ВУЗ:
Составители:
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС SERIAL ATA
Параллельный интерфейс ATA исчерпал свои ресурсы пропускной способности,
достигшей 133 Мбайт/с в режиме UltraDMA Mode 5. Для дальнейшего повышения
пропускной способности интерфейса (но, естественно, не самих устройств хранения,
которые имеют гораздо меньшие внутренние скорости обмена с носителем) было принято
решение о переходе на последовательный интерфейс. Цель перехода — улучшение и
удешевление кабелей и коннекторов
, улучшение условий охлаждения устройств внутри
системного блока (избавление от широкого шлейфа), обеспечение возможности
разработки компактных устройств, облегчение конфигурирования устройств
пользователем, расширение диапазона адресация блоков (объем накопителя в
параллельном АТА ограничен 137 Гбайтами).
Интерфейс Serial ATA является радиальным (хост-центрическим), в нем
определяется только взаимодействие хоста с каждым из подключенных устройств.
Взаимодействие между ведущим
и ведомым устройствами, свойственное традиционному
интерфейсу ATA, исключается. Программно хост видит множество устройств, подклю-
ченных к контроллеру, как набор каналов ATA, у каждого из которых имеется
единственное ведущее устройство. Имеется возможность эмуляции пар устройств
(ведущее — ведомое) на одном канале, если такая необходимость возникнет. Про-
граммное взаимодействие с устройствами Serial ATA практически совпадает с прежним,
набор команд соответствует ATA/ATAPI-5. В то же время аппаратная реализация хост-
адаптера Serial ATA существенно отличается от традиционного интерфейса ATA. В
параллельном интерфейсе ATA хост-адаптер был простым средством, обеспечивающим
программное обращение к регистрам, расположенным в самих подключенных
устройствах. В Serial ATA хост-адаптер имеет блоки так называемых «теневых»
регистров (Shadow Registers), совпадающих по назначению с обычными регистрами
устройств ATA. Каждому
подключенному устройству соответствует свой набор
регистров. Обращения к этим теневым регистрам вызывают процессы взаимодействия
хост-адаптера с подключенными устройствами и исполнение команд.
В стандарте рассматривается многоуровневая модель взаимодействия хоста и
устройства, где прикладным уровнем является обмен командами, информацией о
состоянии и хранимыми данными. На физическом уровне для передачи информации
между
контроллером и устройством используются две пары проводов. Данные
передаются кадрами, транспортный уровень формирует и проверяет корректность
информационных структур кадров (Frame Information Structure, FIS). Для облегчения
высокоскоростной передачи на канальном уровне данные кодируются по схеме 8В/10В (8
бит данных кодируются 10-битным символом) и скремблируются, после чего по
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС SERIAL ATA
Параллельный интерфейс ATA исчерпал свои ресурсы пропускной способности,
достигшей 133 Мбайт/с в режиме UltraDMA Mode 5. Для дальнейшего повышения
пропускной способности интерфейса (но, естественно, не самих устройств хранения,
которые имеют гораздо меньшие внутренние скорости обмена с носителем) было принято
решение о переходе на последовательный интерфейс. Цель перехода — улучшение и
удешевление кабелей и коннекторов, улучшение условий охлаждения устройств внутри
системного блока (избавление от широкого шлейфа), обеспечение возможности
разработки компактных устройств, облегчение конфигурирования устройств
пользователем, расширение диапазона адресация блоков (объем накопителя в
параллельном АТА ограничен 137 Гбайтами).
Интерфейс Serial ATA является радиальным (хост-центрическим), в нем
определяется только взаимодействие хоста с каждым из подключенных устройств.
Взаимодействие между ведущим и ведомым устройствами, свойственное традиционному
интерфейсу ATA, исключается. Программно хост видит множество устройств, подклю-
ченных к контроллеру, как набор каналов ATA, у каждого из которых имеется
единственное ведущее устройство. Имеется возможность эмуляции пар устройств
(ведущее — ведомое) на одном канале, если такая необходимость возникнет. Про-
граммное взаимодействие с устройствами Serial ATA практически совпадает с прежним,
набор команд соответствует ATA/ATAPI-5. В то же время аппаратная реализация хост-
адаптера Serial ATA существенно отличается от традиционного интерфейса ATA. В
параллельном интерфейсе ATA хост-адаптер был простым средством, обеспечивающим
программное обращение к регистрам, расположенным в самих подключенных
устройствах. В Serial ATA хост-адаптер имеет блоки так называемых «теневых»
регистров (Shadow Registers), совпадающих по назначению с обычными регистрами
устройств ATA. Каждому подключенному устройству соответствует свой набор
регистров. Обращения к этим теневым регистрам вызывают процессы взаимодействия
хост-адаптера с подключенными устройствами и исполнение команд.
В стандарте рассматривается многоуровневая модель взаимодействия хоста и
устройства, где прикладным уровнем является обмен командами, информацией о
состоянии и хранимыми данными. На физическом уровне для передачи информации
между контроллером и устройством используются две пары проводов. Данные
передаются кадрами, транспортный уровень формирует и проверяет корректность
информационных структур кадров (Frame Information Structure, FIS). Для облегчения
высокоскоростной передачи на канальном уровне данные кодируются по схеме 8В/10В (8
бит данных кодируются 10-битным символом) и скремблируются, после чего по
