Теперь более подробно об ATA- и SCSI-протоколах.

Начнем с ATA. ATA как стандарт был создан в 80-х годах прошлого века. Изначально ATA использовал 16-битную параллельную шину, но на текущий момент уже полностью определен и начинает использоваться Serial ATA – ATA-протокол для последовательной шины. Замечу, что в настоящее время широко распространен второй (некорректный) термин для обозначения ATA-протокола – (E)IDE. Как я уже говорил выше, термин EDIE был придуман компанией Western Digital и означает только размещение контроллера диска на самом диске (до ATA контроллер диска существовал как отдельный внешний блок или отдельная плата). Western Digital была одной из первых в созданиии и продвижении на рынок ATA-дисков, поэтому ее термин прилип ко всем устройствам ATA. В настоящее время с появлением новых стандартов, таких как ATA-3, ATA-5, ситуация c терминологией начинает исправляться.

Существует несколько стандартов на ATA-шину.

Стандарт ATA-1 на физическом уровне определял в качестве интерфейса кабель из 40 проводников, с максимальной длиной 45 см. Предусматривал поддержку двух устройств на шине – master и slave. Была предусмотрена поддержка только жестких дисков. Методы сигнализации и частота на шине определялись дисками, а не контроллером шины. Как я уже говорил, в ATA-стандарте контроллер шины не предусмотрен – драйвер операционной системы общается с дисками напрямую. В ATA-1 были определены режимы PIO (Programmed I/O) 0, 1 и 2 с пиковой пропускной способностью 3.3, 5.2 и 8.3 Мб/с соответственно. Заметьте, что пропускная способность ATA-шины в режиме PIO-2 также являлась теоретическим пределом для используемой в то время шины ISA. Кроме того, отсутствовал какой бы то ни было контроль целостности передаваемых данных.

Со временем, когда пропускной способности шины ISA стало катострофически не хватать, получили более широкое распространение шины VESA и PCI. Что интересно, отчасти необходимость в более производительной системной шине была вызвана появлением на рынке Microsoft Windows. После появления настолько производительных шин (PCI – 32 бита, 33 МГц) жесткие диски снова стали узким местом в системе. Как следствие, был предложен новый стандарт – ATA-2.

В ATA-2 были определены режимы PIO 3 и 4, а также режим DMA (Direct Memory Access, известный как busmastering) с пиковыми пропускными способностями 11.1 и 16.6 Мб/с соответственно. На самом деле пропускная способность шины была несколько ниже, но это непринципиально, так как сами жесткие диски не могли выдать больше 8-10 Мб/с. Важной особенностью ATA-2 стало определение режима LBA (Logical Block Addresing) для дисков размером больше 504 Мб. С этого времени этот режим стал использоваться для преодоления лимитов, накладываемых схемой адресации ATA-устройств и тем, как эту аресацию использовали операционные системы от Microsoft. До появления LBA пользователи были вынуждены устанавливать специальный драйвер, что влекло за собой дополнительные проблемы.