Az Interface-ek háborúja

Az előadások a következő témára: "Az Interface-ek háborúja"— Előadás másolata:

1 Az Interface-ek háborúja
SCSI (Small Computer System Interface) ATA (Advanced Technology Attachment) SATA (Serial ATA)

2 ATA Mi is az ATA? - Egy standard illesztési felület, melyre költséghatékonyan csatlakoztathatunk tárolóeszközöket (HDD, CD Stb.). ATA történelem: - A 80’-as évek végén fejlesztette ki a Western Digital. A meghajtókba épített vezérlő miatt hívták még IDE-nek (Integrated Drive Electronics), de ismert még PATA (Parallel ATA) néven is. A PIO (Programmed I/O) miatti hátrányát a SCSI-val szemben nagyban csökkentette a DMA-ra való áttérés. A szabvány szerint maximálisan elérhető 137 GB majd 144 PetaByte csak a BIOS és az OS megkésett fejlesztései után voltak elérhetőek gyakorlatilag.

3 Az ATA Interface Maximum 3 fejes csatlakozók.
16 bit továbbítása egy időben. A kábelhossz 46 cm a szabvány szerint. 40 és 80 pines fejek.

4 Master/Slave és az árnyoldalak…
Mi történik ha kettő eszközt csatlakoztatunk a kábelre? Az egyik meghatjó a Master (mester), míg a másik a Slave (szolga) nevet kapja. Mi alapján? Elterjedt módszer a Cable Select módszer, ahol a kábelen való elhelyezkedésétől függ (40 Pin-es csatlakozónál a Slave van a kábel végén, míg 80 Pin esetén fordítva). További megoldás a meghajtók átkonfigurálása Jumper-ek segítségével. Sok tévhittel ellentétben, a master és slave felosztás nem jár elsőbbségi jogokkal egyik meghajtó számára sem. Ugyanis hogy ki használja a csatornát, azt az OS dönti el.

5 Hozzáadott átviteli módok (MiB/s)
Szabvány Egyéb nevek Hozzáadott átviteli módok (MiB/s) Maximális lemezméret Egyéb új lehetőségek ATA-1 ATA, IDE PIO 0,1,2 (3.3, 5.2, 8.3) 137 GiB Single-word DMA 0,1,2 (2.1, 4.2, 8.3) Multi-word DMA 0 (4.2) ATA-2 EIDE, Fast ATA, PIO 3,4: (11.1, 16.6) 28-bites LBA (logical block addressing) Fast IDE, Ultra ATA Multi-word DMA 1,2 (13.3, 16,6) ATA-3 EIDE S.M.A.R.T. ATA/ATAPI-4 ATA-4, Ultra ATA/33 Ultra DMA 0,1,2 (16.7, 25.0, 33.3) ATAPI támogatás, CD/DVD csatlakoztathatóság Ultra-DMA/33 Átfedő és sorba állított utasítások lehetősége. ATA/ATAPI-5 ATA-5, Ultra ATA/66 Ultra DMA 3,4 (44.4, 66.7) 80-pines kábelek Ultra DMA 66 ATA/ATAPI-6 ATA-6, Ultra ATA/100 UDMA 5 (100) 144 PiB 48-bit LBA Ultra DMA 100 Automatic Acoustic Management ATA/ATAPI-7 ATA-7, Ultra ATA/133 UDMA 6 (133) Stream lehetőségek, új hosszú logikai/fizikai szektorok lehetőségek Ultra DMA 133 ATA/ATAPI-8 ATA-8 — Hibrid eszközök, melyek felgyorsítják a kritikus OS fájlokat. Tervezés alatt

6 Bemutatkozik a SATA Mi is a SATA?
- A Sata egy Busz technologia (2003), melyet elsősorban arra terveztek, hogy adatokat továbbítsanak a HDD-hez és vissza. Tekinthetjük akár az ATA utódjának is. A marketing szöveg amiért váltani ‘kell’: - A SATA első változata (SATA I vagy SATA/150) másodpercenként 150 Megabyte adatot képes továbbítani. A SATA II (SATA/300) már 300-at, illetve a készülő SATA III már 600-at. Ez mind szép és jó, de: - egy átlagos HDD olvasása ~50 Megabyte másodpercenként. Viszont Ami már praktikusabb érv a SATA mellett az a kisebb csatlakozó, kisebb energiaigény és a Hot-Plug lehetőség.

7 Mitől más még a SATA? Minden meghajtó külön kábelt és sebességet kapott. Hot-Swapping (Futásidőben felcsatolható és kivehető meghajtók (Mint egy Pendrive)) NCQ (Native Command Queueing). A meghajtó egyszerre több utasítást is kaphatnak és olyan sorrendben hajtják végre, ahogy a leggyorsabban megtehető. A SATA meghajtók csatlakoztathatóak a SAS (Serial Attached SCSI) vezérlőkhöz, míg egy SAS meghajtóról ez nem mondható el fordítva.

8 A SATA lelke: a csatlakozó.
Az Adatkábel: 7 Pin-es csatlakozóban végződik a maximálisan 1 méter hosszú kábel. A vékony kábel kevésbé zavaró a léghűtésnél. A csatlakozót jóval nehezebb fejjel lefelé rádugni az eszközre, mint az ATA-nál. A Tápkábel: 15 Pin-es, nehezen téveszthető össze az adatkábellel. Három feszültséget képes szolgáltatni: 3.3 V, 5 V, 12 V. Az áramot feszültségenként 3 Pin szolgáltatja és 5 Pin pedig földelés.

9 SCSI, avagy a vén gepárd. Mi is az SCSI? SCSI terjedése:
- A SCSI valójában egy alapvető Interface és utasításkészlet, melynek feladata az adattovábbítás külső és belső eszközökön egyaránt. SCSI terjedése: - A ’86-os szabványosítást követően általánosan elterjedté vált a Sun és Apple számítógépeken. Az olcsónak számító PC-nek elegendő volt az ATA. Csatlakoztathatóak rá: HDD, szalagos tároló, optikai meghajtó, nyomtató, lapolvasó Napjainkban szinte egyeduralkodó a szervergépek világában, illetve a legprofibb PC-k világában.

10 Zavar a szabványokkal Kiemelt szabványok:
Jelenleg 9 szabvány létezik, de ugyanakkor csak a legnagyobb SCSI-vezérlő gyártó több mint 100 félét gyártott az elmúlt évek alatt. Kiemelt szabványok: SCSI 1: os szabvány, mely maximálisan 5 Megabyte-ot tudott szállítani, ugyanakkor 6 illetve 25 méteres kábelhosszt engedett meg. 8 bitet szállított egyidőben. Ultra 3: 1999-es szabvány, mely maximálisan 160 Megabyte-ot képes szállítani, 12 méteren. Megjelent benne CRC (Cyclic Redundancy Check) és a Domain Validation. Ultra-640: A leggyorsabb párhuzamos SCSI mód, mely másodpercenként 640 Megabyte-ot szállít. Azonban a kábelek rövidsége miatt a gyártók nagyobb fantáziát látnak a SASSCSI-ban.

11 Interface Busz Órajel Átviteli sebesség Kábelhossz
Maximális eszközszám SCSI 8-bit 5 MHz 5 MB/s 6 m 7 Fast SCSI 10 MHz 10 MB/s 1.5-3 m Fast-Wide SCSI 16-bit 20 MB/s 15 Ultra SCSI 20 MHz Ultra Wide SCSI 40 MB/s Ultra2 SCSI 40 MHz 12 m Ultra2 Wide SCSI 80 MB/s Ultra3 SCSI 160 MB/s Ultra-320 SCSI 80 MHz 320 MB/s SSA 1 bit 200 Mbit 40 MB/s full duplex 25 m 96 SSA 40 400 Mbit 80 MB/s full duplex FC-AL 1Gb 1 Gbit 100 MB/s Irányonként, full duplex  ? 127 FC-AL 2Gb 2 Gbit 200 MB/s Irányonként, full duplex FC-AL 4Gb 4 Gbit 400 MB/s irányonként, full duplex iSCSI Hálózatfüggő  ?? SAS 3 Gbit/s N/A 300 MB/s Irányonként, full duplex 16,256 (128 / Expander)

12 SCSI csatlakozók és utasításkészletek
A csatlakozók nincsenek szabványosítva. A gyakorlatban 50-, 68- és 80- Pin-es csatlakozókat találkozhatunk. A SCSI parancsprotokollja: A kezdeményező elküld egy byte-ot, mely a parancsot tartalmazza, majd utána minimum még 5-öt, mely a paramétereket tartalmazza. Válaszok: success, error, busy. SCSI utasításokból 60 darab van. Ezeket négyféle módon osztályozhatjuk: olvasó, író, kétirányú és nem adat jellegű. Példaként pár: Send Diagnostic (Működőképesség kérése vagy küldése) Format unit (Egység formázása) Read capacity (a tároló kapacitását kéri le) Start/Stop unit (az egységet kapcsolja be/ki)

13 A vértelen összecsapás: SATA vs SCSI
SCSI-ra nem csupán tárolók köthetőek. A SCSI 127 eszközt képes lekezelni szemben a SATA 1 eszközével. A SATA maximális átviteli sebessége 300 MB, míg a SCSI 640-re képes. A Kábelhossz SATA-nál 1 méter, míg egy ULTRA-3-as SCSI-nál 12 méter. Az iSCSI szabvány segítségével hálózaton keresztül gyors és távoli adatküldés/kérés. A SCSI meghajtók óriási és folyamatos terhelésre lettek tervezve, garanciájuk 5 év általában. A SATA meghajtók közvetlenül csatlakoztathatóak a SASSCSI vezérlőkbe. A SATA meghajtók és vezérlők árai jócskán töredékei a SCSI-s megfelelőjének.