Интержейс IDE - Скотт Мюллер

ГЛАВА 7

Интерфейс IDE

Обзор интерфейсаIDE

Основной интерфейс, используемый для подключения жесткого диска к современному PC, называется IDE (Integrated Drive Electronics). Фактически он представляет собой связь между системной платой и электроникой или контроллером, встроенными в накопитель. Этот интерфейс постоянно развивается — на сегодняшний день создано несколько модификаций.

Интерфейс IDE, широко используемый в запоминающих устройствах современных компьютеров, разрабатывался как интерфейс жесткого диска. Однако сейчас он используется для поддержки не только жестких дисков, но и многих других устройств, например накопителей на магнитной ленте, CD/DVD-ROM, дисководов Zip и др. В этой главе подробно обсуждается функционированиеинтерфейса IDE.

История развития интерфейсаIDE

В этом разделе вашему вниманию предлагается краткий экскурс в историю создания интерфейсов дисковых накопителей. Сегодня существует несколько типов интерфейсов жестких дисков. При модернизации или ремонте компьютера вы можете столкнуться с любым из них, поэтому необходимо знать интерфейсы всех типов, начиная от самых старых и заканчивая новейшими. Приведенные здесь параметры и технические характеристики могут оказаться полезными при выполнении самых разнообразных работ: при поиске неисправностей, профилактическом обслуживании, модернизации и подключении жестких дисков с различными типами интерфейсов.

Кроме того, ниже рассматриваются стандартные контроллеры, принципы работы с ними и возможность их замены более быстродействующими устройствами. Правильный выбор интерфейса очень важен, поскольку от этого зависит тип и быстродействие жесткого диска, который можно установить в компьютер.

Замечание

Описание дисêовыхинтерфейсов ST-506/412 иESDI можно найти в дополнении на прилаãаемомêомпаêт-дисêе.

Основная функция контроллера накопителя, или интерфейса, — передача данных из системы в накопитель и обратно. От типа интерфейса зависит, с какой скоростью будут осуществляться эти операции, что во многом определяет общую производительность компьютера. Приводимые в технической литературе статистические данные не всегда точно отражают истинное положение дел. Я постараюсь отделить мифы, основанные на чересчур завышенных показателях, от реальности.

Обычно при оценке быстродействия накопителя (особенно жесткого диска) в первую очередь обращают внимание на среднее время поиска, т.е. время, необходимое для перемещения головок с одной дорожки на другую. Сразу отмечу, что важность этого параметра часто переоценивают, особенно если сравнивать его с другими параметрами жесткого диска, например со скоростью передачи данных.

Скорость передачи данных между жестким диском и компьютером, как правило, является более важной характеристикой, поскольку большую часть времени жесткий диск затрачивает именно на считывание и запись информации, а не на перемещение головок. Скорость загрузки или чтения файла зависит в основном от скорости передачи данных. Разумеется, среднее время поиска существенно влияет на скорость выполнения некоторых специальных операций

470	Глава 7. Интерфейс IDE

(например, на сортировку больших файлов, в ходе которой происходит обращение к случайно выбранным отдельным записям файла, а следовательно, многократно выполняется операция поиска). Однако при обычных операциях загрузки и сохранения файлов определяющей оказывается скорость обмена данными. А она, в свою очередь, зависит как от самого жесткого диска, так и от типа используемого интерфейса.

За время существования персональных компьютеров было разработано несколько интерфейсов. Ниже приведены типы интерфейсов и период их использования.

Интерфейс	Когда использовался
ST-506/412	1978–1989 гг.
ESDI	1986–1991 гг.
SCSI	С 1986 г. по настоящее время
IDE	С 1988 г. по настоящее время
Serial ATA	С 2001 г. по настоящее время

Из них только первых два можно считать настоящими интерфейсами между контроллером и диском. SCSI и IDE — это интерфейсы системного уровня, в которых контроллер одного из первых двух типов выполнен в виде микросхемы (или комплекта микросхем) и встроен в диск. Например, в большинстве дисков SCSI и IDE установлено устройство, собранное по той же схеме, что и автономный контроллер ESDI. В интерфейсе SCSI между контроллером и системной шиной вводится еще один уровень организации данных и управления, а интерфейс IDE взаимодействует с системной шиной непосредственно.

Если вы занимаетесь восстановлением данных, то должны знать интерфейс, с которым работаете. Многие проблемы, возникающие при восстановлении данных, связаны с настройкой жесткого диска, а способы его установки и конфигурации для разных типов интерфейсов несколько различаются. Если диск установлен или настроен неправильно или его параметры случайно изменены пользователем, это может воспрепятствовать доступу к данным. Поэтому, если вы хотите заниматься восстановлением данных на профессиональном уровне, изучите особенности установки и конфигурациижестких дисков и контроллеров различных типов.

Появление стандарта интерфейсов в индустрии PC обеспечивает совместимость между компьютерами разных фирм. Можно открыть каталог, выбрать подходящий жесткий диск и заказать по телефону его доставку. При этом вы можете быть уверены, что он будет работать в вашем компьютере. Это самая наглядная реализация принципа Plug and Play, а главный результат заключается в том, что можно выбрать жесткий диск с такой емкостью, быстродействием и прочими параметрами, которые вас устраивают.

Что собой представляет интерфейсIDE

Как уже отмечалось, IDE (Integrated Drive Electronics) представляет собой обобщающий термин, применимый практически к каждому дисководу со встроенным контроллером. В настоящий момент интерфейс IDE получил официальное название АТА (AT Attachment), принятое в качестве стандарта ANSI. Название АТА, относящееся к оригинальной параллельной версии интерфейса, обозначает жесткий диск, подключенный непосредственно к шине АТ, которая более известна как 16-разрядная шина ISA.

Что собой представляет интерфейс IDE

471

ATA является 16-разрядным параллельным интерфейсом, т.е. по кабелю интерфейса одновременно передается 16 бит. В начале 2001 года был официально представлен новый интерфейс, получивший название Serial ATA. Serial ATA (SATA) единовременно передает по кабелю не более одного бита данных, что позволяет значительно уменьшить сечение и длину используемого кабеля за счет повышения частоты передачи данных. SATA представляет собой совершенно новую конструкцию физического интерфейса, сохранившую при этом программную совместимость с параллельным интерфейсом ATA. Название АТА, встречающееся на страницах этой книги, относится к параллельной версии интерфейса, а название SATA — к интерфейсу Serial ATA.

Поскольку в накопителе IDE контроллер встроенный, его можно подключать непосредственно к разъему на плате адаптера или на системной плате. Это существенно упрощает установку жесткого диска, так как не нужно подсоединять отдельные кабели для подачи питания, сигналов управления и т.п. Кроме того, при объединении контроллера и жесткого диска сокращается общее количество элементов в устройстве, уменьшается длина соединительных проводов, а в результате повышается надежность, устойчивость к шумам и быстродействие системы по сравнению с тем, когда автономный контроллер подключается к жесткому диску с помощью длинных кабелей.

Объединяя контроллер (в том числе и входящий в его состав шифратор/дешифратор) с жестким диском, удается существенно повысить надежность воспроизведения данных по сравнению с системами, в которых используются автономные контроллеры. Происходит это потому, что кодирование данных и их преобразование из цифровой формы в аналоговую (и наоборот) осуществляется непосредственно в жестком диске при меньшем уровне внешних помех. В результате аналоговые сигналы, временные параметры которых весьма критичны, не передаются по плоским кабелям, где они могли бы “набрать” помех; кроме того, при передаче сигналов по кабелям могут возникнуть непредсказуемые задержки их распространения. В конечном счете совмещение контроллера и жесткого диска в едином блоке позволило повысить тактовую частоту шифратора/дешифратора, плотность размещения данных на носителе и общее быстродействие системы.

Объединение контроллера и жесткого диска освободило разработчиков от необходимости строго следовать стандартам, что было неизбежно при использовании прежних интерфейсов. Взаимно согласованная и “подогнанная” пара “жесткий диск–контроллер” обладает гораздо большим быстродействием по сравнению с прежними комбинациями автономных устройств.

Разъем IDE на системной плате во многих компьютерах представляет собой просто “усеченный” разъем шины расширения. В стандартном варианте ATA IDE используются разъемы с 40 контактами из возможных 98, имеющихся в разъеме 16-разрядной шины ISA. Из всего набора сигнальных линий шины к разъему IDE подведены только те, которые необходимы для работы стандартного контроллера жесткого диска компьютеров XT и AT. Например, для контроллера жесткого диска в компьютере AT нужна линия IRQ 14, поэтому на разъем IDE системной платы AT выведена только эта линия IRQ. На разъем системной платы компьютера XT выведена только линия IRQ 5, к которой и подключен контроллер. Обратите внимание, что даже если интерфейс ATA подключен к микросхеме South Bridge и работает на частоте шины PCI, то все равно разводка и назначение контактов не изменяются.

Замечание

Мноãие пользователи полаãают, что в êомпьютерах, в êоторых разъем IDE óстановлен на системной плате, êонтроллер жестêоãо дисêа расположен на ней же. На самом деле это не таê: êонтроллер находится в самом жестêом дисêе. Мне не доводилось сталêиваться с системами, в êоторых êонтроллер жестêоãо дисêа был бы смонтирован на системной плате.

472	Глава 7. Интерфейс IDE

Когда говорят о накопителях IDE, то обычно имеют в виду вариант ATA IDE, получивший наибольшее распространение. Однако существуют и другие разновидности накопителей IDE для других шин. Например, в некоторых компьютерах PS/2 устанавливаются жесткие диски, предназначенные для работы с шиной MCA и подключаемые непосредственно к разъему расширения (через адаптер). Существуют также накопители IDE, предназначенные для 8- разрядной шины ISA, но они не получили широкого распространения. В большинстве IBMсовместимых компьютеров с шинами ISA и EISA устанавливаются 16-разрядные накопители ATA IDE. На сегодняшний день интерфейс ATA IDE является самым распространенным.

Замечание

IDE — это обобщенный термин, êоторый может быть отнесен праêтичесêи ê любомó жестêомó дисêó со встроенным êонтроллером; названия ATA и Serial ATA относятся ê определенным типам интерфейсов IDE. Посêольêó АТА является наиболее распространенной формой IDE, эти термины довольно часто использóются поочередно, что с техничесêой точêи зрения неправильно. То, что пользователи обычно называют IDE, правильнее называть интерфейсом ATA.

Главное достоинство накопителей IDE — их дешевизна. Поскольку для них не нужен отдельный контроллер, количество кабелей и разъемов, необходимых для подключения жесткого диска, оказывается существенно меньшим, чем в стандартном варианте жесткого диска с автономным контроллером. А это не может не сказаться на стоимости таких устройств. Кроме того, эти устройства более надежны, поскольку контроллер встроен в жесткий диск. В результате шифратор/дешифратор расположен в непосредственной близости от носителя. И так как аналоговый сигнал проходит очень короткую “дистанцию”, он менее чувствителен к внешним шумам и помехам.

Еще одно достоинство накопителей IDE — быстродействие. Но, как это ни странно, к данному классу относятся не только жесткие диски с максимальной производительностью, но и едва ли не самые “медленные” устройства. Это иллюстрация того, что многое зависит от конкретной реализации одной и той же технической идеи. Дать общую оценку производительности всех дисков IDE невозможно, поскольку каждая модель уникальна. Однако высококачественные устройства обладают быстродействием, равным или превосходящим аналогичный параметр для жестких дисков прочих типов (правда, при работе в автономном компьютере и под управлениемоднозадачной операционной системы).

Первые дискиIDE

Эти диски выпускались в виде жестких плат. Некоторые компании, например Plus Development (подразделение Quantum), поступали следующим образом: прикрепляли небольшие жесткие диски формата 3,5 дюйма (в стандарте ST-506/412 или ESDI) непосредственно к платам стандартных контроллеров. Полученный модуль вставлялся в разъем шины как обычный контроллер жесткогодиска. Нокогдатяжелыйвибрирующийжесткийдискустанавливается вразъем расширения и крепится всего одним винтом, это, естественно, далеко не лучшая ситуация, не говоря о том, что такоймодульупираетсявсоседниеплаты, посколькуоннамноготолщеобычногоадаптера.

Некоторые компании пошли другим путем и переработали конструкцию контроллера, установив его вместо платы управления в стандартном жестком диске. При этом сам жесткий диск монтируется обычным образом в предназначенном для него отсеке. Конечно, как и любое другое устройство компьютера, встроенный контроллер таких жестких дисков необходимо подключать к шине. Делаетсяэтоспомощьюкабеля, соединяющегожесткийдисксоднимизразъемов.

Первые дисêи IDE

473

Существует несколько способов такого подключения. Компания Compaq первой стала устанавливать в своих компьютерах специальный адаптер для перехода с 98-контактного печатного разъема шины AT (ISA), расположенного на системной плате, на 40-контактный разъем, к которому подключается жесткий диск. Такого разъема оказалось вполне достаточно, поскольку уже было ясно, что для контроллера жесткого диска никогда не потребуется более 40 линий.

В 1987 году IBM разработала свои накопители IDE для шины MCA, которые подключаются к шине через специальный адаптер, названный промежуточной платой. На этих платах устанавливается лишь несколько буферных микросхем, поскольку встроенные контроллеры уже разрабатывались с расчетом на прямое подключение к шине. Еще одна 8-разрядная разновидность накопителя IDE была разработана для 8-разрядной шины ISA, используемой, например, в компьютерах PS/2 модели 30. В интерфейсе IDE, предназначенном для систем XT, тоже используются 40-контактные разъемы и кабель. Они подобны тем разъемам и кабелям, которые применяются в 16-разрядных версиях, но не совместимы с ними.

ИнтерфейсыIDE для различных системных шин

Существует три основные разновидности интерфейса IDE, рассчитанные на взаимодействие с тремя стандартными шинами:

Serial AT Attachment (SATA);

параллельный AT Attachment (ATA) IDE (16-разрядная шина ISA); XT IDE (8-разрядная шина ISA);

MCA IDE (16-разрядная шина MCA).

В настоящее время из всех перечисленных типов используются только версии ATA. Уже появились более быстрые и мощные версии интерфейсов ATA и Serial ATA; в частности, улучшенные варианты ATA получили название ATA-2 и далее. Иногда эти версии называют также EIDE (Enhanced IDE), Fast-ATA, Ultra-ATA или Ultra-DMA. Несмотря на все возмож-

ности последней версии ATA-6, в целом интерфейс Serial ATA демонстрирует большую производительность и функциональность.

Замечание

Мноãие пользователи пóтают 16- и 32-разрядные соединения шины и 16- и 32-разрядные подсоединения жестêих дисêов. PCI-соединение обеспечивает 32-разрядный (в бóдóщем 64-разрядный) обмен междó шиной и êонтроллером наêопителя. Однаêо в êонфиãóрации наêопителей IDE (или EIDE) вы все еще полóчаете тольêо 16-разрядный обмен междó наêопителем и êонтроллером. Это обычно не создает серьезных проблем, посêольêó один или два наêопителя не моãóт обеспечить таêой обмен данными, чтобы заполнить хотя бы 16разрядный êанал.

Вверсиях XT и ATA для подключения жестких дисков используются стандартные 40контактные разъемы и кабели, но разводки выводов у них разные, поэтому они оказываются не совместимыми друг с другом. В версии MCA IDE, рассчитанной только на компьютеры с шиной MCA, применяются совершенно другие, 72-контактные разъемы.

Вбольшинстве случаев в системе должен быть установлен накопитель IDE того типа, который соответствует шине компьютера. Другими словами, накопители XT IDE работают

474	Глава 7. Интерфейс IDE

только в компьютерах класса XT с разъемами 8-разрядной шины ISA, накопители ATA IDE можно устанавливать только в компьютерах класса AT с разъемами 16-разрядной шины ISA или EISA, а накопители MCA IDE пригодны только для систем с шиной MCA (например, для PS/2 модели 50 и последующих). Правда, возможны и другие варианты. Например, компания Silicon Valley выпускает платы адаптеров для компьютеров XT, предназначенные для работы с накопителями ATA IDE. Другие компании, например Arco Electronics и Sigma Data, выпускают адаптеры для систем с шиной MCA, к которым можно подключать те же накопители ATA IDE. Эти адаптеры могут оказаться полезными для владельцев компьютеров XT и PS/2, поскольку выбор накопителей IDE для систем XT и MCA весьма ограничен, а моделей накопителей ATA IDE выпускаетсяочень много.

В большинстве новых компьютеров разъем ATA установлен непосредственно на системной плате. Если его нет, то для подключения к компьютеру накопителя ATA IDE можно использовать дополнительную плату адаптера. Обычно на такой переходной плате нет ничего, кроме двух разъемов (98-контактного печатного разъема шины и 40-контактного разъема IDE) и набора проводников. Эти платы не являются контроллерами, так как последние уже встроены в жесткие диски. Правда, на некоторых из них монтируются дополнительные устройства, например специализированная ROM BIOS или кэш-память.

НакопителиATA IDE

Прототип накопителя ATA IDE, или 40-контактный IDE-разъем, был разработан совместными усилиями компаний CDC, Western Digital и Compaq. Первым устройством ATA IDE стал жесткий диск формата 5,25 дюйма емкостью 40 Мбайт половинного размера, выпущенный CDC. В нем использовался встроенный контроллер компании Western Digital, а устанавливались эти диски в первых компьютерах Compaq 386 (1986 год).

Через некоторое время 40-контактный разъем и метод построения дискового интерфейса были представлены на рассмотрение в Комитет по стандартам при ANSI. Совместными усилиями этого института и компаний-изготовителей были устранены некоторые шероховатости, “подчищены хвосты”, и в марте 1989 года был опубликован стандарт на интерфейсы, известный как CAM ATA. Однако еще до появления этого стандарта многие компании, например Conner Peripherals, вслед за CDC внесли некоторые изменения в первоначальную конструкцию. В результате многие старые накопители ATA очень трудно объединять в двухдисковую конфигурацию, принятую для современных систем.

Некоторые разделы стандарта ATA не конкретизированы, и изготовителям предоставлена определенная свобода творчества при введении собственных команд и функций. Кстати, именно поэтому низкоуровневое форматирование накопителей IDE превратилось в столь сложную проблему. Программа форматирования при перезаписи заголовков секторов и создании карты дефектов должна обладать возможностью использования набора команд, разработанного компанией-изготовителем для конкретной модели жесткого диска. К сожалению, при таком подходе размывается само понятие “стандарт”.

Замечание

Важно отметить, что в êачестве стандарта принят тольêо интерфейс ATA IDE. Интерфейсы XT IDE и MCA IDE ниêоãда таêовыми не являлись и поэтомó не полóчили широêоãо распространения. Эти интерфейсы сняты с производства — во всяêом слóчае в новых êомпьютерах они не использóются.

Наêопители ATA IDE

475

Стандарты ATA

Как уже упоминалось, стандарт ATA был принят в марте 1989 года Комитетом по стандартам при ANSI. Для создания стандартов Serial ATA была сформирована группа, получившая название Serial ATA Workgroup, в которую вошли многие специалисты Комитета по стандартам. Эволюция параллельного интерфейса АТА завершится, по всей вероятности, последней спецификацией ATA-6 (ATA/100), а в дальнейшем найдет свое воплощение в форме Serial ATA (о чем речь пойдет несколько позже).

На данный момент были рассмотрены и утверждены следующиестандарты ATA: ATA-1 (1988–1994 гг.);

ATA-2 (1996 г., также называется Fast-ATA, Fast-ATA-2 или EIDE); ATA-3 (1997 г.);

ATA-4 (1998 г., также называется Ultra-ATA/33); ATA-5 (1999 г., также называется Ultra-ATA/66); ATA-6 (2000 г., также называется Ultra-ATA/100).

Все версии стандарта ATA обратно совместимы, т.е. устройства ATA-1 или ATA-2 будут прекрасно работать с интерфейсом ATA-4 или ATA-5. Каждый последующий стандарт ATA основан на предыдущем. Это означает, что стандарт ATA-5, например, полностью повторяет функциональные особенности ATA-6, за исключением некоторых моментов. В табл. 7.1 представлены сведения о существующих стандартах ATA, а их более подробное описание приведено далее в главе.

Таблица 7.1. Стандарты ATA

Стандарт	Срок	PIO	DMA	UDMA	Быстродействие, Свойства
	использования				Мбайт/с
ATA-1	1986–1994 гг.	0–2	0	–	8,33
ATA-2	1995–1996 гг.	0–4	0–2	–	16,67	ТрансляцияCHS/LBA для работы с
						дисками емкостью до 8,4Гбайт
ATA-3	1997 г.	0–4	0–2	–	16,67	Поддержка технологииS.M.A.R.T.
ATA-4	1998 г.	0–4	0–2	0–2	33,33	РежимыUltra-DMA, поддержка дисков
						емкостьюдо137,4 Гбайт на уровнеBIOS
ATA-5	1999–2000 гг.	0–4	0–2	0–4	66,67	РежимыFaster UDMA, новый 80-
						контактный кабель с автоопределением
АТА-6	2001 г.	0-4	0-2	0-5	100,00	РежимUDMA с быстродействием
						100 Мбайт/с; поддержка дисков
						емкостью до 144 Пбайт на уровнеBIOS

SMART — Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology.

Пбайт — Петабайт; 1 Пбайт равен 1 квадрильону байт.

CHS — Cylinder Head Sector.

LBA — Logical Block Address.

UDMA — Ultra DMA (Direct Memory Access).

476	Глава 7. Интерфейс IDE

ATA-1

Версия ATA-1 была окончательно утверждена в 1994 году. Стандарт ATA-1 определяет оригинальный интерфейс AT Attachment. В спецификации ATA-1 впервые были определены и документированы следующие основные свойства:

40/44-контактный разъем и кабель; параметры выбора конфигурациидиска — первичный/вторичный;

параметры сигналов для основных режимов PIO (Programmed I/O) и DMA (Direct Memory Access);

трансляцияпараметровнакопителяCHS (Cylinder Head Sector) иLBA (Large Block Address).

Стандарт ATA-1 описан в документе ANSI X.3221-1994 AT Attachment Interface for Disk Drives, который можно найти в Internet. Стандартами ATA определены назначения выводов 40контактного разъема, назначение и временные диаграммы передаваемых через него сигналов, параметры кабелей и т.п. Некоторые из этих требований рассматриваются в следующем разделе.

Стандарт ATA-2

Этот стандарт представляет собойрасширение первоначального стандарта ATA (IDE); впервые опубликованв1996 году. Нижеприведенынаиболеесущественныеизвнесенныхдополнений:

возможность работы в режимах быстрого программного ввода-вывода (faster PIO) и прямого доступа к памяти (DMA);

поддержка расширенной системы управленияпитанием; поддержка съемных устройств;

поддержка устройств PCMCIA (PC Card); поддержка устройств емкостью до 137,4 Гбайт;

стандарт CHS/LBA, определенный для дисков емкостью до 8,4 Гбайт.

Кроме того, ATA-2 вносит некоторые изменения в команду идентификации жесткого диска, в результате чего появляется возможность передавать в систему более подробные сведения о нем. Это особенно важно как для принципа Plug and Play, так и для совместимости с последующимиверсиями стандарта.

Стандарт ATA-2 иногда называют Fast-ATA или Fast-ATA-2 (компании Seagate/Quantum), а также EIDE (Enhanced IDE, компания Western Digital). Он описан в документе ANSI X3.279-

1996 AT Attachment Interface with Extensions.

Стандарт ATA-3

Этот стандарт впервые был опубликованв 1997 году. Он обеспечивает: повышенную надежность, особенно в более быстром режиме передачи (режим 4); простую схему защиты паролем; более совершенное управлениеэлектропитанием;

технологию самоконтроля с анализом S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Report Technology).

Стандарт ATA-3 описан в документе ANSI X3.298-1997 AT Attachment 3 Interface.

Стандарты ATA

477

Стандарты ATA-2 и ATA-3 часто называют EIDE (Enhanced IDE — улучшенный IDE). Спецификация Enhanced IDE была разработана компанией Western Digital. Аналогичные стандарты (Fast-ATA и Fast-ATA-2) были приняты компанией Seagate; этих же стандартов придерживается и Quantum. Но если говорить о жестких дисках и BIOS, то сразу становится очевидным, что это просто разные названия одних и тех же принципов и методов.

Можно выделить четыре области, в которых стандарты ATA-2 (EIDE), ATA-3 и ATA-4 претерпели существенные изменения по сравнению с исходным вариантом ATA/IDE.

Увеличение максимальной емкости жестких дисков. Увеличение скорости обмена данными.

Появление вторичного канала для подключения двухустройств. Использование интерфейса ATAPI.

ATA/ATAPI-4

Спецификация ATA-4 была опубликована в 1998 году. Компонент PIIX4 и более поздние версии микросхемы South Bridge в системных платах Intel соответствуют стандарту ATA-4, а во многих новых дисководах реализован высокоскоростной режим передачи UDMA (Ultra-DMA).

Всоответствии со стандартом ATA-4 интерфейс ATAPI рассматривается как полноправный,

ане вспомогательный интерфейс ATA, причем полностью совместимый с ним. Это должно способствовать применению интерфейса ATA для устройств многих других типов. ATA-4 также поддерживает новые режимы Ultra-DMA (называемые также Ultra-ATA) для еще более быстрой передачи данных. Режим с самым высоким эксплуатационным показателем, называемый DMA/33, имеет пропускную способность 33 Мбайт/с, что вдвое выше, чем у самого быстрого режима программированного ввода-вывода и режима прямого доступа к памяти.

Основные нововведения стандарта ATA-4:

режим передачи данных Ultra-DMA, обеспечивающий скорость до 33 Мбайт/с; интегрированная поддержка ATAPI;

поддержка расширенного управленияпитанием; новый 80-жильный кабель;

поддержка Compact Flash Adapter (CFA);

улучшеннаяBIOS с поддержкой дисков большой емкости (более 9,4 трлн Гбайт).

СтандартATA-4 описанвдокументеANSI NCITS 317-1998 ATA with Packet Interface Extension.

В стандарте ATA-4 также предусмотрена поддержка команд организации очереди, подобных имеющимся в SCSI-2. Это позволяет улучшить эксплуатационные показатели в многозадачном режиме, посколькуодновременно несколькопрограмммогутобращатьсякустройствамIDE.

ATA/ATAPI-5

Данная версия стандарта ATA была одобрена в начале 2000 года и базируется на интерфейсе ATA-4. Этот стандарт был дополнен такими возможностями:

режимы передачи Ultra-DMA (UDMA), позволяющие передавать со скоростью до 66 Мбайт/с (так называемая спецификация UDMA/66 или Ultra-ATA/66);

80-жильный кабель, необходимый для работы в режиме UDMA/66; автоматическое определение кабеля — 40или 80-жильный;

возможность использования режимов выше UDMA33 (только при наличии 80жильного кабеля).

478	Глава 7. Интерфейс IDE