Внутренний разъем atapi где он

Внутренний разъем atapi где он

Независимо от того, для каких целей приобретается персональный компьютер, он всегда будет использоваться как мультимедийный центр для просмотра видеофильмов и прослушивания музыки. Даже самый «слабый» компьютер легко справится с такой задачей, поэтому прежде, чем начать использовать свой компьютер как мультимедиа центр, необходимо разобраться, как настроить звук на компьютере. Предполагается, что читатели уже проверили уровень громкости и поставили (и скачали из интернета) все необходимые кодеки (K-Lite Codec Pack). Без этих двух шагов у каждого могут возникнуть проблемы с воспроизведением.

Быстрая настройка

Вне зависимости от того, что не работает, проследуем в нижний правый угол рабочего стола. В трее находим значок динамика, при необходимости нажимаем на стрелку.

Регулируем громкость при необходимости. Щелкаем правой кнопкой и дальше выбираем пункт в зависимости от характера неисправности:

  1. Для звука – устройства воспроизведения.
  2. Для голоса – записывающие устройства.

Устройства воспроизведения

Войдя в окно звук, первым делом производим щелчок правой кнопкой мыши и ставим галки:

  • Показать отключённые устройства.
  • Показать отсоединённые устройства.

Разница между ними в том, что первые программно отключены, например, через диспетчер задач, а вторые отсутствуют вовсе, могли быть удалены или даже изначально не использовались.

Стандартный аналоговый выход

На скрине типичный набор устройств. Динамики – это выходы, расположенные на задней панели системного блока. Чтобы убедиться в этом, дважды щёлкнем по иконке.

Прямо здесь приводится расшифровка по цветам. Из-за того, что перевод на русский кривой, новичок может не понять, о чем идёт речь:

  1. Зелёный – левая/правая колонка. В системе surround sound1 это фронтальные динамики.
  2. На оранжевый порт выходят каналы центра и сабвуфера.
  3. Серый – тыловые (задние, боковые) колонки, левая и правая.

На HiFi системах звук вокруг 5.1 обычно имеются полярные выходы – по два на каждую колонку. Следовательно, нужно найти переходник для компьютера. Что касается обычного стерео, то там jack уже распаян, остаётся только присоединить его к зелёному входу. Распиновка переходника 5.1 в нашем случае выглядит следующим образом.

Зная раскладку, не нужно пугаться дальнейших опций (потому что список обширен). Разберём, что означает каждая настройка.

В верхней части предлагается изменить настройки всего звука сразу. В данный момент уровень составляет 47%. Нажатием на значок динамика можно мгновенно отключить все колонки, рядом находится баланс. Но имеется ещё 12 настроек! Они не должны пугать нас:

  1. Rear – означает задняя панель, фото которой приведено выше. Там имеется шесть коннекторов: чёрный, оранжевый, серый, розовый, голубой, зелёный. Первые 5 цветов указаны среди 12 настроек. А зелёный регулируется в самом верху (Realtek HD Audio Output).
  2. Затем имеются розовый и зелёный фронтальной панели. В данном случае на них стоит значок зачёркнутого круга. Это означает, что на передней панели системного блока не имеется разъёмов audio-jack для наушников, либо он не присоединён к материнской плате, либо отключён пользователем программно (включите, если это необходимо).
  3. Остальные 5 настроек, это звук вокруг 7.1. В данном случае тыловые колонки представлены двумя группами: задними и боковыми. Подключить их физически нельзя, но настройки для имитации такого подключения имеются. Это программное построение системы 7.1 из восьми виртуальных колонок при наличии всего 6 реальных (5.1). Такую опцию оценят лишь меломаны, обычным юзерам она не нужна. Задние колонки обычно подключаются на чёрный коннектор, но нам система не предлагает такой возможности. Нужен другой драйвер Realtek, предназначенный для систем звук вокруг 7.1. Скачать его можно у производителя. А через свойства (см. скрин) можно обновить ПО на имеющееся 5.1. Это не самый лучший способ, потому что штатные средства Windows находят далеко не все имеющиеся драйверы.

Осталось добавить, что изменением уровня оранжевого разъёма одновременно регулируются сабвуфер и центральная колонка, серого – обе боковые. В смущение могут привести только надписи in – входы. На самом деле часть из коннекторов является выходами для звука. Мы ничего не сказали по поводу голубого. Это линейный аналоговый вход, наподобие (розового) микрофона. Закладку Улучшения предлагается рассмотреть ниже.

Гарнитура на передней панели системного блока

Второй в списке Realtek HD Audio 2nd output – это аудио-разъем фронтальной панели. Красная стрелка означает, что он не подключён. О чем уже упоминалось выше. Эта опция означает, что на материнской плате имеется свободный коннектор F_AUDIO, куда можно завести гарнитуру. Типичный его вид показан на снимке.

Если присмотреться, то можно заметить – второй слева нижний пин. Это ключ, по которому определяется раскладка разъёма. Электрический интерфейс приведён на скрине.

Распиновка поможет подключить сюда практически любую гарнитуру. Нужно обратить внимание, что на F_AUDIO могут выходить два различных физических интерфейса:

Таблица дана для второго случая, потому что первый изживает себя. Но в спецификации на материнскую плату нужно уточнить, с какими сигналами поставляется этот разъем. Помимо этого отдельно можно встретить внутренние порты USB под гарнитуры, но обычно никто их не использует, а вместо этого применяют те, что расположены на корпусе системного блока. На фото типичный совмещённый модуль для фронтальной панели системного блока из USB и аудио-jack. Два разъёма отличаются друг от друга положением ключа.

Цифровой аудио выход S/P-DIF

Последний компонент в меню устройств воспроизведения работает исправно, но в описании говорится что-то про загадочный внутренний порт ATAPI. Вы нигде не найдёте в интернете расшифровки этих слов. На самом деле это всего лишь коннектор S/P-DIF, которого нет на задней панели. Разъем на материнской плате пуст. Для чего S/P-DIF может понадобиться при настройке звука?

Интерфейс был представлен в 80-е годы (XX века) фирмами Sony и Philips после выхода первых цифровых CD-плееров. Для проигрывания музыки приходилось выполнять двойное преобразование аналог-цифра (обратное и прямое), что снижало качество. S/P-DIF передаёт на максимуме производительности потрясающую частоту выборки (дискретизации) до 768 кГц. Битрейт шины обычно составляет от 2 до 3,1 МГц в зависимости от этого параметра:

  1. 2 МГц для частоты выборки 32 кГц (спутниковые приёмники).
  2. 2,8 МГц для частоты выборки 44,1 кГц (CD-плееры).
  3. 3,1 МГц для частоты выборки 48 гГц (цифровые магнитофоны).

Чтобы оценить возможную пользу этого разъёма, обратим внимание на вкладку поддерживаемые интерфейсы.

  • DTS audio. Используется для проигрывания видео качества HD и Blu-ray дисков. Поддерживает систему колонок 5.1 и 7.1 в зависимости от программной реализации. Пригоден для подключения домашних кинотеатров.
  • Dolby Digital – в обычном виде тот же интерфейс 5.1. Отличие от DTS в возможностях подключаемой аппаратуре (проигрыватели, домашние кинотеатры и пр.).
  • Microsoft WMA Pro Audio. Используется некоторыми проигрывателями, например, онлайн на сайте nbcolympics.com/video.

Все три разновидности обеспечивают передачу цифрового звука с высоким разрешением для сложных акустических систем. Поскольку передаются они по одному и тому же каналу, то процесс совершенно прозрачен для пользователя. В некоторых случаях понадобятся кодеки или драйверы. S/P-DIF представляет собой гибридный выходной порт 3-в-1 для достижения максимальной совместимости с внешним оборудованием.

Как использовать S/P-DIF

Из конфигурации системной платы видно, что производитель (Gigabyte) не очень заботится о цифровом выводе S/P-DIF. Вместо этого на задней панели присутствует высокопроизводительный порт HDMI. Это гибридный интерфейс передачи аудио и видео информации по одной линии. Проблема только в том, что кабель стоит недёшево, в комплекте с техникой поставляется чрезвычайно редко и не всеми устройствами поддерживается. Колонки с интерфейсом HDMI чрезвычайно сложно найти, впрочем, то же самое можно сказать и про S/P-DIF (например, Polk Audio Woodbourne).

На фото видно, что коннектор представлен всего двумя пинами. Как утверждает молва, у Gigabyte здесь используется передатчик ALC883, который можно непосредственно заводить на оптический или коаксиальный вход 75 Ом любой аппаратуры. Для этого понадобится соответствующий кабель. Одни из пинов является схемной землёй, а другой – выходом цифрового звука. Для стыковки подойдёт штырьковый коннектор от системного вентилятора (кулера). Порты удалось найти на e-bay (ebay.com/sch/-/175673/i.html?_nkw=spdif). Правда, стоят они недёшево. Если имеется возможность, нужно спросить коннекторы в ближайшей мастерской по ремонту ПК, иногда там соглашаются продать по сходной цене компоненты.

На некоторых, даже и старых, материнских платах (Asus A7N8X-X) имеется коннектор S/P-DIF с входом. Это позволяет записывать здесь звук и выполнять некоторые другие операции. В таком случае пинов может быть не 2, а больше, например, 6. Их функции расписаны в руководстве пользователя (см. фото).

Аналоговый звук никогда не будет самым лучшим. Поэтому если нет возможности использовать S/P-DIF, то нужно купить кабель HDMI. Этот цифровой интерфейс обычно имеется на современных материнских платах. Его версию нужно смотреть в руководстве пользователя. Начиная с 2.0, интерфейс поддерживает передачу целых 32 независимых каналов. Разумеется, HDMI совместим с DTS и Dolby Digital, упомянутыми выше в связи с S/P-DIF. HDMI нацелен на любителей кино, а не на меломанов, потому что позволяет передавать одновременно видео высокой чёткости.

Читайте также:  Как в форк плеер добавить виджет

Для использования интерфейса требуется купить шнур, а на домашнем кинотеатре обнаружится входной разъем. Из сказанного должно быть понятно, что потребуется акустическая система 5.1 или 7.1 (в том числе +2), чтобы насладиться всеми преимуществами. В противном случае нет надобности использовать столь сложную аппаратуру.

Записывающие устройства

Эта тема фактически раскрыта. Аналоговый микрофон обычно вставляется в розовый jack рядом с наушниками, а USB-гарнитура иногда требует установки драйвера. Автору приходилось видеть одного деревенского системного администратора (население порядка 2500 человек), который говорил, что сложные наушники не требуют драйвера. Дело в том, что в посёлках не продают по-настоящему качественную аппаратуру, и не каждый о ней знает.

Сложная USB-гарнитура определяется в диспетчере устройств, как составное устройство. И это не работает, хотя иногда (мы не видели этого лично) в наушниках можно что-то слышать. Для Skype и общения это не годится, и все-таки рекомендуется поставить драйвер. Потому что внутри навороченных наушников частенько может стоять собственный контроллер.

Основная проблема у пользователей бывает та, что в настройках микрофона прописано нулевое усиление. Поэтому говоришь, а тебя не слышно. Это исправляется за пару минут. В начале говорилось, как зайти в устройства воспроизведения, а теперь нужно выбрать записывающие устройства. Выставить галки в контекстном меню, как указано выше и изменить усиление. Хотелось бы обратить внимание на то, что и у производителей встречаются ошибки. Так например, наш микрофон якобы стоит на передней панели, что не соответствует действительности. Он воткнут в jack рядом с колонками.

Проверка работоспособности осуществляется лёгким щелчком пальцами в районе приёма. При это индикатор в правой части окна частично окрасится зелёным. Если этого не происходит, значит звук не приходит, и сторонние программы для общения не виноваты. Дважды щелкаем по рабочему микрофону и идём на вкладку Уровни. Здесь все шкалы нужно выставить на максимум. Большинство программ самостоятельно регулируют уровень громкости гарнитуры, и об этом не нужно беспокоиться. Если индикатор при щелчке теперь зеленеет, то все в порядке. В противном случае проверяем драйверы, выключатели на микрофоне, потому что устройство работает некорректно.

В окне, помимо микрофона, ещё имеется стерео микшер. Это устройство системное, его не найдёшь на материнской плате. Оно отвечает за смешивание каналов. И если нужно выполнить полный захват звука, а не только микрофон, то следует выбрать стерео микшер устройством по умолчанию. Иные программы (Audacity) позволяют производить изменения налёту. Под линейным входом понимается голубой jack (см. выше).

Skype

Теперь не обязательно ставить Skype, потому что появилась онлайн-версия (web.skype.com/ru/). Для этого нужно поставить плагин на браузер.

После этого нужно будет дать разрешения брандмауэру, и можно начинать общаться. Минус в том, что нет опции проверочного вызова. Но если все настроено согласно нашим указаниям, то особых проблем не должно быть. Для проверки микрофона используйте любую программу захвата звука, в том числе встроенную в Windows Запись голоса. В новой Windows 10 при неправильных настройках микрофона высветится предупреждение, что является дополнительной гарантией и одновременно – сигналом выполнить проверку.

Это означает, что приложениям запрещено пользоваться микрофоном. Тогда здесь же, в звукозаписи, нужно зайти в параметры и дать разрешение. В противном случае микрофон работать не будет.

В устанавливаемом приложении скайп внутренние настройки одновременно изменяют системное усиление микрофона. Об этом нужно помнить и проверять их периодически вручную по схеме, описанной выше.

Как воспроизводится звук на ПК

Для начала стоит разобраться, каким образом компьютер воспроизводит звук. В аналоговых интерфейсах происходит преобразование цифрового двоичного сигнала из музыкальных или видео файлов в непрерывный. Первым на пути цепочки преобразователей стоят программное обеспечение или кодеки, которые распаковывают аудио файл и позволяют далее считывать медиа проигрывателю звуковые данные. Данные из центрального программного ядра после обработки поступают в звуковую плату, где происходит преобразование двоичного цифрового сигнала в аналоговый звуковой и его предварительное усиление. Далее информация поступает на звуковоспроизводящее устройство, наушники или колонки.

Существуют различные форматы, и у каждого своя специфика, разговаривать о которой не позволяет объем обзора. Поэтому считается обычно достаточным скачать из интернета и поставить K-Lite Codec Pack. Этот пакет поставляется с собственным весьма хорошим проигрывателем.

Настройка звука на компьютере в операционной среде Windows производится как с помощью стандартных средств системы, так и с помощью сторонних утилит (которые лучше не использовать). Ниже рассмотрим настройку звука с помощью стандартных средств, которые есть на любом компьютере. Для этого нужно перейти в меню «Пуск», далее «Панель инструментов» и выбрать иконку с надписью «Звук». Настройки, которые можно провести с помощью этой стандартной утилиты следующие:

  • Настроить конфигурацию динамиков. Первым делом в окне «Звук» необходимо выбрать устройство воспроизведения, оно имеет надпись «Динамики». Если нажать кнопку «Настроить», тогда откроется дополнительное окно, позволяющее настроить конфигурацию динамиков. Конфигурацию можно выбрать из предлагающегося списка, если используются обычные наушники или пара колонок, тогда данный тип будет как «Стерео», если используются тыловые и фронтальные колонки (4 штуки), тогда «Квадрафонические» (ромбовидный алмаз) ну и для систем домашнего кинотеатра используется звук вокруг 5.1 и 7.1. После выбора стоит нажать на кнопку «Проверка», чтобы прослушать, как будет воспроизводиться звук.
  • Настроить уровень громкости и баланс. Для этого необходимо нажать кнопку «Свойства» в панели «Звук» и перейти на вкладку «Уровни». Здесь можно настроить уровень воспроизведения и баланс звучания. Также можно провести настройку чувствительности микрофона и линейного входа.
  • Настроить звуковые оповещения системы. Если перейти на вкладку «Звуки» в окне «Звук», тогда можно настроить различные темы звукового сопровождения определённых действий системы. Например, запуск и завершение работы Windows и другие. Для этого, нужно выбрать какое-либо программное событие и присвоить ему стандартный, либо выбрать свой (с помощью кнопки «Обзор») звук.
  • Другие параметры воспроизведения. На вкладке «Связь» можно настроить различные варианты приглушения или вообще отключить звук, при разговоре по телефону с использованием компьютера.

Все вышеперечисленные действия будут возможны только в том случае, если корректно установлены драйвера для взаимодействия звуковой карты и материнской платы. Данные драйверы обычно идут на диске в комплекте с картой, либо на сайте Realtek (редко на другом). Чтобы проверить, корректно ли установлены драйверы, необходимо поступить следующим образом.

В меню «Пуск» навести курсор на «Мой компьютер» и открыть меню свойств с помощью правой кнопки мыши. Перейти в свойства, после чего нажать на строчку с надписью «Дополнительные параметры системы» (для Windows 7 и выше, для Windows XP этот шаг не требуется) и в открывшемся окне перейти на вкладку «Оборудование». После этого жмём кнопку «Диспетчер устройств» и можно увидеть все устройства, установленные в системе. Далее в дереве развернуть узел «Звуковые, видео и игровые устройства» и убедиться в том, что устройства функционируют корректно (нет жёлтенького значка с восклицательным знаком). Если имеются какие-либо неполадки, следует переустановить драйверы.

Если после всего вышеперечисленного звук все равно отсутствует или воспроизводится некорректно, необходимо проверить звуковоспроизводящее устройство. Гнездо, в которое оно включено, должно быть зелёного цвета. Также необходимо проверить целостность кабеля и попытаться воспроизвести, например, песню, используя сторонний источник (например, телефон, плеер и т.д.). Если при этом звук отсутствует или имеет сильные искажения – значит, динамики или наушники имеют свою неисправность и нуждаются в ремонте или замене.

  • Частые вопросы
  • Терминология
  • Хранение данных

ATA (AT Attachment) — параллельный интерфейс для подключения накопителей к ПК. В 90-е являлся стандартом, построенным на платформе IBM PC. В настоящее время стремительно вытесняется на рынке своим же последователем — SATA. С момента появления SATA, ATA переименовали в PATA (Parallel ATA).

История

Первоначально интерфейс получил предварительное название PC/AT Attachment («Соединение с PC/AT»), поскольку он предназначался для подключения к 16-битной шине ISA (известна как шина AT). В окончательной версии название переделали в «AT Attachment» во избежании проблем с торговыми марками.

Первая версия стандарта была разработана в 1986 году компанией Western Digital, она имела название IDE (Integrated Drive Electronics — «встроенная в привод электроника»). Название отображало существенное нововведение: контроллер привода располагался в нем самом, а не в виде отдельной платы расширения, как в предшествующем стандарте ST-506 и существовавших тогда интерфейсах SCSI и ST-412. Благодаря этому нововведению были улучшены характеристики накопителей. Меньшее расстояние до контроллера, упрощенное управление им, поскольку контроллер канала IDE абстрагировался от деталей работы привода, более дешевое производство.

Читайте также:  Не работают птф на ваз 2115

Правильное название контроллера канала IDE — хост-адаптер, потому что он перешел от прямого управления приводом к обмену данными с ним по протоколу.

Интерфейс между контроллером и накопителем определен в стандарте АТА. Интерфейс оснащен 8 регистрами, которые занимают 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных равна 16 битам. Число каналов, находящихся в системе, может превышать 2. Важно, чтобы адреса каналов не пересекались с адресами других устройств ввода-вывода. Каждый канал позволяет подключить к себе 2 устройства (master и slave), однако в каждый момент времени может работать лишь одно устройство.

Принцип адресации CHS заключается в следующем: прежде всего блок головок устанавливается позиционером на требуемую дорожку, после чего выбирается требуемая головка, а затем из требуемого сектора считывается информация.

Стандарт EIDE (Enhanced IDE — «расширенный IDE») появился сразу вслед за IDE. Он позволял использовать приводы с емкостью более 528 Мб (504 МиБ), вплоть до 8,4 Гб.

Хоть эти аббревиатуры возникли в качестве торговых линеек, а не официальных названий стандарта, термины IDE и EIDE обычно употребляются вместо термина ATA.

После выхода стандарта Serial ATA («последовательный ATA»), который состоялся в 2003 году, традиционный ATA стал называться Parallel ATA, что подразумивало под собой ничто иное, как способ передачи данных по параллельному 40- или 80-жильному кабелю.

Первоначально, интерфейс применялся с жесткими дисками, однако затем стандарт был расширен для работы и с другими устройствами, преимущественно, со сменными носителями. На шину ATAPI подключали даже FDD. Такой расширенный стандарт получил название Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), а полное наименование стандарта выглядит как ATA/ATAPI. ATAPI почти полностью совпадает со SCSI на уровне команд.

Сперва интерфейсы по подключению приводов CD-ROM не были стандартизованы, являясь исключительно частными разработками производителей приводов. По этой причине, для подключения CD-ROM необходимо было устанавливать отдельную плату расширения, настроенную под конкретного производителя. Некоторые версии звуковых карт, например Sound Blaster, оснащались именно такими портами. Выход на рынок ATAPI позволил стандартизировать всю периферию и дать возможность подключать ее к любому контроллеру.

Еще одним немаловажным этапом развития ATA стал переход от PIO (Programmed input/output — программный ввод/вывод) к DMA (Direct memory access — прямой доступ к памяти). В ходе использования PIO управлением считыванием данных с диска занимался центральный процессор, а это, в свою очередь, приводило к повышенной нагрузке на процессор и снижению его производтельности. По этой причине компьютеры, которые использовали интерфейс ATA, выполняли операции, связанные с диском, медленнее, чем компьютеры, работающие на SCSI и прочих интерфейсах. Внедрение DMA значительно сократило затраты процессорного времени на операции с диском.

Потоком данных в этой технологии управляет сам накопитель. Он считывает данные из памяти почти без участия процессора, а тот, в свою очередь, просто выдает команды на выполнение того или иного действия. При этом жесткий диск выдает сигнал запроса DMARQ на операцию DMA контроллеру. Если операция DMA возможна, контроллер посылает сигнал DMACK и жесткий диск выдает данные в 1-й регистр (DATA), с которого контроллер считывает их. Так, процессор практически не задействован в этой цепочке.

Операция DMA возможна только в том случае, если режим поддерживается одновременно BIOS, контроллером и операционной системой. В противном случае, возможен лишь режим PIO. При развитии стандарта (АТА-3), инженерами был введен дополнительный режим UltraDMA 2 (UDMA 33), который имеет временные характеристики DMA Mode 2. Однако, данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала DIOR/DIOW, что вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Кроме того, введена проверка на четность CRC, что увеличивает надежность передачи.

История развития ATA включала в себя ряд барьеров (в частности, ограничения на максимальный размер диска в 504 МиБ, около 8 ГиБ, около 32 ГиБ, и 128 ГиБ), связанных с организацией доступа к данным. Большинство из этих барьеров, благодаря современным системам адресации, были преодолены. Впрочем, существовали и другие барьеры, в основном связанные с драйверами устройств, и организацией ввода/вывода в ОС, не работающих в ATA.

В оригинальной спецификации АТА предусматривался 28-битный режим адресации, что позволяло адресовать 2 28 (268 435 456) секторов по 512 байт каждый. Это давало максимальную емкость в 137 Гб (128 ГиБ). В стандартных PC BIOS поддерживал до 7,88 ГиБ (8,46 Гб), допуская максимум 1024 цилиндра, 256 головок и 63 сектора. Это ограничение на число цилиндров/головок/секторов CHS (Cyllinder-Head-Sector) в сочетании со стандартом IDE привело к ограничению адресуемого пространства в 504 МиБ (528 Мб). В целях преодоления этого ограничения была введена схема адресации LBA (Logical Block Address), что позволило адресовать до 7,88 ГиБ. Со временем, данное ограничение было снято. Это дало возможность адресовать сначала 32 ГиБ, а затем и 128 ГиБ, используя все 28 разрядов (в АТА-4) для адресации сектора. Запись 28-битного числа организована путем записи его частей в соответствующие регистры накопителя (с 1 по 8 бит в 4-й регистр, 9-16 в 5-й, 17-24 в 6-й и 25-28 в 7-й).

Адресация регистров организована тремя адресными линиями DA0-DA2. Первый регистр с адресом 0 — 16-разрядный. Он используется в целях передачи данных между диском и контроллером. Остальные регистры 8-битные и применяются для управления.

Новейшие спецификации ATA предполагают 48-битную адресацию, расширяя возможный предел до 128 ПиБ (144 петабайт).

Ограничения на размер проявляются в том, что система идентифицирует объем диска меньше его реального значения, либо же вовсе отказывается загружаться и виснет на стадии инициализации жестких дисков. Иногда проблему удатся решить обновлением BIOS. Другое возможное решение — использование специальных программ (например, Ontrack DiskManager), которые загружают в память свой драйвер до загрузки операционной системы. Недостатком таких решений является то, что используется нестандартная разбивка диска (разделы диска оказываются недоступны, в случае загрузки с обычной DOS-овской загрузочной дискеты). Впрочем, большинство современных ОС может работать с дисками большего размера, даже если BIOS компьютера не определяет размер как требуется.

Чтобы подключить HDD с интерфейсом PATA обычно используется специальный шлейф — 40-проводный кабель. Каждый шлейф обычно оснащен двумя или тремя разъемами, один из которых подключается к разъему контроллера на материнской плате, а остальные два — к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передает 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, которые позволяют подключать до трех дисков к одному IDE каналу, однако, в этом случае один из дисков работает в режиме read-only.

Часть 1

Сегодня, уважаемые читатели, я бы хотел поговорить с Вами о том, что такое ATA/ATAPI контроллеры, откуда появился интерфейс IDE и что это такое?

Для начала давайте с Вами усвоим необходимый минимум теории. Когда-то очень давно (еще в прошлом тысячелетии :)) фирма «Western Digital» разработала параллельный интерфейс подключения жестких дисков.

Новым и важным в этом было то, что контроллер (управлявший всеми операциями ввода-вывода) был интегрирован в сам привод, а не вынесен в виде отдельной платы расширения, как раньше. Это позволяло:

  1. убыстрить работу устройства
  2. удешевить производство
  3. и упростить схему обмена данными с накопителем

Давайте сразу разберем основные аббревиатуры, чтобы потом не путаться. Сначала интерфейс получил название «IDE» (Integrated Drive Electronics — "Диск со встроенным контроллером"), но проблема заключалась в том, что это было слишком общее определение, под которое могло подойти много чего, имеющего «диск» и «контроллер». В связи с этим был разработан стандарт, который получил название «ATA» (анг. AT Attachment). После появления устройств SATA, это название было изменено на PATA (Parallel ATA).

Многие компьютерщики иногда говорят IDE вместо ATA или — наоборот. В принципе, это — одно и то же, просто правильнее — ATA 🙂

Поначалу стандарт работал только с жёсткими дисками, но затем был изменен для работы и с другими устройствами. К таким устройствам относятся приводы CD и DVD-ROM, магнитооптические диски и ленточные накопители. Этот новый (расширенный) стандарт стал называться «Advanced Technology Attachment Packet Interface» (ATAPI), и поэтому полное его название выглядит как — «ATA/ATAPI».

Вот как выглядят разъемы этого образца на материнской плате (два нижних, верхний — флоппи диск):

Данный интерфейс развивался во времени и одним из значимых этапов стал переход от программного ввода-вывода данных (PIO — Programmed input-output) к прямому доступу к памяти (DMA — Direct Memory Access). Что это значит? При использовании программного метода ввода-вывода считыванием данных с диска управлял центральный процессор, что приводило к абсолютно лишней на него нагрузке, так как ЦП приходилось заниматься еще и дисковыми операциями.

Читайте также:  Пропала линейка в excel

В то время пальму первенства держал интерфейс обмена данными, носящий название скази («SCSI» — Small Computer System Interface). Он выгодно отличался высокой скоростью передачи и применялся в высокопроизводительных серверных платформах. Поэтому режим DMA для устройств IDE стал мощным толчком для дальнейшего развития стандарта.

При прямом доступе к памяти потоком данных управляет уже сам накопитель, считывая данные в память и обратно без участия процессора. Роль последнего сводится лишь к отдаче команд на выполнение того или иного действия. При этом жесткий диск выдает сигнал запроса на операцию прямого доступа к памяти. Если операция доступа данный момент возможна, контроллер дает "добро" и диск начинает выдавать данные, а контроллер считывает их в оперативную память (без участия CPU).

Вот, к слову, как выглядит плата типичного контроллера, устанавливаемая производителями на свои изделия:

Главный чип здесь — MCU (Microcontroller Unit), он и осуществляет управление всеми операциями ввода-вывода накопителя и контролирует его работу.

Примечание: Операция прямого доступа к памяти возможна только тогда, когда такой режим работы поддерживается одновременно «BIOS», контроллером и операционной системой. Иначе система будет работать используя предыдущий режим программного ввода-вывода (PIO).

Всю хронологию развития и достижений на пути становления ATA интерфейса можно представить в виде следующей сводной таблицы.

Как видите (из второй колонки) скорости обмена данными через интерфейс постоянно увеличивались, что, в свою очередь, на этапе внедрения ревизии «Ultra ATA Mode 4» (он же — Ultra DMA/66 со скоростью передачи 66 мегабайт в секунду) вызвало необходимость внедрения нового интерфейсного кабеля с удвоенным количеством проводников (четвертая колонка в таблице).

Для сравнения — оба кабеля рядом:

На цвет не обращайте внимания 🙂 Кабель слева имеет 80 жил (проводников), справа — 40. Как мы видим из таблицы, раньше все кабели имели именно 40 жил. Но дело в том, что с ростом скоростей передачи данных резко возросла роль взаимных помех и наводок отдельных проводников в кабеле друг на друга.

Именно поэтому был введен новый кабель. Причем все дополнительные двадцать пар его проводов это — проводники заземления (Ground), чередующиеся с проводниками информационными. Такое чередование уменьшает емкостную связь между отдельными жилами и, таким образом, сокращает взаимные наводки. Да и если подумать логически, что там еще может быть, если самих контактов (штырьков) на устройстве осталось все так же 40 (без учета "ключа") — по одному на каждый провод. Последующим (более быстрым режимам) «UDMA5» и «UDMA6» также требовался 80-жильный кабель.

Обратите Ваше внимание на колодки обоих кабелей. У них есть "ключ" (пластмассовый «П» образный выступ), который исключает неправильное подключение к разъему. Мало того, у 80-ти жильного кабеля на интерфейсе отсутствует одно из центральных гнезд (на материнских платах тогда начали устанавливать специальный IDE-разъем без центрального контакта), который также выполняет функцию дополнительного "ключа".

Но, — продолжим, чтобы закончить тему о кабелях. При возросших скоростях передачи данных появляется еще одно ограничение — на максимально допустимую длину кабеля. Стандарт ATA всегда устанавливал эту границу в 46 см. В продаже, к примеру, широко распространены кабели от 44-х до 48-ми сантиметров. Встречаются также изделия откровенно превышающие рекомендованный предел и, как Вы понимаете, их использование вряд ли можно рекомендовать.

Чтобы более полно осветить тему добавлю, что бывают еще, так называемые, "круглые" ATA шлейфы.

Выглядят они более благородно, чем свои "плоские" собратья, но, Вы же понимаете, что это снова — не стандарт, а — изделие сторонних производителей, которое должно обеспечивать работу на соответствующих скоростях и соответствовать заявленным характеристикам. Нам надо понимать, что ключевое слово здесь — должно ! 🙂

На пути своего развития стандарт ATA преодолел много препятствий, которые были заложены именно "в железе". Сначала это было ограничение, связанное с геометрией накопителя. Стандартный PC BIOS поддерживал жестко определенное предельно возможное число головок, секторов и цилиндров из которых состоят жесткие диски (максимально адресуемый размер пространства равнялся тогда 528 мегабайтам).

Это аппаратное ограничение было преодолено введением не физической (как раньше), а логической (условной) адресации, не имеющей уже ничего общего с реальной геометрией накопителя. Появились режимы работы для "больших" дисков «Large» и его преемник — «LBA» (Logical Block Address). Это позволяло адресовать (использовать) уже 8,46 гигабайта дискового пространства.

Со временем, когда объем жестких дисков опять увеличился, было преодолено и это ограничение и планка поднялась до 32-х гигабайт, а затем (с введением 28-ми битного режима адресации) — до невиданного ранее объема в 137 гигабайт ! 🙂 Запись 28-ми битного числа, организована методом вписывания его отдельных частей в соответствующие регистры самого диска. Последние спецификации ATA поддерживали уже 48-ми битную адресацию, расширяя возможный предел адресации до 144-х петабайт (1 петабайт — 1024 терабайта).

И тут, казалось бы, когда все ограничения на объем используемых дисков были так героически преодолены выяснилось, что параллельный интерфейс ATA (в том виде, в котором он существует на данный момент) не подходит для дальнейшего развития стандарта. Попытки увеличить его пропускную способность сводятся на нет возникающими вследствие возросших скоростей наводками в кабеле. Укорачивать сам кабель? Тоже не выход из положения.

И вот тут на сцену выходит новый стандарт передачи данных — «SATA» (Serial ATA).

Это — переработанный, и улучшенный вариант предыдущего стандарта. Как Вы помните, АТА — параллельный интерфейс (Parallel), в то время как SATA — последовательный (Serial). В это время и происходит переименование отживающего свое «ATA» в «PATA» (Parallel ATA), однозначно указывая, таким образом, что это — параллельный интерфейс передачи данных.

Несмотря на то, что последовательный способ передачи медленнее, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах. Отпадает необходимость в синхронизации каналов. Также сам интерфейсный кабель гораздо более помехоустойчив (все его 7 жил отдельно экранированы). Это, в свою очередь, дало возможность довести максимальную длину кабеля до одного метра.

В стандарте «SATA» Изменился также сам принцип передачи данных. Он получил название LVDS — низковольтная дифференциальная передача сигналов (англ. low-voltage differential signaling). Повышение скорости передачи и использование самосинхронизирующихся кодов позволяют отправлять больше данных по меньшему количеству проводов, чем в случае параллельной шины.

За время своего существования новая спецификация успела сменить несколько ревизий (поколений), которые характеризуются все увеличивающейся пропускной способностью интерфейса.

  • SATA-1 150 МБ/с (мегабайт в секунду)
  • SATA-2 300 МБ/с (мегабайт в секунду)
  • SATA-3 600 МБ/с (мегабайт в секунду)

Тут надо понять следующее: все эти бешеные скорости это — скорость передачи данных по интерфейсному кабелю (от контроллера, с использованием предварительного кеширования и т.д.). И какая бы большая цифра здесь не была написана, реально нас должна интересовать скорость чтения/записи непосредственно с самих пластин (блинов) жесткого диска. Ведь именно она является узким местом в его быстродействии. Другое дело, что в новых моделях реализованы более совершенные алгоритмы по работе с данными, оптимизирована работа с кеш памятью устройства и т.д.

На данный момент (в стандартных настольных конфигурациях) Вы вряд ли увидите скорость чтения с пластин, превышающую 100-120 мегабайт в секунду. Как видите, эта цифра только сейчас подошла к пределу пропускной способности старого стандарта Ultra ATA 133 (133 мегабайта в секунду). Как мы говорили выше, скорости передачи в SATA достигаются за счет другого, а все эти "300", и "600" мегабайт в секунду (три и шесть гигабит в секунду, соответственно) — работа на перспективу (твердотельные SSD накопители), а при их чрезмерном выпячивании — бессмысленная реклама, сбивающая с толку неподготовленного пользователя.

О чем это мы? Ах, да! О преимуществах сата: надо также помнить, что каждое SATA устройство располагается на отдельном канале (контроллере), поэтому отпадает необходимость в их конфигурировании с помощью перемычек (джамперов).

Хотя, справедливости ради стоит отметить, что на ранних этапах внедрения нового стандарта на SATA жестких дисках можно было обнаружить джамперы, но они использовались редко и то лишь для принудительного перевода накопителя SATA-2 в режим SATA-1 (для совместимости с первым поколением контроллеров).

Вот так друзья, коротко мы разобрали основные понятия, связанные с интерфейсом ATA/ATAPI. Теперь смело нажимайте на ссылку "следующая", переходим к практической части материала.

О том, как правильно подключать кабели передачи данных, смотрите в видео ниже:

Ссылка на основную публикацию
В контакте добро пожаловать мобильная версия вход
Мобильная версия Вконтакте — это облегченная версия ВК для мобильных телефонов. Она позволяет с удобством общаться в ВК владельцам любых...
Авто шазам не распознает музыку
Далеко не всегда программа Шазам может распознать песню. Почему такое происходит? Причиной могут быть различные источники, начиная от технической проблемы,...
Айфон 6 полосы на экране что делать
Производители всем известной марки Apple делают ставку, но эффектность и работоспособность своих моделей, так же используют броские наружные свойства. Присутствие...
В рекавери нет install zip from sdcard
В прошлой статье я рассказал о том, что такое режим recovery и как в него войти. Сегодня продолжим эту тему...
Adblock detector