TA-2 và Serial ATA

Nhận xét rằng các chế độ DMA multiword cùng được một số nhà sản xuất gọi là các chế độ DMA bus chủ. Không may, thậm chí multiword DMA Mode 2 nhanh nhất dẫn đến cùng tốc độ truyền 16.67MBps như P!0 Mode 4. Tuy nhiên, mặc dù tốc độ truyền giống như PIO. Do DMA giảm tải nhiều công việc từ bộ xử lý toàn bộ hiệu suất hệ thống cao hơn. Tuy vậy, các chế độ DMA multiword không bao giờ thông dụng và bị thay thế bởi những chế độ Ultra- DMA mới hơn được hỗ trợ trong những thiết bị tương thích ATA-4 đến ATA-7.

TA-2 cũng được xem như EIDE (Enhanced IDE) hay Fasl-A TA

Bảng 1 thể hiện các chế độ Ultra-DMA được hỗ trợ trong đặc điểm kỹ thuật ATA-4 đến ATA-7. Lưu ý rằng bạn cần cài đặt những trình điều khiển đúng cho thiết bị tiếp hợp chủ và phiên bản Windows để dùng những tính năng này.

Bảng 1: Hỗ trợ Ultra-DMA trong đặc điểm kỹ thuật ATA-4 đến ATA-7

Chế độ Ultra  DMA Dung lượng Bus (Bit) Tốc độ chu kỳ(ns) Tốc độ Bus (MHz) Các chu kỳ /Đồng hồ Tốc độ truyền (MBps) Đặc điểm kỹ thuật ATA
0 16 240 4.17 2 16.67 ATA-4
1 16 160 6.25 2 25.00 ATA-4
2 16 120 8.33 2 33.33 ATA-4
3 16 90 11.11 2 44.44 ATA-5
4 16 60 16.67 1 66.67 ATA-5
5 16 40 25.00 2 100.00 ATA-6
6 16 30 33.00 2 133.00 ATA-7

A TA-4 UDMA Mode 2 đôi khi được gọi là Ultra-A TA 33 hay A TA-33.

ATA-5 UDMA Mode 4 đôi khi được gọi là Ultra-A TA 66 hay A TA-66.

A TA-6 UDMA Mode 5 đôi khi được gọi là Ultra-A TA 100 hay A TA-100.

ATA-7 UDMA Mode 6 đôi khi được gọi tà Ultra-A TA 133 hay A TA-133.

Serial ATA

Với sự phát triển của ATA-8 dường như tiêu chuẩn Parallel ATA hơn 10 năm sử dụng cuối cùng cũng đến sự kết thúc dòng sản phẩm. Gói dữ liệu ở tốc độ nhanh hơn 133MBps xuống cáp dây song song thì đầy các loại sự cố do định thời gian tín hiệu, sự nhiễu điện từ (EMI: electromagnetic interference) và những sự cố tính toàn vẹn khác. Giải pháp được gọi là Serial ATA là sự thay thế tiến bộ cho giao diện lưu trữ vật lý Parallel ATA đáng kể. Khi đặt trong chế độ Non- AHC1/RAID Serial ATA tương thích phần mềm với Parallel ATA nghĩa là nó mô phỏng hoàn toàn tất cả lệnh, thanh ghi và sự kiểm soát nên phần mềm hiện hữu sẽ chạy không có gì bất kỳ thay đổi nào. Mặt khác, BIOS hệ điều hành và những tiện ích hiện hữu hoạt động được trên Parallel ATA cũng hoạt động được trên Serial ATA.

Tất nhiên về mặt vật lý chúng khác biệt bạn không thể cắm các ổ đĩa Parallel ATA vào các thiết bị tiếp hợp chủ Serial ATA và ngược lại mặc dù các bộ chuyển tín hiệu có khả năng. Những thay đổi vật lý làm tốt hơn do Serial ATA dùng những cáp mạnh hơn, nhỏ hơn với chí 7 đường dẫn (conductor) dễ dàng hơn trong PC và dễ dàng hơn để cắm với những đầu nối cáp được thiết kế lại nhỏ hơn. Những thiết kế chip giao diện này cùng được cải tiến với ít chân hơn và điện áp thấp hơn. Những cải tiến này tất cả được thiết kế để loại trừ những sự cố thiết kế cố hữu trong parallel ATA.

Mặc dù Serial ATA sẽ không ngay lập tức thay thế Parallel ATA. Phần lớn hệ thống mới theo sự tiêu chuẩn Serial ATA bao gồm giao diện Serial ATA kế bên giao diện Parallel ATA. Qua thời gian SATA chủ yếu thay thế Parallel ATA như giao diện thiết bị lưu trữ nội bộ tiêu chuẩn trên thực tế được tìm thấy trong các máy tính. Sự chuyên dịch từ ATA đến SATA là chuyên dịch dần dần và suốt sự chuyển dịch này những khả năng Parallel ATA sẽ tiếp tục hiện diện.

Sự phát triển cho Serial ATA bắt đầu khi nỗ lực của Serial ATA Working Group được công bố tại Intel Developer Forum vào tháng 2 năm 2000. Những thành viên đầu tiên của Serial ATA Working Groupbao gồm APT Technologies. Dell. IBM. Intel. Maxtor. Quantum và Seagate. Nhóm này sau đó được biết như Serial ATA II Working Group, cuối cùng vào tháng 7 năm 2004 nó trở thành Serial ATA International Organization. Những đặc điểm kỹ thuật SATA được những nhóm này phát hành như sau:

  • Đặc điểm kỹ thuật phác thảo Serial ATA 1.0 đầu tiên được phát hành vào tháng 10 năm 2000 và được xuất bản chính thức như đặc điểm kỹ thuật cuối cùng vào tháng 8 năm 2001.
  • Những mở rộng của Serial ATA 11 Working Group đầu tiên cho đặc điểm kỹ thuật này. làm cho Serial ATA phù hợp với lưu trữ mạng, được phát hành vào tháng 1 ở năm 2002.
  • SATA Revision 2 được phát hành vào tháng 4 năm 2004. Nó được thêm vào tốc độ truyền tín hiệu 3Gbps (300MBps).
  • SATA Revision 2.5 được phát hành vào tháng 8 năm 2005. Ngoài truyền tín hiệu 3Gbps. nó được thêm vào Native Command Queuing (NCQ). Quay số lẻ (staggered spin-up), cắm nóng (hot plug), cộng hệ số nhân (port multiplier) và hỗ trợ SATA.
  • SATA Rev ision 2.6 được phát hành vào tháng 3 năm 2007. Nó được thêm vào cáp và các đầu nối mỏng và nhớ nội bộ cùng như các sửa đổi đối với Native Command Queuing (NCQ).
  • SATA Revision 3 được phát hành năm 2009. Nó được thêm vào tốc độ truyền tín hiệu 6Gbps (600MBps).

Cấu hình kỹ thuật có thể được tải xuống từ trang web Serial ATA International Organization http://www.serialata.org. Từ khi hình thành, nhóm phát triển có hơn 130 công ty đóng góp và chấp nhận từ tất cả vùng công nghiệp. Hệ thống dùng Serial ATA đầu tiên được phát hành vào cuối năm 2002 sử dụng những bo và chip giao diện PCI riêng rẽ SATA cuối cùng được tích hợp trực tiếp vào chipset bo mạch vào tháng 4 năm 2003 với sự giới thiệu của thành phần chipset Intel 1CH5. Từ đó, phần lớn chipset bo mạch mới bao gồm Serial ATA.

Tốc độ của SATA thì ấn tượng, mặc dù những thiết kế ổ cứng hiện hành không thể lấy hoàn toàn lợi thể băng thông của nó. Điều này có thể thay đổi một chút như các ổ đĩa hybrid kết hợp với các bộ nhớ đệm bộ nhớ nhanh lớn hơn cùng như các SSD tốc độ cao (solid-state drives). Ba sự biến đôi trong tiêu chuẩn đều được đề nghị dùng cùng cáp và đầu nối: chúng chỉ khác về thể hiện tốc độ truyền. Bảng 2 thể hiện những đặc điểm kỹ thuật; phiên bản 300MBps thế hệ thứ hai (3.0Gbps) có khả năng vào năm 2005. Trong khi những phiên bản 600MBps thế hệ thứ ba (10Gbps) có khả năng vào năm 2009.

Bảng 2: Những chế độ truyền Serial ATA

Loại SATA Tốc độ tín dung lượng hiệu (Gbps) Bus (Bits) Tốc độ Bus (MHz) Những chu kỳ dữ liệu/đồng hồ Băng thông (MBps)
SATA-150 1.5 1 1500 1 150
SATA-300 3.0 1 3000 1 300
SATA-600 6.0 1 6000 1 600

Từ bảng 2 Serial ATA gói dữ liệu chỉ một bít đơn tại một thời điểm. Cáp được dùng chỉ có bảy dây kim loại (bốn cho tín hiệu và ba cho tiếp đất) và thiết kế rất mỏng với các đầu nối được khóa chốt chỉ rộng 14mm (0.55″) mỗi đầu. Điều này loại bỏ các sự cố khí lưu so sánh với những cáp dây Parallel ATA rộng hơn. Mỗi cáp có những đầu nối chỉ ơ tại mỗi đầu và mỗi cáp kết nối thiết bị trực tiếp đến thiết bị tiếp hợp chủ (điển hình trên bo mạch). Không có những thiết lập chính/phụ bởi vì mỗi cáp chỉ hỗ trợ một thiết bị đơn. Các đầu cáp thi có thể thay thế cho nhau đầu nối trên bo mạch thì giống với đầu nối trên thiết bị và cả hai đầu cáp thì giống hệt nhau. Tối đa độ dài cáp SATA là 1 mét (39.37″), dài hơn đáng kể chiều dài tối đa 18″ cho Parallel ATA. Thậm chí với cáp rẻ hơn, dài hơn, mạnh hơn đầu tiên bạn đạt tốc độ truyền ISOMBps (gần 13% lớn hơn Parallel ATA/133). Serial ATA thế hệ thứ hai hỗ trợ 300Mbps, SATA thế hệ thứ ba sẽ hỗ trợ 600Mbps.

Serial ATA dùng sự sắp xếp mà hóa đặc biệt được gọi là 8B/10B để mã hóa và giải mã dữ liệu được gửi theo cáp. Mã truyền động 8B/10B ban đầu được phát triển (và được cấp bằng sáng chế) bởi IBM vào đầu những năm 1980 cho sử dụng liên lạc dữ liệu tốc độ cao. Sự sắp xếp mà hóa này nay được dùng bởi nhiều tiêu chuẩn truyền dữ liệu tốc độ cao bao gồm Gigabit Ethernet, Fibre Channel, FireWire và những tiêu chuẩn khác. Mục đích chính của sự sắp xếp mã hóa 8B/10B là đảm bảo không bao giờ có nhiều hơn bốn Os (hay ls) được truyền liên tục. Đây là hình thức của mã hóa bị hạn chế chiều dài liên tục (RLL: run length limited) được gọi là RLL 0,4 trong đó 0 đại diện số tối thiểu và 4 đại diện số tối đa các số Os hay ls liên tục trong mỗi kí tự được mà hóa.

Mã hóa 8B/10B cũng đảm bảo không bao giờ có nhiều hơn sáu hay ít hơn bốn Os (hay Is) trong một kí tự 10 bit được mã hóa đơn. Bởi vì các ls và Os được gửi như những thay đổi điện áp trên một dây kim loại, điều này đảm bảo khoảng cách giữa những sự chuyển tiếp điện áp được gửi bởi bộ phát (transmitter) thì khá cân bằng, với một dòng xung bình thường và đều đặn. Điều này thể hiện một tài đều đặn hơn trên những mạch điện, tăng độ tin cậy. Sự chuyển đổi từ các kí tự được mà hóa 8 bít dữ liệu đến 10 bit cho sự chuyển giao để lại vài mẫu 10 bit không được sử dụng. Nhiều trong số những mẫu thêm này được dùng để cung cấp điều khiển dòng, phân định những gói dữ liệu, thực hiện kiểm tra lỗi, hay thực hiện những chức năng đặc biệt khác.

Tìm hiểu thêm về các loại màn hình máy tính!

Recent Posts

Quản lý dòng tiền doanh nghiệp: 6 bước quan trọng để đảm bảo tài chính ổn định

Dòng tiền là nguồn sống còn cực kỳ quan trọng của doanh nghiệp. Đó là yếu tố quan trọng để…

11 months ago

Tiết kiệm đầu tư – Chiến lược tiết kiệm và đầu tư thông minh

Tiết kiệm và đầu tư là hai khái niệm quan trọng trong việc xây dựng tương lai tài chính vững…

12 months ago

Bảo lãnh tín chấp: Lựa chọn tài chính an toàn và thuận tiện

Bảo lãnh tín chấp là một giải pháp tài chính thông minh và linh hoạt mà nhiều người lựa chọn…

12 months ago

Điều gì quyết định thành công của doanh nghiệp? Cách quản lý dòng tiền sẽ là câu trả lời

Cách quản lý dòng tiền là một phần quan trọng của thành công kinh doanh. Để tạo điều kiện cho…

1 year ago

Lợi ích và tiện ích của việc mở tài khoản Doanh nghiệp online ngân hàng

Bạn đang đau đầu với việc quản lý tài chính trong kinh doanh? Đừng lo lắng nữa! Với việc mở…

1 year ago

Mách bạn phần mềm quản lý chi tiêu TNEX – Đơn giản hóa việc quản lý tài chính cá nhân

Phần mềm quản lý chi tiêu là công cụ lý tưởng giúp bạn theo dõi, phân loại và kiểm soát…

1 year ago