Если вы следите за новостями в области компьютерного "железа", то наверняка обратили внимание на новый интерфейс подключения жестких дисков, названный, по традиции, UltraATA/100 (или UDMA/100). Как следует из названия, он позволяет достигать скорости 100 Мб/с при обмене данными между хост-контроллером и контроллером жесткого диска.

Напомню, что первую спецификацию из семейства Ultra разработала компания Quantum. Основным отличием Ultra ATA/33 (максимальный поддерживаемый режим - UDMA 2) от предыдущих спецификаций были передача данных по обоим фронтам синхросигнала (как у памяти DDR) и использование контрольных кодов (CRC) для обнаружения ошибок передачи по 40-жильному кабелю. Спецификация Ultra ATA/66 (режим UDMA 4) позволяет вдвое повысить скорость обмена данными за счет сокращения временных интервалов на выдачу управляющих сигналов. Для достижения подобных скоростей необходимо использовать кабель с экранированием (80 проводников). В результате доработки этого стандарта и появился Ultra ATA/100, который позволяет (в режиме UDMA 5) увеличить пропускную способность еще на 50% за счет дальнейшего сокращения временных интервалов. Достигаемая пиковая скорость обмена в 100 Мбайт/с. уже вплотную приближается к пропускной способности шины PCI, а именно к 133 Мбайт/с. (частота 33 МГц, умноженная на разрядность шины PCI - 32 бита, или 4 байта).

Итак, не успели мы привыкнуть к Ultra ATA/66, как ему на смену приходит новый стандарт. Никаких проблем совместимости он не приносит - кабель так и остается 80-жильным, разъемы - 40-контактными. Контроллер, поддерживающий Ultra ATA/100, автоматически выбирает максимально быстрый режим, поддерживаемый подключенным к нему жестким диском, а также проверяет тип используемого кабеля (шлейфа). Все новые модели жестких дисков будут поддерживать новый стандарт, и, конечно, будут работать с устаревшими контроллерами, поддерживающими предыдущие спецификации.

Поддержка Ultra ATA/100 будет реализована практически во всех чипсетах, объявленных после 5 июня 2000 года, а точнее, в их хост-контроллерах, встроенных в хабы и "южные мосты". Прежде всего, это чипсеты Intel - i820E (все тот же i820, только с новым хабом ICH2), i815E (с тем же хабом, что и i820E). В новых чипсетах VIA, а именно Pro266, PM266, KT266, KM266 и других, будет использоваться новый "южный мост" VT8233, имеющий в своем составе Ultra ATA/100-совместимый контроллер (к сожалению, первые чипсеты для Socket-A Athlon, KT133 и KM133 все еще используют старый мост VT82C686A, хотя готовится к выходу его версия с поддержкой Ultra ATA/100 - VT82C686B). Крупнейшие производители дешевых IDE-контроллеров, компании High Point и Promise, тоже объявили о выпуске ATA/100 контроллеров. High Point выпускает HPT-370, а Promise - Ultra100 и FastTrak100. Эти чипы могут размещаться как на отдельных PCI-картах, так и на материнских платах, в качестве дополнительного контроллера (пример - Abit KA7-100, на чипсете VIA KX133, используется HPT-370).

Зачем вообще нужен новый интерфейс? Известно, что самые быстродействующие ATA-винчестеры способны выдавать порядка 40 Мбайт/с. Для них вполне достаточно режима UDMA/66. Но это только сегодня. Ведь жесткие диски с 7200 об/с благодаря развитию (и удешевлению) технологий стали общедоступны, серийно выпускаются диски и с 15000 об/с, поэтому не хотелось бы, чтобы интерфейс подключения диска к хост-контроллеру завтра стал узким местом. И, во-вторых, ATA/100-контроллеры приносят с собой технологию RAID, которая становится доступной массовому пользователю.

Если кратко, RAID (Redundant Array of Independent Disks) позволяет использовать несколько основных механизмов, называемых уровнями. Первый (RAID level 0) повышает производительность, второй (RAID level 1) - надежность. RAID 0 (еще называется Disk Striping) организует один жесткий диск из двух, четырех и так далее одинаковых жестких дисков. Сектора общего диска хранятся по очереди на разных дисках, например, четные - на первом, нечетные - на втором. Таким образом, подключив два диска по 10 Гбайт к RAID-контроллеру, мы получим один 20 Гбайт диск, доступ к которому будет осуществляться (по результатам тестов) почти в 1.5 раза быстрее, чем к каждому по отдельности. Вот тут-то и понадобится интерфейс Ultra ATA-100. Единственный момент - выход из строя одного диска приводит к потере всей информации.

RAID 1 (Disk Mirroring) организует "зеркала", когда вся информация дублируется на всех дисках массива. Скорости это не добавляет, зато информация надежно защищена. Остальные уровни RAID намного сложнее, и к массовому применению не подходят.

Так вот, многие материнские платы, как со встроенными в мосты и хабы чипсета контроллерами, так и с внешними контроллерами, дополняющими стандартные, будут поддерживать RAID. Конечно, реализация RAID-массива на базе ATA-дисков обойдется дешевле, чем при использовании SCSI, что должно радовать владельцев недорогих серверов. Другое дело, что дешевые RAID-контроллеры неизбежно будут менее надежными и быстродействующими, чем SCSI. Первые эксперименты с ними дают весьма противоречивые результаты, подробнее - на iXBT Hardware (www.hardware.ru).

И еще - о совершенно новом интерфейсе Serial ATA. Основная идея, лежащая в основе этого проекта - перевести жесткие диски (и другие устройства как с ATA-, так и c ATAPI-интерфейсами) на последовательный метод обмена. При этом не нужны массивные многожильные шлейфы, сильно ухудшающие теплообмен внутри корпуса - обмен идет по четырем проводам, а конфигурирование дисков упрощается - не нужны перемычки для режимов Master/Slave. В разработке участвуют такие гиганты, как Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum, Seagate, постепенно присоединяются и другие. Это - технология будущего, разработку спецификации планируется закончить к октябрю этого года, после чего последует год-полтора внедрения на производстве. Но первые результаты уже есть - на выставке WinHEC был показан работающий образец, контроллер, позволяющий достигнуть скорости обмена в 1.5 Гбайт/с.

Макс КУРМАЗ,
max_kurmaz@mail.ru