Интерфейсы подключения жестких дисков – IDE, SATA и другие

Здравствуйте! В прошлой статье мы с вами в подробностях рассмотрели устройство жесткого диска, но я специально ничего не сказал про интерфейсы - то есть способы взаимодействия жесткого диска и остальных устройств компьютера, или если еще конкретней, способы взаимодействия (соединения) жесткого диска и материнской платы компьютера.

interfejsy-dlja-podkljuchenija-zhestkih-diskov

А почему не сказал? А потому что эта тема - достойна объема никак не меньшего целой статьи. Поэтому сегодня разберем во всех подробностях наиболее популярные на данный момент интерфейсы жесткого диска. Сразу оговорюсь, что статья или пост (кому как удобнее) в этот раз будет иметь внушительные размеры, но куда деваться, без этого к сожалению никак, потому как если написать кратко, получится совсем уж непонятно.

Понятие интерфейса жесткого диска компьютера

Для начала давайте дадим определение понятию "интерфейс". Говоря простым языком (а именно им я и буду по-возможности выражаться, ибо блог то на обычных людей рассчитан, таких как мы с Вами), интерфейс - способ взаимодействия устройств друг с другом и не только устройств. Например, многие из вас наверняка слышали про так называемый "дружественный" интерфейс какой-либо программы. Что это значит? Это значит, что взаимодействие человека и программы более легкое, не требующее со стороны пользователя большИх усилий, по сравнению с интерфейсом "не дружественным". В нашем же случае, интерфейс - это просто способ взаимодействия конкретно жесткого диска и материнской платы компьютера. Он представляет собой набор специальных линий и специального протокола (набора правил передачи данных). То есть чисто физически - это шлейф (кабель, провод), с двух сторон которого находятся входы, а на жестком диске и материнской плате есть специальные порты (места, куда присоединяется кабель). Таким образом, понятие интерфейс - включает в себя соединительный кабель и порты, находящиеся на соединяемых им устройствах.

Ну а теперь самый "сок" сегодняшней статьи, поехали!

Виды взаимодействия жестких дисков и материнской платы компьютера (виды интерфейсов)

Итак, первым на очереди у нас будет самый "древний" (80-е года) из всех, в современных HDD его уже не встретить, это интерфейс IDE (он же ATA, PATA).

IDE - в переводе с английского "Integrated Drive Electronics", что буквально означает - "встроенный контроллер". Это уже потом IDE стали называть интерфейсом для передачи данных, поскольку контроллер (находящийся в устройстве, обычно в жестких дисках и оптических приводах) и материнскую плату нужно было чем-то соединять. Его (IDE) еще называют ATA (Advanced Technology Attachment), получается что то вроде "Усовершенствованная технология подсоединения". Дело в том, что ATA - параллельный интерфейс передачи данных, за что вскоре (буквально сразу после выхода SATA, о котором речь пойдет чуть ниже) он был переименован в PATA (Parallel ATA).

Что тут сказать, IDE хоть и был очень медленный (пропускная способность канала передачи данных составляла от 100 до 133 мегабайта в секунду в разных версиях IDE - и то чисто теоретически, на практике гораздо меньше), однако позволял присоединять одновременно сразу два устройства к материнской плате, используя при этом один шлейф.

shlejf-interfejsa-IDE-zhestkogo-diska

Причем в случае подключения сразу двух устройств, пропускная способность линии делилась пополам. Однако, это далеко не единственный недостаток IDE. Сам провод, как видно из рисунка, достаточно широкий и при подключении займет львиную долю свободного пространства в системном блоке, что негативно скажется на охлаждении всей системы в целом. В общем IDE уже устарел морально и физически, по этой причине разъем IDE уже не встретить на многих современных материнских платах, хотя до недавнего времени их еще ставили (в количестве 1 шт.) на бюджетные платы и на некоторые платы среднего ценового сегмента.

Следующим, не менее популярным, чем IDE в свое время, интерфейсом является SATA (Serial ATA), характерной особенностью которого является последовательная передача данных. Стоит отметить, что на момент написания статьи - является самым массовым для применения в ПК.

sata-shlejf

Существуют 3 основных варианта (ревизии) SATA, отличающиеся друг от друга пропускной способностью: rev. 1 (SATA I) - 150 Мб/с, rev. 2 (SATA II) - 300 Мб/с, rev. 3 (SATA III) - 600 Мб/с. Но это только в теории. На практике же, скорость записи/чтения жестких дисков обычно не превышает 100-150 Мб/с, а оставшаяся скорость пока не востребована и влияет разве что на скорость взаимодействия контроллера и кэш-памяти HDD (повышает скорость доступа к диску).

Из нововведений можно отметить - обратную совместимость всех версий SATA (диск с разъемом SATA rev. 2 можно подключить к мат. плате с разъемом SATA rev. 3 и т.п.), улучшенный внешний вид и удобство подключения/отключения кабеля, увеличенная по сравнению с IDE длина кабеля (1 метр максимально, против 46 см на IDE интерфейсе), поддержка функции NCQ начиная уже с первой ревизии. Спешу обрадовать обладателей старых устройств, не поддерживающих SATA - существуют переходники с PATA на SATA, это реальный выход из ситуации, позволяющий избежать траты денег на покупку новой материнской платы или нового жесткого диска.

perehodnik-sata-ide

Так же, в отличии от PATA, интерфейсом SATA предусмотрена "горячая замена" жестких дисков, это значит, что при включенном питании системного блока компьютера, можно присоединять/отсоединять жесткие диски. Правда для ее реализации необходимо будет немного покопаться в настройках BIOS и включить режим AHCI.

Следующий на очереди - eSATA (External SATA) - был создан в 2004 году, слово "external" говорит о том, что он используется для подключения внешних жестких дисков. Поддерживает "горячую замену" дисков. Длина интерфейсного кабеля увеличена по сравнению с SATA - максимальная длина составляет теперь аж два метра. eSATA физически не совместим с SATA, но обладает той же пропускной способностью.

eSATA-i-SATA

Но eSATA - далеко не единственный способ подключить внешние устройства к компьютеру. Например FireWire - последовательный высокоскоростной интерфейс для подключения внешних устройств, в том числе HDD.

interfejs-FireWire

Поддерживает "горячу замену" винчестеров. По пропускной способности сравним с USB 2.0, а с появлением USB 3.0 - даже проигрывает в скорости. Однако у него все же есть преимущество - FireWire способен обеспечить изохронную передачу данных, что способствует его применению в цифровом видео, так как он позволяет передавать данные в режиме реального времени. Несомненно, FireWire популярен, но не настолько, как например USB или eSATA. Для подключения жестких дисков он используется довольно редко, в большинстве случаев с помощью FireWire подключают различные мультимедийные устройства.

USB (Universal Serial Bus), пожалуй самый распространенный интерфейс, используемый для подключения внешних жестких дисков, флешек и твердотельных накопителей (SSD). Как и в предыдущем случае - есть поддержка "горячей замены", довольно большая максимальная длина соединительного кабеля - до 5 метров в случае использования USB 2.0, и до 3 метров - если используется USB 3.0. Наверное можно сделать и бОльшую длину кабеля, но в этом случае стабильная работа устройств будет под вопросом.

Скорость передачи данных USB 2.0 составляет порядка 40 Мб/с, что в общем-то является низким показателем. Да, конечно, для обыкновенной повседневной работы с файлами пропускной способности канала в 40 Мб/с хватит за глаза, но как только речь пойдет о работе с большими файлами, поневоле начнешь смотреть в сторону чего-то более скоростного. Но оказывается выход есть, и имя ему - USB 3.0, пропускная способность которого, по сравнению с предшественником, возросла в 10 раз и составляет порядка 380 Мб/с, то есть практически как у SATA II, даже чуть больше.

Есть две разновидности контактов кабеля USB, это тип "A" и тип "B", расположенные на противоположных концах кабеля. Тип "A" - контроллер (материнская плата), тип "B" - подключаемое устройство.

usb2-i-usb3-tipy-A-i-B

USB 3.0 (тип "A") совместим с USB 2.0 (тип "A"). Типы "B" не совместимы между собой, как видно из рисунка.

Thunderbolt (Light Peak). В 2010 году компанией Intel был продемонстрирован первый компьютер с данным интерфейсом, а чуть позже в поддержку Thunderbolt к Intel присоединилась не менее известная компания Apple. Thunderbolt достаточно крут (ну а как иначе то, Apple знает во что стоит вкладывать деньги), стоит ли говорить о поддержке им таких фич, как: пресловутая "горячая замена", одновременное соединение сразу с несколькими устройствами, действительно "огромная" скорость передачи данных (в 20 раз быстрее USB 2.0).

interfejs-Thunderbolt

Максимальная длина кабеля составляет только 3 метра (видимо больше и не надо). Тем не менее, несмотря на все перечисленные преимущества, Thunderbolt пока что не является "массовым" и применяется преимущественно в дорогих устройствах.

Идем дальше. На очереди у нас пара из очень похожих друг на друга интерфейсов - это SAS и SCSI. Похожесть их заключается в том, что они оба применяются преимущественно в серверах, где требуется высокая производительность и как можно меньшее время доступа к жесткому диску. Однако, существует и обратная сторона медали - все преимущества данных интерфейсов компенсируются ценой устройств, поддерживающих их. Жесткие диски, поддерживающие SCSI или SAS стоят на порядок дороже.

SCSI (Small Computer System Interface) - параллельный интерфейс для подключения различных внешних устройств (не только жестких дисков).

kabel'-SCSI

Был разработан и стандартизирован даже несколько раньше, чем первая версия SATA. В свежих версия SCSI есть поддержка "горячей замены".

SAS (Serial Attached SCSI) пришедший на смену SCSI, должен был решить ряд недостатков последнего. И надо сказать - ему это удалось. Дело в том, что из-за своей "параллельности" SCSI использовал общую шину, поэтому с контроллером одновременно могло работать только лишь одно из устройств, SAS - лишен этого недостатка.

interfejs-SAS

Кроме того, он обратно совместим с SATA, что несомненно является большим плюсом. К сожалению стоимость винчестеров с интерфейсом SAS близка к стоимости SCSI-винчестеров, но от этого никак не избавиться, за скорость приходится платить.

Если вы еще не устали, предлагаю рассмотреть еще один интересный способ подключения HDD - NAS (Network Attached Storage). В настоящее время сетевые системы хранения данных (NAS) имеют большую популярность. По сути, это отдельный компьютер, этакий мини-сервер, отвечающий за хранение данных. Он подключается к другому компьютеру через сетевой кабель и управляется с другого компьютера через обычный браузер. Это все нужно в тех случаях, когда требуется большое дисковое пространство, которым пользуются сразу несколько людей (в семье, на работе). Данные от сетевого хранилища передаются к компьютерам пользователей либо по обычному кабелю (Ethernet), либо при помощи Wi-Fi. На мой взгляд, очень удобная штука.

setevaja-sistema-hranenija-dannyh-NAS

Думаю, это все на сегодня. Надеюсь вам понравился материал, предлагаю подписаться на обновления блога, чтобы ничего не пропустить (форма в верхнем правом углу) и встретимся с вами уже в следующих статьях блога.

27 thoughts on “Интерфейсы подключения жестких дисков – IDE, SATA и другие

  • 14.11.2021 в 04:36
    Permalink

    Дорогой Даниил Андреевич ,благодаря вас за то что вы откликнулись на моё обращение за помощью, в этот момент когда я вам писал комментарий, у меня завис компьютер и я не успел сохранить текст который хотел отправить вам , вот взялся опять возобновить текст только не уверен что опять не зависнет комп по этому буду спешить и в крадце объяснять цель моего обращения за помощью Дело в том что покупая комп я не подозревал что он универсальный да и инструкция к нему на английском так поверхностно пролистал и закинул, но в процессе эксплуатации компа я обнаружил что он может работать с интерфейсом старого образца а у меня как раз в то время скопилось прилично старых ж/дисков и я попробовал подключить и их и к моему изумлению мне это удалось и я долго применял старые диски, тогда я был по моложе и увлекался игрой ИЛ-2 штурмовик и эти диски выручали меня .Но в процессе эксплуатации я попробовал подключить новые сатовские диски одновременно будут они работать вместе и стары и новый интерфейсы и у меня получилось,но потом что то произошло непонятное старые диски ОС не стала видеть что произошло я так и не пойму по сей день и что характерно компьютер перестал запускаться без одновременного подключения обоих интерфейсов старый запускается только через windows 7 через диск DWD и только но система его не видит по этому процесс установки windows не возможен а sata спокойно загружается но опять же при наличии подключённого интерфейса с/ж диском IDE иначе на мониторе бегает перемещается надпись нет сигнала и сатовский интерфейс не работает и последнее время стал компьютер тормозить и зависать вот така у меня беда.Дорогой Даниил Андреевич если можете чем то помочь прошу посоветуйте как исправить мою проблему просто подскажите по человечески очень буду вам признателен и благодарен потому как от вас теперь может зависеть моя дальнейшая судьба,для меня компьютер это всё потому как я уже не молод и перенёсший болезнь как инсульт живу на этом свете один и моя отдушина это комп.За ранние благодарю вас надеюсь что вы поможете своими познаниями преодолеть мой недуг С уважением к вам и хороших пожеланий в вашей жизни. Бобринёв Василий Иванович.

    Ответ
  • 19.11.2020 в 16:59
    Permalink

    Вполне коротко и достаточно нужной информации .Помогло и за это спасибо

    Ответ
  • 03.05.2020 в 21:43
    Permalink

    Просто, понятно, исчерпывающе. Большое спасибо!

    Ответ
  • 23.04.2020 в 10:11
    Permalink

    А жесткий диск IDE не подойдёт к современным видеорегистраторам для видеонаблюдения?
    На нём надписи:
    SATA 3.0
    RPM: 7200
    RATED: 5V 420 ma 12V 700 ma

    Ответ
  • 12.01.2020 в 16:26
    Permalink

    «Итак, первым на очереди у нас будет самый “древний” (80-е года) из всех, в современных HDD его уже не встретить, это интерфейс IDE (он же ATA, PATA).»
    Да? А как же интерфейс MFM (Modified Frequency Modulation), предшественник IDE? Жёсткие диски MFM имели форм-фактор 5,25 дюйма, напоминали внушительные толстые кирпичи и при работе шумели как советские холодильники. Вот настоящие восьмидесятые года. А IDE – это в основном «лихие» девяностые.

    Ответ
    • 10.09.2020 в 14:38
      Permalink

      Если я не ошибаюсь, то MFM — это кодировка, а сами интерфейсы, использующие её, назывались ST*.

      Ответ
  • 10.04.2019 в 01:23
    Permalink

    Спасибо, приятно было читать.

    Ответ
  • 06.04.2019 в 10:51
    Permalink

    Спасибо. Все наглядно и понятно

    Ответ
  • 22.02.2019 в 13:59
    Permalink

    Спасибо автору за хорошую статью!!! Все емко, четко и доходчиво!!!

    Ответ
    • 22.09.2022 в 12:40
      Permalink

      Спасибо, чётко! Узнал, что хотел.

      Ответ
  • 16.02.2019 в 13:33
    Permalink

    Это интерфейсы отвечают за одновременную работу программ?

    Ответ
  • 30.12.2017 в 22:46
    Permalink

    У меня до сих пор трудятся на одном шлейфе два PATA IDE харда.. Master – Western Digital WD800BB-00JHA0 80Гб и Slave SAMSUNG SP0411N 40 ГБ

    Ответ
  • 04.12.2016 в 16:48
    Permalink

    Хм, очень толково изложен материал. Спасибо!)

    Ответ
  • 11.08.2015 в 16:50
    Permalink

    материал изложен понятно,спаисбо за картинки.Побольше бы таких трлковых статей.

    Ответ
  • 22.03.2015 в 22:51
    Permalink

    Приятно читать толкового автора статьи, который понимает что пишет. Спасибо

    Ответ
  • 31.12.2014 в 06:08
    Permalink

    Благодарю за занимательный материал!
    Появился вопрос: “Разъём SAS внедрён в зенбуки?” И используется ли он в профессиональной фотоаппаратуре, где скорость передачи большого количества ТИФ файлов весьма принципиальна?
    Спасибо!

    Ответ
  • 27.11.2014 в 20:37
    Permalink

    Действительно, все просто и понятно!

    Ответ
  • 10.10.2014 в 20:08
    Permalink

    Отличная статья, довольно популярно все объяснено, спасибо!

    Ответ
  • 15.09.2014 в 21:04
    Permalink

    Здорово! Ликбез достойный перу!

    Ответ
    • 11.02.2021 в 13:43
      Permalink

      Полностью согласен, Серега

      Ответ
  • 11.09.2014 в 12:33
    Permalink

    Спасибо! Отличная статья!

    Ответ
  • 27.08.2014 в 13:36
    Permalink

    Простота – сестра таланта. Спасибо!

    Ответ
  • 10.06.2014 в 14:27
    Permalink

    Действительно, понятно описано и проиллюстрировано)Спасибо!

    Ответ
  • 03.06.2014 в 22:17
    Permalink

    спс очень доступно обьяснил)

    Ответ
  • 14.05.2014 в 14:10
    Permalink

    спасибо за картинки к описанию

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector