .

Основные изменения в сравнении с SATA :

• · Разъёмы экранированы и более стойкие для многоразового подключения.
• · Изменена компенсация потерь сигналов, что позволило увеличить максимальную длину кабеля до 2-х метров.
• · Требует подключения 2-х разъёмов, один питания , второй интерфейсный .

eSATAp

– усовершенствованный разъём e — Sata , но с питанием от разъёма. Благодаря этому, e — Sata становится полноценным портативным и универсальным интерфейсом. С выходом USB 3.0 , оказался обделён вниманием, так как USB предлагает более простую реализацию .

mSATA

– PCI — e подобный интерфейс, представленный в Сентябре 2009 года. Предназначен для миниатюрных устройств (твёрдотельных накопителей, портативных жёстких дисков). Также планируется использование в таких портативных устройствах как ноутбуки, и других . Устройства с данным интерфейсом, могут иметь очень миниатюрные размеры , сходные с картами расширения для ноутбуков (к примеру).

Существуют переходники Pata — Sata , Sata — Pata .

Они позволяют подключать устройства с разными интерфейсами, которые эмулируются специальным контроллёром на переходнике. Абсолютное большинство переходников требуют дополнительного питания с блока питания (обычно типа «molex » или 5V разъём для дисководов).

Отличие IDE / SATA / SATA2 / SATA3

Чем отличаются IDE от SATA?

1. Разъемы интерфейсов.
2. Принцип передачи данных
3. Скорость передачи данных.

Вид HDD с интерфейсом IDE:

Вид HDD с интерфейсом SATA:



Вид HDD с интерфейсом SATA2:



В принципе SATA и SATA II внешне ничем не отличаются. Отличия в скорости передачи данных в 2 раза.

• IDE скорость передачи данных равна 32 - 58 Мб/сек.
• SATA - 1.5Гбит/сек.
• SATA II - 3Гбит/сек.
• SATA III - 6Гбит/сек.

Для IDE-шных HDD нужны свои шлейфы а для SATA-шных - свои:

А теперь более подробнее о SATA / SATA2 / SATA3

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

SATA или SATA Revision 1.x (до 1.5 Гбит/с)
Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8B/10B, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт большей помехоустойчивости кабеля. Это достигается меньшим числом проводников и объединением информационных проводников в две витые пары, экранированные заземлёнными проводниками.

SATA2 или SATA Revision 2.x (до 3 Гбит/с)
Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Часто стандарт SATA/300 называют SATA II или SATA 2.0. Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на HDD фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).

SATA3 или SATA Revision 3.x (до 6 Гбит/с)
Спецификация SATA Revision 3.0 предусматривает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (практически до 4,8 Гбит/с - 600 МБ/с). В числе улучшений SATA Revision 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также будет сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена. Кстати, консорциум SATA-IO предостерегает от применения для обозначения поколений SATA доморощенных терминов вроде SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3. Полное правильное название спецификации — SATA Revision 3.0; название интерфейса — SATA 6Gb/s.

Описание SATA
SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.

SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует), устраняет возможность ошибок при использовании нетерминированных PATA-шлейфов.

Стандарт SATA поддерживает функцию очереди команд (NCQ, начиная с SATA Revision 2.x).

Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого Операционной Системой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные диски отключать можно постепенно - питание, шлейф, а подключать в обратном порядке - шлейф, питание. После отключенияподключения диска нужно в диспетчере задач обновить конфигурацию.

Разъёмы SATA
SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
Использование одновременно обоих типов силовых разъёмов может привести к повреждению устройства.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Что такое eSATA?
eSATA (External SATA) — интерфейс подключения внешних устройств, поддерживающий режим «горячей замены» (англ. Hot-plug). Был создан несколько позже SATA (в середине 2004). Основные особенности eSATA:
Разъёмы менее хрупкие и конструктивно рассчитаны на большее число подключений.
Требует для подключения два провода: шину данных и кабель питания. В новых спецификациях планируется отказаться от отдельного кабеля питания для выносных eSATA-устройств.
Длина кабеля увеличена до 2 м. Средняя практическая скорость передачи данных выше, чем у USB или IEEE 1394. Существенно снижается нагрузка на центральный процессор. Уменьшены требования к сигнальным напряжениям по сравнению с SATA.

Что такое Power eSATA
Изначально eSATA передаёт только данные. Для питания должен использоваться отдельный кабель. Компания MicroStar создала новый вид eSATA-разъёма, совместив eSATA (для данных) с USB (для питания). Новый вид разъёма имеет название Power eSATA.

Что такое SAS
Интерфейс SAS (англ. Serial Attached SCSI) обеспечивает подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI — не только HDD, но и сканеры, принтеры и др. По сравнению с SATA, SAS обеспечивает более развитую топологию, позволяя осуществлять параллельное подключение одного устройства по двум или более каналам. Также поддерживаются расширители шины, позволяющие подключить несколько SAS-устройств к одному порту.

SAS и SATA2 в первых редакциях были синонимами. Но, позже производители посчитали, что реализовывать SCSI полностью в настольных компьютерах нецелесообразно, поэтому мы сейчас наблюдаем такое разделение. К слову, такие высокие скорости, заложенные в стандарте SATA, на первый взгляд могут показаться излишними — обычный SATA HDD использует, в лучшем случае, 40-45 % пропускной способности шины. Однако работа с буфером винчестера происходит на полной скорости интерфейса.

«Переходники» с SATA на IDE и c IDE на SATA
Существуют платы, позволяющие подключать устройства SATA к IDE-контроллерам и наоборот. Это активные устройства (которые, по сути, имитируют устройство и контроллер в одной микросхеме). Такие устройства требуют питания (обычно 5 или 12 вольт), подключаются к разъёмам Molex серии 8981 (обычно маленький).

В этой статье мы рассмотрим тенденцию накопителей на текущий момент, а точнее, их виды – магнитные и твердотельные, плюс, будут рассмотрены самые распространенные интерфейсы подключения жестких дисков. Но прежде, начнем с небольшого вступления.

Тенденция современных IT технологий такова, что можно купить любые технологические новинки или компоненты за вполне доступную цену, да и выбор по сравнению с прошлыми временами намного больше. Для сравнения, мой первый компьютер содержал в себе магнитный накопитель объемом в 2,3 ГБ. Конечно, на данный момент это смешно, поскольку даже простые карты памяти и то больше могут предложить. Но, суть не в этом…

В связи с отсутствием большого выбора, приходилось ориентироваться лишь на размер пространства при покупке носиеля. Со временем, начали появляться для компьютера большей емкости (100, 200, 500 и даже 1000 ГБ), с новыми разъемами (на смену ATA пришла SATA и внешние USB) и технологическими принципами работы.

Если ориентироваться на нынешнюю ситуацию, то выбор уже не стоит за объемом, но за скоростью доступа к данным и временем жизни накопителя.

Виды жестких дисков - магнитные

содержимое магнитного жесткого диска

Полагаю, многие энтузиасты пробовали разобрать такой вид жесткого диска для компьютера, как магнитный, чтобы посмотреть на его содержимое (благо, если он уже был не рабочим, в противном случае – кто-то мог получить по шапке). Если не вдаваться во все технические детали, то принцип работы магнитных видов жестких дисков можно описать следующим образом:

Внутри магнитных носителей находятся алюминиевые диски, которые покрыты магнитной пленкой. Использование нескольких магнитных дисков намного лучше, чем одного, поскольку позволяет увеличить скорость доступа к данным. Информация с носителя считывается с помощью магнитных головок, сами диски вращаются с огромной скоростью. Благодаря магнитным головкам происходит не только считывание, но и запись информации на участки (сектора). Важно понимать, что головки и сами пластины являются механизмом, который со временем может прийти в негодность – про это может свидетельствовать характерный скрип при работе накопителя.

Важно отметить, что аналогичная технология применяется и во внешних видах жестких USB дисках, хотя их размеры и меньше чем у внутренних накопителей. Так, если открыть кармашек внешнего накопителя, то там будет простой носитель с разъемами SATA, который можно легко сделать внутренним. К сожалению, используемую микросхему (служит как переходник SATA-USB) нельзя применить к большим внутренним (3,5 дюйма) SATA носителям, поскольку для них требуется дополнительное питание. Можно купить кармашек для 3,5 дюймовых дисков, и подключить их к ноутбуку как USB накопитель.

старый добрый ATA диск

В традиционных HDD, подвижная головка записывает данные на магнитных пластинах. Жесткие виды дисков по-прежнему популярны благодаря своей низкой цене, относительно хорошей производительности и очень большому объему. В настоящее время по цене одного HDD можно купить SSD даже в четыре раза меньшей емкости. А в оборудовании типа смартфон или планшет используется только флеш-память, то есть твердотельный SSD.

В отличие от твердотельных видов жестких дисков, магнитные значительно им уступают. Так, скорость доступа к данным зависит от скорости вращения дисков, и может значительно упасть при механических встрясках и не только.

Твердотельные виды SSD жестких дисков

разобранный твердотельный SDD диск

В отличие от магнитных видов жестких дисков для компьютера, твердотельные SSD обладают рядом преимуществ. В первую очередь, отсутствие механических частей в середине, делает их более устойчивыми к внешним встряскам. Они, по сути, представляют собой большие флэшки с энергонезависимой памятью. Принципы подключения аналогичны магнитным видам жестких дисков, но, SSD являются более экономными в плане потребления энергии и более быстрыми при доступе к данным.

Изначально твердотельные жесткие диски SSD были предназначены для компьютеров, для которых классические HDD оказывались слишком свободные или слишком подвержены механическим повреждениям. Применяли их в очень мощных серверах и оборудовании военных. Первоначально твердотельный SSD состоял из классических модулей памяти, имели небольшую емкость, а буферная батарея отвечала за сохранность данных на носителе при выключении компьютера.

Конечно, для SSD имеется и ряд недостатков. Так, они намного дороже механических аналогов и хотя в плане устойчивости к внешним встряскам более надежны, но у них тоже есть один изъян. Как было сказано выше, магнитные виды жестких HDD дисков перед своей смертью (выходом из строя) всячески об этом информируют владельца, издавая подозрительные звуки, тем самым давая возможность успеть перенести данные на другой накопитель. С SSD такой фокус не пройдет, если они умирают, то сразу, без предварительного храпа или писка. Это и не странного, ведь в SSD используются микросхемы, которые могут перегореть, не издав ни звука.

Ещё важной особенностью SSD вида жестких дисков является тот факт, что они не особо нуждаются в дефрагментации, поскольку используют совсем другие методы хранении данных.

Можно ещё слышать про гибридные накопители, которые содержат в себе как элементы магнитного HDD, так и твердотельного SDD. Стоимость гибридного накопителя находится между ценами на магнитные HDD и твердотельные SSD. Надо понимать, что из-за наличия движущихся механических элементов, гибридный диск также подвержен повреждениям.

Многие комплектующие, которые есть в настоящее время на рынке компьютеров, дают возможность установки двух и более жестких дисков различного вида. Это позволяет нам использовать вычислительные мощности твердотельного SSD, на который устанавливается операционная система, а также емкость магнитного HDD, на котором хранятся данные.

Твердотельные жесткие диски оценили компьютерные игроки. Они являются необходимым дополнением любого компьютера, на котором быстродействие и вычислительная мощность важна (например, графические станции, компьютеры для геймеров).

Для многих ноутбуков, нетбуков и ультрабуков используются карты с памятью SSD с разъемом mSATA. Это расширение функциональности шине SATA, известной из обычных компьютерных дисков.

Интерфейсы подключения жестких дисков

Чтобы подключить носитель к компьютеру, необходимо использовать соответствующее гнездо. Перед покупкой магнитного (HDD) или твердотельного (SSD) жесткого диска, необходимо проверить, какими разъемами оснащен наш компьютер, затем выбрать накопитель, который с ним будет совместим.

Интерфейсы подключения жестких дисков делятся на две категории: внутренние и внешние. Как сами названия показывают, они используются для подключения внутренних и внешних видов жестких дисков. Первые служат, в первую очередь, для хранения наиболее важных данных на компьютере, которые нужно всегда иметь при себе. На внутреннем накопителе будет установлена операционная система и самые нужные программы. В свою очередь, внешний накопитель сможет выполнять роль резервного хранилища данных, на котором находятся, например, музыка, видео и резервные копии документов.

Интерфейс внутреннего жесткого диска

SATA

магнитный жесткий диск с разъемом SATA

Безусловно, самым популярным интерфейсом подключения жесткого диска, используемым как в настольных компьютерах, а также ноутбуках, является SATA. Этот кабель имеет вид тонкой ленты, с помощью которой подключается носитель к компьютеру. К сожалению, с его помощью не удалось привести столько же энергии, поэтому необходимо подключение к диску второго провода питания. Интерфейс SATA в настоящее время доступен в двух версиях – SATA II (3 Гбит / с) и SATA III (6 Гбит / с). В случае SATA-II пропускная способность составляет до 375 МБ/сек, в свою очередь, SATA-III, теоретически, могут позволить пропускать данные на уровне 750 МБ/сек. На практике эти значения оказываются намного ниже. Как правильно считать скорость передачи данных, описано в статье .

Оба поколения интерфейса SATA не отличаются между собой с точки зрения изготовления, и они между собой полностью совместимы. Однако, стоит помнить, что для использования в полной мере возможностей жесткого вида диска вида SATA III, необходимо иметь компьютер, оснащенный интерфейсом SATA III. Это условие можно пропустить, если собираетесь купить жесткий диск, который не в состоянии использовать в полной мере потенциал нового интерфейса. Люди, покупающие твердотельные SSD, заметят улучшение производительности компьютера, даже, если они будут иметь старший интерфейс, но лучшие значения передачи данных получат только в новом интерфейсе. Можно добавить, что интерфейс SATA заменил популярный еще несколько лет назад, интерфейс ATA, который был больше, и часто подвергался механическим повреждениям и выглядел не особо эстетично.

SATA Express

Относительно новым, но имеющим большой потенциал, является интерфейс для подключения видов жестких дисков - SATA Express. Он позволяет подключать как SATA, так и PCI-Express. Следовательно, это не совершенно новый интерфейс, а решение для подключения уже существующих накопителей. К порту SATA Express можно подключить один канал PCI-Express или два SATA. Кроме того, при использовании второго решения часть разъема остается неиспользованной. Следует, однако, иметь в виду, что перспектива SATA Express может умереть естественной смертью за несколько лет.

Всё потому, что это интерфейс видов жестких дисков, переходной, обеспечивающий легкий переход с интерфейса SATA на высокоскоростной PCI-Express. Когда SATA в конечном счете умрет, после него быстро уйдет тоже SATA Express. Разъем SATA Express разработан, чтобы сохранить совместимость с новыми стандартами разъемов, которые появятся в будущем.

M. 2

слева интерфейс подключения mSATA, справа - m.2

Миниатюрная разновидность SATA Express интерфейс M. 2. Он позволяет подключить к компьютеру носителей, использующих mini-PCI-Express. Разъем M. 2 возникает в различных конфигурациях, отличающихся между собой типом и количеством поддерживаемых линий PCI-Express. Его самая высокопроизводительная версия позволяет использовать до четырех линий PCI-Express 3.0, что означает максимальную теоретическую пропускную способность в 4 Гбит/сек.

Mini-SATA

пример подключения жестокого дичка через разъем mSATA

Интерфейс mSATA (Mini-SATA) был создан в 2009 году из-за потребности небольших устройств на более эффективные компоненты. Разъем нашел применение в первую очередь в нетбуках, но также ноутбуках и других устройствах. mSATA визуально выглядит так же, как PCI Express Mini Card, тем не менее, они друг с другом совместимы электрически. Сигнал тоже не подается на контроллер PCI Express и SATA. Максимальный трансфер составляет 6 Гбит/сек.

Разъем PCI-Express

разъем Разъем PCI-Express на материнской плате

Гораздо реже используемым интерфейсом для подключения жестких видов дисков является PCI-Express. Производители решились на его использование по нескольким причинам. Наиболее важным из них является то, что SATA III 6 Гбит/с ограничивает возможности новейших накопителей, и этот процесс будет углубляться. Конечно, можно было бы создать другую версию интерфейса SATA, однако, она потреблял бы на 10% больше энергии, чем присутствующая на рынке версия и... будет почти вдвое медленнее, от интерфейса PCI-Express. PCI-Express является также интерфейсом очень энергоэффективным, что в эпоху мобильности является весьма желательным свойством.

Еще одно преимущество PCI-Express - это тот факт, что его производительность можно очень легко изменять путем изменения ширины разъема. Кроме того, PCI-Express очень быстро развивается благодаря тому, что работают на нем и другие устройства, такие как видеокарты. Ожидается, что оно должно обладать в два раза большей пропускной способностью, чем та версия интерфейса, что используется в настоящее время. Недостатком видов жестких дисков интерфейса PCI-Express является то, что они дорогие и несовместимые с разъемом SATA.

Интерфейс подключения внешнего жесткого диска

eSATA

интерфейс кабеля SATA (слева) и eSATA (справа)

eSATA (external SATA) - это внешний порт SATA. Это просто версия SATA, предназначенная для внешних накопителей. Его пропускная способность, в зависимости от версии составляет 375 или 750 МБ/сек. Стоит помнить, что кабели SATA и eSATA не совместимы друг с другом. Этот интерфейс когда-то был использован из-за большой производительности, чем при использовании интерфейса USB 2.0. С момента появления USB 3.0, его популярность всё время падает.

USB

USB – безусловно, самый популярный тип интерфейса подключения внешних жестких дисков и используется в различного рода устройствах. Даже полный дилетант понимает, как выглядит USB и что можно к нему подключить. Всё потому, что этот интерфейс доступен на рынке 15 лет, и его создатели, внедряя очередные версии USB, заботились об их обратной совместимости. Хотя на протяжении многих лет внешний вид USB интерфейса не изменился, но в настоящее время мы используем уже третье поколение этого интерфейса, а вскоре на рынке появится еще одна версия. Безусловно, наиболее часто используется интерфейс USB 2.0. для подключения внешнего жесткого твердотельного вида диска. Характеризуется очень низкой скоростью передачи данных составляет 60 МБ/сек, для передачи больших файлов это очень медленно.

Гораздо лучше в этом плане представляет себя USB 3.0, чья максимальная пропускная способность составляет 640 MB/s. Это по-прежнему меньше, чем в случае самого быстрого SATA, но эта скорость достаточная для передачи данных между компьютером и внешним видом жесткого диска. В настоящее время практически каждый внешний жесткий диск использует этот стандарт. Конечно, жесткий диск вида USB 2.0 можно подключить к порту 3.0, так же всё работает в другую сторону. Однако стоит знать, что для использования всех возможностей интерфейса USB 3.0 необходимо, чтобы и компьютер, кабель, а также диск его поддерживали.

Thunderbolt

Thunderbolt представляет собой сочетание двух других интерфейсов подключения внешних жестких дисков, магнитных и твердотельных, и, в частности, PCI-Express и Display Port. Благодаря этому он имеет возможность передачи не только данных, но и изображения. Дальнейшие возможности этого интерфейса - это пропускная способность до 1250 Мбит/с и возможность подключения до 6 устройств, одного или разного типа. Кроме того, данный интерфейс подключения способен обеспечить устройству до 10В энергии. Надо признать, что это результаты не менее впечатляющие, так как USB 3.0 может передавать до двух раз меньше данных, в то же время и доставить только 4,5 вт мощности. Thunderbolt, в основном используется в компьютерах Apple, но медленно входит также для использования в оборудовании других производителей.

Как будто этого было мало, на рынок выходит уже второе поколение Thunderbolta. Его наиболее важной особенностью является в два раза большая пропускная способность, чем в случае первого Thunderbolta и составлять до 20 Гб/сек. Благодаря этому можно будет без проблем передавать с его помощью изображения с разрешением 4K, который занимает в четыре раза большую площадь, чем аналогичные файлы в разрешении 1080p.

Интерфейсом накопителей называется набор электроники, обеспечивающий обмен информацией между контроллером устройства (кеш-буфером) и компьютером. В настоящее время в настольных ПК IBM-PC, чаще других, используются две разновидности интерфейсов ATAPI - AT Attachment Packet Interface (Integrated Drive Electronics - IDE, Enhanced Integrated Drive Electronics - EIDE) и SCSI (Small Computers System Interface).

Интерфейс IDE разрабатывался как недорогая и производительная альтернатива высокоскоростным интерфейсам ESDI и SCSI. Интерфейс, предназначен для подключения двух дисковых устройств. Отличительной особенностью дисковых устройств, работающих с интерфейсом IDE состоит в том, что собственно контроллер дискового накопителя располагается на плате самого накопителя вместе со встроенным внутренним кэш-буфером. Такая конструкция существенно упрощает устройство самой интерфейсной карты и дает возможность размещать ее не только на отдельной плате адаптера, вставляемой в разъем системной шины, но и интегрировать непосредственно на материнской плате компьютера. Интерфейс характеризуется чрезвычайной простотой, высоким быстродействием, малыми размерами и относительной дешевизной.

Схемы сопряжения адаптера с накопителями в интерфейсе IDE

Сегодня на смену интерфейсу IDE пришло детище фирмы Western Digital - Enhanced IDE, или сокращенно EIDE. Сейчас это лучший вариант для подавляющего большинства настольных систем. Жесткие диски EIDE заметно дешевле аналогичных по емкости SCSI-дисков и в однопользовательских системах не уступают им по производительности, а большинство материнских плат имеют интегрированный двухканальный контроллер для подключения четырех устройств. Что же появилось нового в Enhanced IDE по сравнению с IDE ?

Во-первых, это большая емкость дисков. Если IDE не поддерживал диски свыше 528 мегабайт, то EIDE поддерживает объемы до 8.4 гигабайта на каждый канал контроллера.

Во-вторых, к нему подключается больше устройств - четыре вместо двух. Раньше имелся только один канал контроллера, к которому можно было подключить два IDE устройства. Теперь таких каналов два. Основной канал, который обычно стоит на высокоскоростной локальной шине и вспомогательный.

В-третьих, появилась спецификация ATAPI (AT Attachment Packet Interface) дающая возможность подключения к этому интерфейсу не только жестких дисков, но и других устройств - стриммеров и дисководов CD-ROM.

В-четвертых - повысилась производительность. Накопители с интерфейсом IDE характеризовались максимальной скоростью передачи данных на уровне 3 мегабайт в секунду. Жесткие диски EIDE поддерживают несколько новых режимов обмена данными. В их число входит режим программируемого ввода-вывода PIO (Programmed Input/Output) Mode 3 и 4, которые обеспечивают скорость передачи данных 11.1 и 16.6 мегабайт в секунду соответственно. Программируемый ввод-вывод - это способ передачи данных между контроллером периферийного устройства и оперативной памятью компьютера посредством команд пересылки данных и портов ввода/вывода центрального процессора.

В пятых, поддерживается режим прямого доступа к памяти - Multiword Mode 1 DMA (Direct Memory Access) или Multiword Mode 2 DMA и Ultra DMA, которые поддерживают обмен данными в монопольном режиме (то есть когда канал ввода-вывода в течение некоторого времени обслуживает только одно устройство). DMA - это еще один путь передачи данных от контроллера периферийного устройства в оперативную память компьютера, от PIO он отличается тем, что центральный процессор ПК не задействуется и его ресурсы остаются свободными для других задач. Периферийные устройства обслуживает специальный контроллер DMA. Скорость при этом достигает 13.3 и 16.6 мегабайта в секунду, а при использовании Ultra DMA и соответствующего драйвера шины - 33 мегабайт в секунду. EIDE-контроллеры используют механизм PIO точно так же, как это делают и некоторые SCSI-адаптеры, но скоростные адаптеры SCSI работают только по методу DMA.

В шестых - расширена система команд управления устройством, передачи данных и диагностики, увеличен кеш-буфер обмена данными и существенно доработана механика.

Фирмы Seagate и Quantum вместо спецификации EIDE используют спецификацию Fast ATA для накопителей, поддерживающих режимы PIO Mode 3 и DMA Mode 1, а работающие в режимах PIO Mode 4 и DMA Mode 2 обозначают как Fast ATA-2.

Интеллектуальный многофункциональный интерфейс SCSI был разработан еще в конце 70-х годов в качестве устройства сопряжения компьютера и интеллектуального контроллера дискового накопителя. Интерфейс SCSI является универсальным и определяет шину данных между центральным процессором и несколькими внешними устройствами, имеющими свой контроллер. Помимо электрических и физических параметров, определяются также команды, при помощи которых, устройства, подключенные к шине осуществляют связь между собой. Интерфейс SCSI не определяет детально процессы на обеих сторонах шины и является интерфейсом в чистом виде. Интерфейс SCSI поддерживает значительно более широкую гамму периферийных устройств и стандартизован ANSI (X3.131-1986).

Сегодня применяются в основном два стандарта - SCSI-2 и Ultra SCSI. В режиме Fast SCSI-2 скорость передачи данных доходит до 10 мегабайт в секунду при использовании 8-разрядной шины и до 20 мегабайт при 16-разрядной шине Fast Wide SCSI-2. Появившийся позднее стандарт Ultra SCSI отличается еще большей производительностью - 20 мегабайт в секунду для 8-разрядной шины и 40 мегабайт для 16-разрядной. В новейшем SCSI-3 увеличен набор команд, но быстродействие осталось на том же уровне. Все применяющиеся сегодня стандарты совместимы с предыдущими версиями

Сопряжение внешних устройств в интерфейсе SCSI

сверху - вниз, то есть к адаптерам SCSI-2 и Ultra SCSI можно подключить старые SCSI-устройства. Интерфейс SCSI-Wide, SCSI-2, SCSI-3 - стандарты модификации интерфейса SCSI, разработаны комитетом ANSI. Общая концепция усовершенствований направлена на увеличение ширины шины до 32-х, с увеличением длинны соединительного кабеля и максимальной скорости передачи данных с сохранением совместимости с SCSI. Это наиболее гибкий и стандартизованный тип интерфейсов, применяющийся для подключения 7 и более периферийных устройств, снабженных контроллером интерфейса SCSI. Интерфейс SCSI остается достаточно дорогим и самым высокопроизводительным из семейства интерфейсов периферийных устройств персональных компьютеров, а для подключения накопителя с интерфейсом SCSI необходимо дополнительно устанавливать адаптер, т.к. немногие материнские платы имеют интегрированный адаптер SCSI.