Dyski ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Podobne dokumenty
Dyski twarde. Pudełko UTK

Dyski z interfejsem SCSI.

Autor: Jakub Duba. Interjesy

Podsumowanie. semestr 1 klasa 2

Twardy dysk. -urządzenie pamięci masowej

Protokoły obsługi dysków. AHCI ( z ang. Advanced Host Controller Interface), NVMe ( z ang. Non-Volatile Memory express)

HDD. (hard disk drive) Źródło: Urządzenia techniki komputerowej - WSiP

Pamięci masowe. ATA (Advanced Technology Attachments)

Architektura komputerów

Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Wstęp do informatyki. Interfejsy, urządzenia we/wy i komunikacja. Linie magistrali

Rys. 1. Rozmiary dysków twardych. Z lewej 3.5, z prawej 2.5.

Modernizacja zestawu komputerowego. Marek Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Technologie informacyjne - wykład 2 -

URZĄDZENIA WEJŚCIA-WYJŚCIA

Interfejsy dysków twardych. Natalia Mogielska kl.ic

Technologia informacyjna. Urządzenia techniki komputerowej

Architektura komputerów

Wykład 14. Zagadnienia związane z systemem IO

8. MAGISTRALE I GNIAZDA ROZSZERZEŃ. INTERFEJSY ZEWNĘTRZNE.

Architektura Komputerów

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

Pamięci zewnętrzne. Rodzaje dysków twardych. Rodzaje pamięci zewnętrznych

Wykład 2. Temat: (Nie)zawodność sprzętu komputerowego. Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot:

Interfejs urządzeń peryferyjnych

Zagadnienia związane z systemem IO

Pamięci masowe. Historia. HDD (ang. Hard Disk Drive) dysk twardy. NEXT, 5/2009. WIKIPEDIA,

Architektura komputerów

Architektura komputerów

Mikroprocesor Operacje wejścia / wyjścia

Protokoły obsługi dysków. AHCI ( z ang. Advanced Host Controller Interface), NVMe ( z ang. Non-Volatile Memory express)

Schemat dysku twardego

Bajt (Byte) - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, z bitów. Oznaczana jest literą B.

Temat 2. Logiczna budowa komputera.

Magistrala. Magistrala (ang. Bus) służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca systemu komputerowego.

BUDOWA KOMPUTERA. Monika Słomian

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

OFERTA. Załącznik nr 1 do zapytania ofertowego: Wzór oferty. Dane oferenta. Pełna nazwa oferenta: Adres:. REGON:.. Tel./fax.: .

Z parametrów procesora zamieszczonego na zdjęciu powyżej wynika, że jest on taktowany z częstotliwością a) 1,86 GHz b) 540 MHz c) 533 MHz d) 1 GHz

Interfejs SCSI Meditronik Sp. z o.o., ul. Wiertnicza 129, Warszawa Tel.: (22) Fax: (22)

Magistrale i gniazda rozszerzeń

2,5 cala/3,5 cala USB 3.0 Obudowa SSD/HDD RAID SATA

Architektura Komputerów

Budowa Komputera część teoretyczna

Załącznik nr 6 do SIWZ. 1. Stacja robocza 46 szt. NAZWA PRODUCENTA: NUMER PRODUKTU (part number):

Program Współpracy Transgranicznej

UTK - Mirosław Rucioski

Podstawy Techniki Komputerowej. Temat: BIOS

Płyty główne rodzaje. 1. Płyta główna w formacie AT

Spis treści. UTK Urządzenie techniki komputerowej

ATA Obsługa trybu PIO 2,3 oraz DMA 1,2 wielowierszowych. Wprowadzenie transferu blokowego. Rozszerzenie polecenia Identify Drive

Pamięci zewnętrzne Dysk magnetyczny:

PRZEJŚCIÓWKA Z USB 2.0 DO IDE/SATA

LEKCJA TEMAT: Zasada działania komputera.

Standard transmisji równoległej LPT Centronics

Architektura komputera

Działanie komputera i sieci komputerowej.

Plan wykładu. 1. Urządzenia peryferyjne 2. Rodzaje transmisji danych 3. Interfejs COM 4. Interfejs LPT 5. Plug and Play

Na płycie głównej znajduje się szereg różnych typów złączy opracowanych według określonego standardu gwarantującego że wszystkie urządzenia

Architektura Systemów Komputerowych. Transmisja szeregowa danych Standardy magistral szeregowych

Architektura komputerów

MiniModbus 4DO. Moduł rozszerzający 4 wyjścia cyfrowe. Wyprodukowano dla. Instrukcja użytkownika

Budowa systemów komputerowych

KOMPUTER. Zestawy komputerowe podstawowe wiadomości

PAKIET nr 7 Instytut Fizyki Doświadczalnej

Architektura komputerów. Układy wejścia-wyjścia komputera

USB 3.0 DUAL SATA HDD STACJA DOKUJĄCA

Architektura komputerów

Przejściówka, adapter Digitus USB 2.0, wtyk USB A <=> SATA/IDE, 0,53 m

DA Podręcznik użytkownika. Kabel USB 2.0 DLA IDE i SATA

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

1. Budowa komputera schemat ogólny.

Budowa pamięci RAM Parametry: tcl, trcd, trp, tras, tcr występują w specyfikacjach poszczególnych pamięci DRAM. Czym mniejsze są wartości tych

I Zestaw komputerowy: Stacja robocza i monitor wraz z oprogramowaniem systemowym i akcesoriami - 10 szt. STACJA ROBOCZA:

Parametry techniczne. Testy

Pamięć wirtualna. Przygotował: Ryszard Kijaka. Wykład 4

RS485 MODBUS Module 6RO

nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji cena jedn.netto nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji cena jedn.netto

Działanie systemu operacyjnego

Dyski SSD a systemy plików

SZCZEGÓŁOWE INFORMACJE DOTYCZĄCE KONFIGURACJI OFEROWANEGO SPRZĘTU. Przetarg nieograniczony Dostawa sprzętu komputerowego

RS485 MODBUS Module 6RO

Podzespoły Systemu Komputerowego:

CZYM JEST KARTA GRAFICZNA.

2/17. Magistrale l/o Magistrala PCI

urządzenie elektroniczne służące do przetwarzania wszelkich informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.

Obudowa zewnętrznego dysku USB 2.0, 2.5" (6.35cm)

Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire

DYSKI SSD. Skrót SSD pochodzi od Solid State Disk (albo Drive), co po polsku można przetłumaczyć jako dysk (lub napęd) stały.

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Działanie systemu operacyjnego

RS485 MODBUS Module 6RO

Test dysku Intel SSD DC S GB. Wpisany przez Mateusz Ponikowski Wtorek, 22 Październik :22

Mini Modbus 1AI. Moduł rozszerzający 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe. Wyprodukowano dla

ilość nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji ilość nazwa producenta/ nr katalogowy/ okres gwarancji szt. 1

Znak sprawy: CIOR2/30/10 Załącznik nr 1 do SIWZ

Najważniejsze zalety. Skuteczność pamięci NAS dla profesjonalnych twórców treści kreatywnych oraz w małych i średnich przedsiębiorstwach

Chipset i magistrala Chipset Mostek północny (ang. Northbridge) Mostek południowy (ang. Southbridge) -

Złącza, symbole i oznaczenia. Andrzej Pokrywka ZS Sieniawa

Transkrypt:

Dyski twarde @ʁ ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Spis treści Historia twardych dysków Budowa twardego dysku Zasada działania Parametry twardego dysku Interfejsy twardego dysku 2

Dysk twardy Pamięć masowa gromadząca dane na talerzach magnetycznych 3

4

HISTORIA TWARDYCH DYSKÓW 5

13 września 1956 roku Pierwszy w historii twardy dysk pojawił się 13 września 1956r. Był to RAMAC 350 (Random Access Method of Accounting and Control) firmy IBM. Parametry Mieścił 5 milionów znaków (czyli ok. 5 MB), na pięćdziesięciu 24-calowych talerzach. Gęstość powierzchniowa zapisu wynosiła 2 kb/cal kwadratowy Szybkość odczytu8800 bajtów na sekundę. Czas dostępu 600 ms 6

7

Wstępna przenośność 8

Przenośne twarde dyski IBM 3336-11 9

1983 Rodine RO 352 10MB format 3,5 cala 10

1995 pierwszy dysk SSD 11

Kolejne dyski twarde 12

Ćwiczenie Jaką pojemność ma największy twardy dysk (HDD) dostępny w sprzedaży? 13

14

ZASADA DZIAŁANIA TWARDEGO DYSKU 15

16

Opis pracy Każdy dysk pamięci ma dwie głowice (dla jego dolnej i górnej powierzchni) Głowice utrzymywane są na sprężynujących ramionach wszystkie ramiona głowic są ze sobą połączone i poruszają się synchronicznie, napędzane pozycjonerem. W stanie spoczynku głowice znajdują się na ścieżce parkującej dysku. Gdy dysk zaczyna wirować, poduszka powietrzna wytworzona przy powierzchni, unosi głowice na wysokość mniejszą niż 1 mikrometr. Pozycjoner przemieszcza głowice na wybrany cylinder. Pozycjonery są zbudowane w oparciu o silnik liniowy (elektromagnetyczny) same parkują głowice po wyłączeniu zasilania, gdyż sprężyna automatycznie odciąga je do położenia parkowania. 17

Opis pracy Pracą mechanizmu sterują układy elektroniki, zawierające: blok zapisu blok odczytu z detekcją i korekcją błędów sterowanie pozycjonera. Współczesne dyski mają bufor danych (o pojemności 1 MB - 32 MB) zwany dyskową pamięcią podręczną (Cache), umożliwiający zwiększenie szybkości transmisji. Z dysku podczas odczytu wczytuje się do pamięci Cache, interesujące nas w danej chwili sektorów jak i sektory następujące po nich. Jeśli dane te zostaną zażądane nieco później, to nie muszą być odczytywane z dysku, lecz przywołane są z pamięci Cache. 18

Formatowanie Formatowanie polega na podziale dysku na ścieżki i sektory. Wiąże się ze stratą danych Może być Logiczne realizowane przez system Fizyczne - formatowanie niskiego poziomu realizowane przez kontroler twardego dysku 19

20

Metody zapisu Zone Bit Recording - ZBR. Technika podziału miejsca na dyskach. liczba sektorów na ścieżkę nie jest wartością stałą zależy od położenia ścieżki. Ścieżki zewnętrzne dzielone są na większą liczbę sektorów (np. 300 sektorów) mogą pomieścić większą ilość informacji (są po prostu dłuższe), Ścieżki leżące bliżej środka dysku zawierają mniej sektorów (np. 200). 21

Głowice zapisu/odczytu Zespół głowic zapisu/odczytu, składa się z cienkowarstwowej magnetycznej głowicy zapisu, wyposażonej w miniaturową cewkę o niewielkiej indukcyjności (więc o małej bezwładności) magnetorezystywnej (MR) głowicy odczytu, w której wykorzystywane są zmiany rezystancji specjalnego materiału magnetycznego pod wpływem zmian pola magnetycznego. Głowice MR posiadają zdecydowanie większą czułość od głowic tradycyjnych z cewkami, mogą więc odczytywać słabsze pola magnetyczne (pochodzące od mniejszych, bardziej upakowanych domen). 22

Odczyt danych Dotychczasowe metody odczytu informacji z dysku polegały na wykrywaniu wierzchołków odczytywanych sił elektromotorycznych (tzw. Peak Detectiori). Przy wysokiej gęstości zapisu oraz dużej prędkości obrotowej dysków mogą powstawać zniekształcenia tych wierzchołków Metoda odczytu PRML pozwala bezbłędnie rozpoznać szczyt sygnału sem mimo występujących zakłóceń. Metoda ta wykorzystuje dwa mechanizmy: Partial Response i Maximum Likelihood. Technika Partial Response polega na próbkowaniu analogowego sygnału odczytywanego przez głowicę MR za pomocą przetwornika A/C. Na podstawie uzyskanych próbek specjalny układ wyposażony w procesor DSP, korzystając z metody największego prawdopodobieństwa (Maximum Likelihood) określa miejsce położenia wierzchołka sem. Dzięki tej nowej technologii możliwe jest zmniejszenie wymiarów domen magnetycznych a więc wzrost gęstości zapisu 23

24

Szybkość transmisji szybkość transmisji jest funkcją prędkości obrotowej dysków, która 7200 a nawet 10 000 obrotów na minutę. Obliczmy chwilową szybkość transmisji dla hipotetycznego dysku wirującego z szybkością 5400 obr/min. (90 obr/s) i posiadającego 300 sektorów 512 bajtowych na zewnętrznej ścieżce: 90 (obr/sek) x 300 (sektorów) x 512 (bajtów) = 13,824 MB/s (ok. 110 Megabitów/s). Dane odczytywane z dysku z tą szybkością, ładowane są do bufora, a następnie przesyłane do pamięci operacyjnej komputera. Przepustowość interfejsu nie może być więc mniejsza, niż szybkość odczytu danych z dysku. 25

Ćwiczenie Oblicz przepustowość dysku twardego: Prędkość obrotowa 7200 obr/min Ilość sektorów 500 Wielkość sektora 512 Bajtów Jaką będzie miał przepustowość? Jakie interfejsy będą w stanie to obsłużyć? 26

Szybkość transmisji Od prędkości obrotowej dysków zależy również opóźnienie (ang. latency) w dostępie do wybranego sektora. Im większa prędkość wirowania dysku tym krótsze opóźnienie rotacyjne. Ważnym parametrem jest czas przejścia głowicy ze ścieżki na ścieżkę, zwłaszcza przy transmisji dużych plików. Konstruktorzy dysków nieznacznie opóźnili początki kolejnych ścieżek, tak by po przeczytaniu całej ścieżki głowica zdążyła przesunąć się na ścieżkę następną i trafić na jej początek technika ta nosi nazwę Cylinder Skewing 27

System zarządzania poborem mocy System (ang. Power Management) wyłącza silnik dysku i zaparkowuje głowicę, po pewnym czasie od momentu ostatniej operacji we/wy wykonanej na dysku. Przejście dysku najpierw w stan jałowy (ang. Idle), a następnie uśpienia (ang. Sleep lub Standby) powoduje znaczące zmniejszenie poboru mocy. System Power Management powoduje nawet dziesięciokrotnie zmniejszenie poboru mocy przez nie używany dysk. 28

S.M.A.R.T. S.M.A.R.T. (ang. Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) elektronika dysku monitoruje i analizuje oraz raportuje stan urządzenia (np. wysokość lotu głowicy, czas uzyskania nominalnej prędkości obrotowej, itd.). Jeśli postępuje degradacja tych wielkości, układy kontroli wysyłają wtedy ostrzeżenie, że dysk może ulec uszkodzeniu. 29

S.M.A.R.T. 30

S.M.A.R.T. 31

S.M.A.R.T. 32

PARAMETRY TWARDYCH DYSKÓW 33

Parametry twardych dysków Pojemność Kilkadziesiąt GB do kilkanaście TB Liczba talerzy 1 6 Liczba głowic Liczba cylindrów Średni czas dostępu fizyczne (liczba talerzy x 2) i logiczne (nawet kilkadziesiąt) Kilka kilkanaście tysięcy Kilka milisekund Prędkość obrotowa 5400, 7200, 10 000, 15 000 Szybkość transmisji danych Kilka kilkaset MB/s Szybkość odczytu Szybkość zapisu 34

Parametry twardych dysków Wielkość bufora cache Kilkadziesiąt MB Zasilanie -12V, +5V, +12V Moc pobierana Kilka - kilkanaście W Średnica dysku 3,5, 2,5 (przenośne lub laptopy), 1,8 Interfejs wewnętrzny Interfejs zewnętrzny ATA (IDE, PATA), SATA, SATA Express, U.2, M.2, PCI Express esata, USB, Thunderbolt, Express Card 35

Parametry przenośnych dysków Interfejs zewnętrzny Ilość interfejsów zewnętrznych 1, 2, 3 esata, USB 2.0, 3.0, 3.1, Thunderbolt, Express Card Rodzaj obudowy Odporność na wstrząsy Zasilanie Plastikowa, metalowa Specjalna obudowa Z Interfejsu lub zewnętrzne Dodatkowe oprogramowanie Tworzenie kopii danych 36

Parametry twardych dysków pojemność (kilkadziesiąt GB do kilku TB), liczba głowic odczytu/zapisu (od kilku do kilkudziesięciu), liczba cylindrów (kilka tysięcy) - ścieżki o tych samych numerach na powierzchniach roboczych dysków nazywane są cylindrami, średni czas dostępu (kilka milisekund) (ang. Average Access Time) średni czas poszukiwania potrzebny do umieszczenia głowicy na wybranym cylindrze (ang. Average Seek Time) Opóźnienie rotacyjne potrzebne do umieszczenia głowicy nad odpowiednim sektorem (ang. Rotalional Latency), które przy szybkości dysków równej 7200 obr/min wynosi ok. 4 milisekundy 37

Parametry twardych dysków prędkość obrotowa dysku (5400, 7200, 10000, 15000 obrotów na minutę), szybkość transmisji danych (kilka kilkaset megabajtów/sekundę), wielkość bufora cache (pamięć buforowa kontrolera dysku: 128 KB 32 MB), zasilanie (+12V,+5V), moc pobierana (od kilku do kilkunastu watów). 38

Interfejsy dysków Obecnie występują trzy podstawowe typy interfejsów dyskowych: E-IDE (ATA, PATA), SCSI S-ATA 39

IDE 40

IDE Interfejs IDE wprowadzono w połowie lat osiemdziesiątych, po raz pierwszy w komputerach IBM PC. Standard ten otrzymał również nazwę ATA - \\Advanced Technology Attachment. IDE wyposażono w 16-bitową szynę danych, do współpracy z magistralą ISA. Dyski z interfejsem IDE posiadają zintegrowaną z mechanizmem elektronikę: układy zapisu i odczytu danych oraz układy sterowania (stąd nazwa interfejsu IDE - IntegratedDrive Electronics). 41

IDE Interfejs IDE/ATA i późniejsze jego odmiany wyposażony jest (od początku swojego istnienia) w 40-stykowe złącze. Ze złącza tego usunięto styk 20 by uchronić dysk przed nieprawidłowym podłączenia kabla. Długość kabla interfejsu nie powinna przekroczyć 18 cali. 42

43

44

45

Interfejs IDE Ograniczenie pojemności twardego dysku 504 MB. (większych nie obsługiwał BIOS starszych komputerów IBM PC) Niska przepustowość magistrali ISA szybkość transmisji danych nie mogła być większa niż 8,33 MB/s Interfejs pozwalał dołączyć do systemu dwa dyski twarde. Dwa złącza na taśmie 46

Współpraca dysków IDE z pamięcią RAM Dyski IDE z RAM współpracują na 2 sposoby: pod nadzorem procesora (tryb PIO - ang. Programmed Input/Outpuf); sygnały sterujące i adresy, niezbędne do przesłania informacji do/z pamięci operacyjnej generowane są przez procesor W trakcie tej czynności procesor nie może wykonywać żadnych innych operacji. Tryb spowalnia pracę komputera bezpośredni dostęp do pamięci (ang. Direct Memory Access - DMA) Wymiana informacji pomiędzy pamięcią operacyjną a urządzeniem peryferyjnym zachodzi bez udziału procesora (który w tym czasie może wykonywać inne operacje); 47

Tryb DMA Sterowanie operacją wejścia/wyjścia realizowane jest przez specjalny układ zwany kontrolerem DMA. Protokół PIO protokoły DMA jednosłowowy bezpośredni dostęp do pamięci - ang. single word DMA wielosłowowy, szybszy - ang. multiword DMA). 48

Tryby DMA Tryby PIO Szybkość transmisji (M B/s) single word DMA 0 2,1 PIOO 3,33 single word DMA 1 multi word 4,2 DMA 0 PIO 1 5,22 single word DMA 2 PIO 2 8,33 PIO 3 11,11 multi word DMA 1 13,3 multi word DMA 2 PIO 4 16,6 Ultra DMA mode 2 33,3 Ultra DMA mode 4 66,6 Ultra DMA mode 5 100 49

IDE Płyty główne wyposażane są w dwa złącza (kanały) E- IDE, do których można podłączyć po dwa urządzenia. Żeby napędy wzajemnie się nie zakłócały ustawiano je w trybie Master - Slave. Master oznaczało, że dany napęd jest nadrzędny, Slave informowało, że napęd jest podrzędny, Wybór trybu dokonywano odpowiednio podłączając zworki na dysku twardym (DS Disc Select). Jeśli do taśmy podpinano tylko jeden dysk, był on domyślnie MASTER. Później umożliwiono automatyczny przydział priorytetu przez system. Wymagało to jednak zaznaczenie opcji CS (Cable Select) za pomocą zworki. 50

Master Slave Złącze na płycie głównej 51

52

53

54

Protokół multi word DMA i PIO 4 55

56

Ćwiczenie Odczytaj parametry twardego dysku z obudowy Poszukaj więcej danych na jego temat w Internecie 57

58

Pojemność dysku (ang. Capacity) Maksymalna wewnętrzna szybkość transmisji (ang. Maximum Internal Transfer Rate) Maksymalna zewnętrzna szybkość transmisji (ang. Maximum External Transfer Rate) Średnia szybkość transmisji (ang. Average Sustained Transfer Ratę) Średni czas dostępu (ang. Average Seek Time) Średnie opóźnienie (ang. Average Latency) Prędkość obrotowa dysku (ang. Spindle speed) Fizyczna liczba dysków (ang. Physical Disks) 2 Fizyczna liczba głowic (ang. Physical Heads) 4 120 GB 570 Mbitów/s 100 MB/s (ATA) 150 MB/s (SATA) 27-44 MB 's 9ms Logiczna liczba cylindrów (ang. Logical Cylinders) 16383 Logiczna liczba głowic (ang. Logical Read/Write Heads) 16 Logiczna liczba sektorów (ang. Logical Number of Sectors) 63 Liczba bajtów w sektorze (ang. Bytes per Sector) 512 Bufor Cache 4,16 ms 7200 obr/min 2 MB 59

Niektóre prezentowane w tabeli parametry wymagają komentarza: - wewnętrzna szybkość transmisji (to szybkość pomiędzy powierzchnią dysku a głowicą) jest maksymalna dla ścieżek zewnętrznych i wynosi 570 Mbitów/s (ok. 71 MB/s); natomiast dla ścieżek położonych bliżej środka dysku, wewnętrzna szybkość transmisji jest mniejsza, - zewnętrzna szybkość transmisji - to szybkość przesłania danych pomiędzy kontrolerem dysku a pamięcią operacyjną (wg. standardu ATA 100-100 MB/s). 60

BIOS a dyski IDE 61

SCSI 62

SCSI SCSI (skrót z ang. Small Computer Systems Interface) równoległa magistrala danych. Zazwyczaj stosowany do podpinania twardych dysków i napędów optycznych. Spotyka się też inne urządzenia drukarki, skanery, plotery. System SCSI do niedawna był powszechnie wykorzystywany głównie w wysokiej klasy serwerach i stacjach roboczych. 63

Opis SCSI Do magistrali SCSI można podłączyć 7 dodatkowych urządzeń (kontroler jest ósmym). Urządzenia łączymy w konfiguracji łańcuchowej (ang. Daisy Chain). Wszystkie linie interfejsu są wspólne dla wszystkich urządzeń Kabel łączy urządzenie pierwsze z drugim, drugie z trzecim, trzecie z czwartym, itd. Na końcowym urządzeniu umieszczamy terminator. 64

65

Metoda pracy Specyfikacja SCSI umożliwia każdej dołączonej jednostce rozpoczynać transmisję danych. W praktyce najczęściej inicjuje to komputer (dokładniej sterownik SCSI), adresatem jest urządzenie zewnętrzne. Dostęp jednostek do magistrali rozstrzygany jest na drodze arbitrażu. 66

Praca SCSI Praca magistrali SCSI przebiega w kilku podstawowych fazach: Faza spoczynku Faza wyboru Faza transmisji Standard SCSI może pracować w dwóch trybach: asynchronicznej transmisji danych synchronicznej transmisji danych 67

Kabel SCSI Kable SCSI jest kablem 50-żyłowym. Kabel Wide SCSI ma 68 żył. Każdej linii interfejsu odpowiadają dwa przewody: Linia asymetryczna - przewód sygnałowy i przewód masy (maksymalna długość do 6 metrów) Linia symetryczna - para skręconych przewodów (do 25 metrów) 68

Terminator SCSI Przyczepiany na ostatnim urządzeniu SCSI, w celu tłumienia odbić sygnałów. Jego wartość jest równa impedancji falowej linii. 69

Kontroler SCSI Umożliwia podpinanie urządzeń SCSI. 70

Sterownik SCSI Dysk twardy łączony jest kablem interfejsu SCSI ze sterownikiem umieszczonym w gnieździe płyty głównej. Karty sterowników SCSI posiadają własny BIOS i nie korzystają z procedur obsługi dysku, zawartych w BlOS-ie płyty głównej, Parametry dysków SCSI nie są ograniczane przez BIOS. 71

72

Praca sterownika SCSI Karta posiada dwa 50-stykowe złącza interfejsu SCSI: wewnętrzne - do łączenia z dyskami twardymi wewnątrz komputera zewnętrzne, do podłączenia innych urządzeń (lub dodatkowych dysków twardych). Do obu tych złącz można dołączyć w sumie 7 urządzeń. Karta wymaga ustawienia jedynie numeru jednego z czterech przerwań INTA, B, C, D (za pomocą zworek JP1) Karta potrzebuje włączenia rezystorów tłumiących (JP2), gdy tylko do jednego z dwóch 50-stykowych złącz dołączone są urządzenia Gdy oba złącza są w użyciu -rezystory tłumiące należy wyłączyć, gdyż karta sterownika nie jest na końcu "łańcucha. Karcie na stale producent przyporządkował numer ID (nr urządzenia) równy 7. 73

Praca z dyskiem SCSI Dysk twardy wymaga skonfigurowania Należy ustawić numer twardego dysku (od 0 do 6) Na niektórych dyskach, za pomocą specjalnej zworki należy ustawić kontrolę parzystości lub zrezygnować z niej. Jeśli w komputerze będzie instalowanych więcej niż jeden twardy dysk, tylko na ostatnim włączyć terminatory (na pozostałych je wyłączyć). 74

75

Wide-SCSI Do zewnętrznego 68-stykowego złącza 16-bitowego można podłączyć 8 zewnętrznych urządzeń Wide- SCSI (nadając im numery 15-8). Do wewnętrznego 68-stykowego złącza można podłączyć 7 urządzeń nadając im priorytety 6-0. Przyjęto następujący porządek priorytetów: 7, 6-0, 15-8. Sterownik SCSI ma ustawiony priorytet najwyższy - 7. Na końcu każdego "łańcucha" urządzeń dołączonych do sterownika muszą być włączone terminatory (zwane również Resistor Networks). W przykładzie z rysunku, karta sterownika nie znajduje się na żadnym z końców "łańcucha", więc nie powinna mieć włączonych terminatorów. 76

77

SCSI-1 Podział technologii SCSI Pozwalała na transfer z prędkością 5 MB/s na odległość 6 m SCSI-2 Składa się z dwóch wariantów, zwiększających transfer do 10 lub 20 MB/s (odpowiednio Fast SCSI i Wide SCSI). Maksymalna odległość to około 3 metry, SCSI-3 (Ultra SCSI) Ultra2 SCSI Ultra3 SCSI (Ultra160 SCSI) Ultra4 SCSI (Ultra320 SCSI) Ultra 640 SCSI prędkość transferu 20-40 MB/s, teoretycznie maksymalna odległość zostaje nadal 3 metry wprowadzono technologię Low Voltage Differential, pozwalającą na zwiększenia maksymalnej odległości do ~12 m. Prędkość transferu 40-80 MB/s maksymalny transfer 160 MB/s, dodano funkcje wspomagające wykrywanie i usuwanie przekłamań. maksymalny transfer 320 MB/s maksymalny transfer 640 MB/s. 78

SATA 79

SATA Serial ATA (ang. Serial Advanced Technology Attachment, SATA) szeregowa magistrala komputerowa, służąca do komunikacji pomiędzy płyta główną, a pamięciami masowymi, jak dyski twarde, napędy optyczne i taśmowe. SATA jest następcą magistrali równoległej ATA. 80

Kodowanie 8b/10b Przesył danych Komputer Dysk SATA Bity danych Bity startu i stopu 81

Kable SATA Kable SATA są węższe i bardziej elastyczne od kabli ATA Ułatwia to układanie oraz poprawia chłodzenie komputera. Długość przewodu SATA może dochodzić do 1 metra 82

Złącza SATA Złącza SATA są zminiaturyzowane, umożliwiając zastosowanie SATA w coraz to mniejszych urządzeniach pamięci masowej, i wymagają małej ilości miejsca na płycie głównej. Zespół złącz SATA można stosować jako złącze zintegrowane typu hot plug (pozwala na podpięcie urządzenia do włączonego komputera). 83

84

Odmiany SATA SATA 1 SATA 2 SATA 3 Umożliwia przepustowość 1,5 Gbit/s (ok. 180 MB/s) Oferuje przepustowość 3,0 Gbit/s (ok. 375 MB/s). Udostępnia przepustowość 6,0 Gbit/s (ok. 750 MB/s). 3.1 Zmniejszenie poboru energii przez urządzenia Większa wydajność dysków SSD Wykorzystanie złącza msata 3.2 Mniejsze wymiary dysków twardych SSD Wyższa wydajność dysków SSD Wykorzystanie złącza SATA Express i M2. 3.3 Technologia gontowego zapisu danych (Shingled magnetic recording) na HDD Większa wydajność dysków SSD Wykorzystanie złącza U2 85

BIOS i dysk SATA 86

BIOS i tryby dysku SATA 87

BIOS i opcje SATA 88

SATA Express 89

90

Złącze M.2 91

M.2 X4

Złącze U.2 96

U.2 to sposób na podłączenie nośników PCI-E kablem do płyty głównej.

98

ESATA 99

Interfejs esata esata (external SATA) to odmiana interfejsu SATA do podłączenia zewnętrznych twardych dysków. Przepustowość złącza wynosi od 3Gbit/s (300 MB/s)- SATA 2 (3 Gb/s), SATA 3 (6 Gb/s). Maksymalna długość kabla 2 metry. Złącze nie zapewnia zasilania. Zasilanie z gniazdka elektrycznego Lub ze złącza USB 100

101

Porównanie SATA i esata 102

XSATA i msata xsata xsata to rozwinięcie standardu esata. Jest to zewnętrzne połączenie SATA o długości do 8 metrów przy użyciu ekranowanych kabli i złącz. msata msata (mini-sata) to oficjalnie zaprezentowany 21 września 2009 roku typ złącza SATA. Nową generację złącza do zastosowań w takich urządzeniach jak netbooki oraz dyski SSD 1.8". Maksymalna przepustowość msata wynosi 3 Gbit/s. 103

DYSKI PCI-EXPRESS 104

Dysk na PCI Express 105

Interfejs PCI-Express Interfejs umożliwia osiągnięcie dużych prędkości przesyłu danych (do kilku GB/s). Stosowany dla dysków SSD. Dyski są produkowane jako karta rozszerzeń. 106

BIOS kolejność bootowania 107

108

PROBLEMY TWARDYCH DYSKÓW 109

Problemy twardego dysku Za małą pojemność Zbyt mała prędkość pracy Stary interfejs

Problemy twardego dysku Za małą pojemność Nie ma miejsca na pliki Problemy z plikiem wymiany Duża fragmentacja danych Zbyt mała prędkość pracy Rośnie czas zapisu i odczytu plików Stary interfejs Brak możliwości współpracy z nowymi płytami głównymi

Czy płyta główna obsługuje interfejs twardego dysku? Tak Czy płyta główna obsłuży daną pojemność i szybkość twardego dysku? Tak Czy płyta główna ma odpowiednią ilość złączy dyskowych (przy dodawaniu dysków)? Tak Rozkoszuj się nowym nabytkiem Nie Nie Nie Wybierz inny twardy dysk lub dokup przejściówkę Zmień płytę główną lub uaktualnij BIOS Dokup kartę z dodatkowymi interfejsami

113

http://www.storagesearch.com/chartingthe riseofssds.html - historia SSD 114

Samsung dysk WiFi 115