Так покупать или не покупать? Контроллеры и винчестеры с UDMA/66 - реальная необходимость или средство для опустошения карманов клиента? Кому верить, когда синдром "Y2K" еще силен?

Примерно так ставят вопросы продавцы и покупатели аппаратного обеспечения. Где-то год назад началась бешеная гонка за скоростями накопителей на жестких магнитных дисках, так же как и видеоускорителей и процессоров. Только преимущество iBX-чипсета да линейность роста скорости записи CD-матриц на сегодня по-прежнему непоколебимо. Рассмотрим по возможности больше аспектов, касающихся реального ускорения работы винчестеров при использовании протокола обмена UDMA/66, не "раскладывая на лопатки" противников его, а аргументированно обосновывая конкретные вещи.

Прежде всего, что такое UDMA/66? Это протокол обмена информацией по шине EIDE. Пиковая пропускная способность одного канала в случае его использования может достигать 66,7 мегабайт (нормальных, которых 1048576 байт, а не 1000000, как в случае измерения неформатированной емкости накопителей их производителями). Основывается он на взаимодействии контроллеров EIDE на материнской или внешней плате со своими собратьями, встроенными в накопитель. Механизм подачи данных в память - прямой, не PIO, где информация прокачивается через регистры процессора, нагружая его (до 25 %!) и вводя внешние к процессору шины в состояние простоя (idle looping), а DMA.

Далее, следует различать несколько реальных скоростей: скорость линейного чтения данных с пластины пакета, включая сервоинформацию (отдельная сервоповерхность отмерла очень давно, хотя и до сих пор некоторые люди беспроблемно пользуются такими винчестерами), внутренним микроконтроллером достигнуто 24 Мб/с, скорость передачи данных "контроллер-внутренняя кэш-память" и скорость выставления EIDE-контроллером данных (включая код CRC) на внешнюю шину. Вот как раз последняя-то и является предметом столь ожесточенного спора. Естественно, она зависит не только от первой (так называемой "сырой, raw") скорости, но и от таких факторов, как емкость и скорость кэш-подсистемы, качество программной реализации прошивки микроконтроллера данных, частоты обнаруживаемых ошибок CRC-кода. Сюда можно отнести (вопрос спорный) и частоту работы PCI-шины, зависящую от частоты системной шины.

Итак, первое утверждение: "контроллер UDMA/66 является расширением стандартного на сегодня UDMA/33". В соответствующей литературе (технической документации, например) эти протоколы называются DMA mode 4 и DMA mode 3, соответственно. При этом обеспечивается совместимость "сверху-вниз", негласно принятый стандарт. То есть, к контроллеру UDMA/66 можно беспроблемно подключить привод, поддерживающий только протокол UDMA/33 - и он заработает. Естественно, устройства будут после согласования работать максимум на 33 Мб/с. А если винчестер, поддерживающий, кроме UDMA/33, еще и UDMA/66, соединить с контроллером UDMA/33, то скорости выше этих же 33 Мб/с мы тоже не добъемся. Кроме того, если и накопитель, и контроллер поддерживают общение по протоколу UDMA/66, то мы сможем достигнуть совместной работы этой связки на скоростях выше 33 Мб/с только в случае соединения их при помощи специального кабеля, представляющего собой "сверху-вниз" совместимый традиционный 40-жильный шлейф, каждый проводник которого экранирован, экраны замкнуты между собой и на "земляные" контакты.

Утверждение второе: "возможность работы по протоколу UDMA/66 для EIDE-контроллеров очень скоро понадобится". Как известно, наивысшая скорость обмена контроллера с накопителем достигается при работе с данными, содержащимися во встроенной кэш-памяти, внутренние скорости обмена микроконтроллера информацией с кэшем достигают в среднем случае 200-300 Мб/с. Таким образом, уже один простой средний винчестер с достаточно большим объемом внутреннего кэша и хорошо прошитым микроконтроллером способен перегрузить шину данных, работающую по протоколу UDMA/33. Частота проявления этой способности напрямую зависит от управляющей компьютером программы (операционной системы) и пользовательской задачи. Таким образом, возможной причиной перехода на использование контроллеров и накопителей, работающих по протоколу UDMA/66, является использование конкретных ОС и выполнение конкретных задач. Например, оцифровка живого потокового видео на рабочей станции под управлением ОС Microsoft Windows NT, известной малым размером дискового буфера, не дает повода беспокоиться о переходе на новое оборудование. Наоборот, при конвертации формата потока этого же видео или при работе в "среднеофисных приложениях", когда параллельно идет и чтение, и запись, а значит, существует и файл подкачки на компьютере с Microsoft Windows 98 и 128 Мб ОЗУ требуются, как минимум, высокие полосы пропускания данных из/в кэш-память винчестера, что осуществляется переходом на UDMA/66.

Утверждение третье, не последнее: "Поддержка протокола UDMA/66 необходима при работе с несколькими винчестерами". Как уже было сказано, чисто теоретически сырая скорость одного винчестера уже вплотную подбирается к пропускной способности шины по протоколу UDMA/33 (33 * 0,8=27 Мб/с), в силу чего обмен информацией между двумя современными накопителями, работающими на одном канале EIDE, похоже, немыслим без потери производительности. Вопрос этот не суть актуален для ПК, оснащенных одним приводом, но уже при наличии двух дисков встает квадролемма: вешать их на один шлейф и мириться с потерей скорости, вешать один из них параллельно приводу оптических дисков (CD-DVD) с потерей времени доступа (а ведь есть еще более "тормознутые" устройства - магнитооптические приводы и внутренние дисководы Iomega), ставить контроллер SCSI или просто поменять два привода на один?

Утверждение четвертое: "контроллеры UDMA/66 - более привлекательное решение, чем их предшественники". Вот, например, к неоспоримым достоинствам можно отнести:

• легко и быстро модернизируемая прошивка микрокода благодаря Flash BIOS;
• поддержка на уровне BIOS со стороны DOS;
• инициализация BIOS на уровне внешнего (относительно южного моста чипсета) контроллера со всеми вытекающими отсюда преимуществами;
• реализация функций интерфейса в соответствии с традиционно принятыми в SCSI нормами;
• диски в DOS и некоторые программы, работающие с дисками на физическом уровне, обнаруживают корректную работу с объемами свыше 7,8 Гб.

Наконец, сейчас трудно найти более-менее современный накопитель, не поддерживающий этого стандарта;-))

Mexicanetz Express,
mexaco@chat.ru