Startside
Sjangere

Oppgaver og stiler



Laste opp stil
Legg inn din oppgave!
Jeg setter veldig stor pris på om dere gir et bidrag til denne siden, uansett sjanger eller språk. Alt fra større prosjekter til små tekster. Bare slik kan skolesiden bli bedre!
Legg inn oppgave


propaganda.net : Skole & Jobb
Hvordan en harddisk fungererSkriv ut Utskrift
Oppbygning og funksjon til en harddisk.
Bokmål - TemaoppgaveForfatter:
Denne oppgaven inneholder bilder.
Logg inn via Facebook for å se dem.

1. Innledning

Nesten alle datamaskiner og servere bruker i dag en eller flere harddisker. Alle mainframe- og stor- maskiner har vanligvis flere hundre harddisker tilkoblet. Du kan finne video/dvd spillere, tv-er og satellittmottakere med innebygde harddisker. Alle disse diskene gjør en og samme ting – de lagrer og endrer digital informasjon på en relativt permanent måte (ved hjelp av magnetisme). Dette gir harddisker muligheten til å ”huske ting” selv etter strømmen er koblet fra.

<bilde>

Logg inn for å se bildet

2. Basis harddisk

Harddisken ble oppfunnet rundt 1950. De første var opptil 20 tommer i diameter og kunne bare lagre noen få megabyte. De ble først kalt ”fixed-disks” eller ”Winchesters” (et kodenavn brukt for populære IBM produkter), dette for å skille de fra ”floppy-disks”. Harddisker har en hard plate som inneholder det magnetiske mediet, i motsetning til den bøyelige plastfilmen du finner i kassetter og floppy-disker.

 

I prinsippet er ikke harddisker så ulike et kassettbånd. Både harddisken og kassetten bruker den samme magnetiske skrive-teknikken. Harddisker og kassettbånd har en stor felles fordel – det magnetiske mediet kan enkelt bli slettet og skrevet over, og mediet vil ”huske” det magnetiske mønsteret som er skrevet i mange år. Ulempen er vis harddisken ikke før strøm over en lang tid vil magnetismen ”forsvinne” og data vil gå tapt.

 

Det forskes stadig vekk på hvordan man kan gjøre en harddisk mer motstandsdyktig; dvs å gjøre den støtsikker. Seagate hevder at deres framtidige harddisker vil tåle 120 G,  at de f.eks. kan falle ned en trapp uten å bli ødelagt. Dette er en fordel både for produsent og sluttbruker. For produsentenes del slipper de å få så mange harddisker i retur fordi de har blitt utsatt for støt under transport. For sluttbruker betyr dette at vi kan være mer hardhendte mot harddiskene våre. Hvis vi skulle være så uheldige å miste harddisken i gulvet vil ikke dete føre til noen skader.

 

3. Kassettbånd vs. harddisk

Det er som tidligere nevnt er det noen likheter mellom harddisker og kassetter, men det er også store forskjeller. Noen av disse er:

- Det magnetiske materialet som det blir skrevet til på en kassett, er festet på et tynt plastikkbånd. I en harddisk ligger det magnetiske materialet som det blir skrevet til på et høypresisjons materiale (glass eller aluminium). Harddisk platen blir ”pusset” til den får en speillignende overflate.

- Med en kassett må du spole frem eller tilbake for å komme til et spesielt sted på båndet. Dette kan ta flere minutter på en lang kassett. På en harddisk kan du hente informasjon som er lagret hvor som helst, på platen, på veldig kort tid.

- På en kassettspiller berører lese/skrive hodet båndet direkte. I en hard disk flyter lese/skrive hodet over platen (på et luftlag) uten å ha fysisk kontakt.Avstanden mellom hodet og platen er mikroskopisk (det er ikke engang plass til et støykorn mellom platen og hodet)

- Lesehastigheten til en kassett er ca 2 tommer bånd pr. sekund. En harddisk plate kan rotere under lese/skrive hodet med fart opptil 3000 tommer pr. sekund (tilsvarer 272 km/h).

- Informasjonen på en hard disk er lagret i ekstremt små magnetiske lommer sammenlignet med et kassett bånd. Størrelsen på disse lommene blir bestemt av presisjonen og kvaliteten til platen og rotasjons-farten.

 

På grunn av disse forskjellene har en moderne harddisk mulighet til å lagre enormt store mengder med informasjon på liten plass. En harddisk kan også få tilgang til informasjonen som er lagret, på brøkdelen av et sekund.

 

4. Kapasitet og ytelse

Det er to måter å måle ytelsen til en hard disk på:

- Datafart – Datafarten er det antall bytes pr. sekund en harddisk kan sende til prosessoren. Hastighet mellom 5 og 40 megabyte pr. sekund er vanlig.

- Søketid (seek time) – Søketiden er den tiden det tar fra prosessoren krever en fil og til den første byten er sendt til prosessoren. Tider mellom 10 og 20 millisekunder er vanlig.

- Kapasitet - Det siste er kapasiteten, hvor mange byte den kan lagre. Dagens disker ligger fra 20 GB til 400 GB.

 

Lagringsmedium

Aksess

Aksess tid

Ca. kapasitet

Ca. pris

Diskett

Random

150 ms

1,44 M

5 kr

Harddisk

Random

10 ms

10 G

2000 kr

CD-ROM

Random

50 ms

660 M / 2 G

15 kr

Magneto-optisk

Random

30 ms

660 M

500 kr

Tape-streamer

Sekvensiell

Lang.....

10 G og oppover

30 kr

RAM

Random

10 ns

n*16 M

20 kr/M

 

5. Fysisk oppbygning av harddisken

Den beste måten å forstå hvordan en harddisk fungerer er ved å ta en titt på innsiden. Med andre ord skru den opp og ta innholdet i fra hverandre. (Du vil ødelegge en harddisk ved å åpne den. Hvis du skulle falle for fristelsen, pass på å ta en allerede defekt harddisk).

 

5.1. Printkortet/Elektronikken

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

De fleste harddisker er ligger i en forseglet aluminiums boks. Den elektroniske kontrolleren ligger på undersiden, på oversiden ligger lese/skrive-hodet og motoren(dekt med aluminiumsdekselet). Elektronikken setter sammen de magnetiske-kontrollområdene til bytes (ved lesing) og gjør om bytes til magnetiske-kontrollområder(ved skriving). All elektronikken er samlet på et lite printkort som du kan ta av fra resten av disken.

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

5.2. Under printkortet

Under printkortet er det tilkoblinger for motoren som spinner platen, og et ventilasjons hull som lar det indre lufttrykket bli likt som det ytre (ventilasjons hullet er veldig godt filtrert slik at det ikke er noen ting annet enn luft som kommer inn i aluminiumsboksen)

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

Ved å fjerne dekslet fra disken ser du det utrolig enkle, men veldig presise innholdet.

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

På dette bildet kan du se:

  • Platen: Platen er konstruert slik at de har en veldig høy toleranse og er speilglatte. De er laget i et høypresisjonsmateriale som glass eller aluminium.
  • Spindelen: Spindelen er den som holder platene sammen. Sitter i sentrum av platene.
  • Armen: Denne holder lese/skrive-hodet og er kontrollert av mekanismen i øvre venstre hjørne. Armen har mulighet til å flytte hodet fra kant av disken inn til spindelen. Armen og dens mekaniske er ekstremt rask og lett. Armen i en vanlig harddisk kan flytte seg fra kanten av disken inn til spindelen og tilbake 50 ganger pr sekund.

5.3. Platen og hodet

For å øke kapasiteten som disken kan lagre, har de fleste harddisker flere plater. Denne disken har 3 plater og 6 lese/skrive hoder. (Det er skrevet på begge sider av platen)

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

Mekanismen som flytter armen på en harddisk må være veldig rask og presis. Det er ofte en høyhastighets lineær motor som beveger armen.

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

7. Sektor/spor inndeling

Spor er konsentriske sirkler (har felles midtpunkt). Og sektorer er kileformede spor. Data er lagret på overflaten på platen i disse sektorene og sporene:

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Orginal bilde: www.howstuffworks.com)

 

Et typisk spor er her vist i gult; en typisk sektor er her vist i mørk blå. En sektor inneholder en nummerering av bytes. F.eks. 256 eller 512 (dette tallet er likt i heledisken). Enten i selve disken eller i operativsystemet er sektorer ofte gruppert til ”klaser”(eng. Clusters).

 

En typisk disk har 300-600 spor. Hvert spor er inndelt i sektorer hver med en fast størrelse. En sektor er den minste adresserbare enheten på disken. Størrelsen på hver sektor er avhengig av størrelsen på disken. En disk har et bestemt antall sider (lik antall plater gange to sider) som blir nummerert. De sektorene i en disk som har samme plassering på alle platene (vertikalt) kalles en sylinder.

 

8. Lagring av Data

En typisk hjemme-pc vil ha en lagringskapasitet på 20 – 400 GB. Data lagres på disken i form av filer. En fil er en navngitt samling av bytes[1]. Bytene kan være: ASCII kode for bokstavene i en tekstfil. En instruksjon fra en software applikasjon som maskinen skal kjøre. Nedskrivningen fra en database.Fargepunkter i et GIF bilde. Uansett hva filen inneholder, er det ganske enkelt en rekke med bytes. Når et program som kjører på datamaskinen spør etter en fil, vil harddisken lese bytene til denne filen og sende dem til prosessoren, en byte av gangen.

 

Data leses sektor for sektor. Det tar samme tid å lese data på det ytterste sporet som på det innerste. Alle platene i disken roterer med samme konstante hastighet. For å få tilgang til en sektor på disken, må vi spesifisere side, sylinder og spor. Lese/skrive hodet beveger seg til riktig sylinder, svitsjer til korrekt side og venter på at den riktige sylinderen/sektoren skal rotere under lesehodet. Ved å kombinere rotasjon og radiell bevegelse kan en nå ethvert område på disken veldig raskt.

 

8.1. Lav- og høynivå formatering

Når en snakker om lavnivå formatering av en disk, opprettes det nye spor og sektorer på platene. Start og stopp-punkter på hver sektor blir også skrevet inn på platene. Denne prosessen gjør disken klar til å lagre ”klaser” (eng. clusters) med bytes. Dette er noe vi som brukere slipper å gjøre, siden dette er gjort når disken ble laget. Å gjøre dette en gang til kan føre til at disken blir ødelagt og ikke kan brukes mer. Høynivå formatering skriver så fillagrings-strukturene inn i sektorene. Denne prosessen forbereder disken til å lagre hele filer.

 

Det fins forskjellige typer formatering, to populære metoder er FAT (File Alocation Table, ”teknologien” som brukes i dag kalles FAT32) og NTSF (New Technology File System). Hver av disse fungerer som en tabell som operativet systemet bruker til å finne filer på en disk, en fil kan være spredt utover hele harddisken (eller flere disker ved bruk av RAID). FAT32 fungerer på mange operativsystem:Windows, Linux, OSX o.l. NTSF er laget spesielt til Windows(Windows NT, 2000, XP), andre operativsystemer kan ikke lese av NTSF uten tilleggshjelp.

 

Det kan være en fordel å bruke NTSF hvis du vet at du bare skal bruke datamaskin kun til Windows og ingen andre operativsystem, men hvis du skal ha mer enn ett operativsystem er FAT32 anbefalt.

 

9.0. Standarer for grensesnitt

Det er to hovedtyper grensesnitt til harddisk, IDE og SCSI.

Fullstendig oversikt over alle grensesnittene ligger i vedlegg 1.

 

9.1. IDE / ATA

IDE / ATA (ATA er egentlig akkurat det samme som IDE. Det er bare et annet navn på det hele) deles opp i 2 nye grensesnitt, S-ATA og P-ATA. Hvor S-ATA er det nyeste grensesnittet. Det ikke er noen ytelsesforskjell å snakke om foreløpig, mellom S-ATA- og P-ATA-versjonene av samme harddisk. Den største fordelen med S-ATA i forhold til P-ATA er derfor kun (så langt): Forandring i kabelsystemet. Flatkabelen er byttet ut med en smalere kabel. Og master/slave-problematikken et tilbakelagt stadie.

De raskeste IDE-diskene har i dag 10000 omdreininger i minuttet (rpm), 8 MB cache, ned mot 5 ms søketid og støtte for S-ATA 150.

 

9.2. SCSI

SCSI (Small Computer Systems Interface)

De fleste hovedkort er i dag bare utstyrt med IDE-kontrollere så de fleste av oss trenger et SCSI-kort (kontroller) for å kunne benytte SCSI baserte enheter.

Det finnes mange forskjellige utgaver og revisjoner av SCSI-grensesnittet. I tabellen under er de mest aktuelle typene markert med en lysere farge. Alle standardene er forøvrig bakoverkompatible.

Spesifikasjoner

Utgave

Hastighet (MB/s)

Maks antall enheter

SCSI

8-bit

5

8

SCSI-II

Fast (8-bit)

10

8

Wide (16-bit)

20

16

SCSI-III

Ultra SCSI

20

8

Ultra Wide

40

16

SCSI-IV

Ultra 2 SCSI

40

8

Ultra 2 Wide

80

16

SCSI-V (160)

Ultra 3 SCSI

80

8

Ultra 3 Wide

160

16

Tabell: www.hardware.no/scsi

 

10. Ytelsesforbedringer

Siden det er så mange mekaniske komponenter i en harddisk er det ikke mangel på forbedringspotensialer. Nettopp derfor har utviklingen av harddisken gått veldig raskt. Vi skal se på hva som bestemmer ytelsen for en harddisk og hvor forbedringspotensialene ligger.

 

10.1. Platene

Siden data blir fysisk lagret på platene, kan produsenter øke antall plater for å få mer lagringsplass. Men hovedproblemet er at harddisken da vil bli større enn det som er akseptabelt for en stasjonær PC. Dessuten vil et høyt antall plater gjøre det tyngre for motoren som er koblet til harddiskens spindel. De fleste vanlige harddisker har 2-5 plater. Produsenten kan også øke størrelsen på hver enkelt plate, men dette vil også føre til at harddisken opptar større plass.

 

Som vi tidligere var inne på, er varmeutviklingen også et problem. Hver plate gir fra seg svært mye varme pga varmeabsorbering fra motoren. At platene sitter tett inntil hverandre er ikke bra for luftstrømmen i selve harddisken. En økning i form av flere plater vil dermed føre til større varmeutvikling. Forskere mener at man blir nødt til å utstyre fremtidens harddisker med egne vifter dersom man ikke blir kvitt varmeproblemet til dagens harddisker; akkurat som dagens prosessorer. I verste fall må disse plasseres i egne kjølebraketter. Dette er absolutt ikke bra med tanke på det allerede plagende støynivået fra både harddiskene og de andre komponentene som befinner seg i kabinettet.

 

10.2. Øke tettheten pr plate

Det finnes en annen måte å øke harddiskens kapasitet på. Denne metoden har ingenting med platenes fysiske egenskaper å gjøre; men med det magnetiske mediet som data blir lagret i. Ved å øke tettheten av magnetiske ”lommer” kan en lagre enda mer data på det samme arealet. Også denne metoden har sine ulemper. For å få plass til flere magnetiske ”lommer” på samme areal, må en sørge for at de magnetiske signalene er svakere, slik at de magnetiske ”lommene” ikke påvirker hverandre. For å greie å lese/skrive data med svakere magnetiske signal, kreves bedre lese-/skrivehoder. Allikevel har økning av tettheten vært den mest brukte forbedringen av harddisker de siste årene.

 

10.3. Større hastighet

Et av de mest brukte uttrykkene for å definere ytelsen til harddisken er rpm, som står for Revolutions Per Minute. Dette er simpelthen et mål for hvor raskt harddiskens spindel roterer. Før var 3600 rpm standard, men nå finnes det ikke disker med mindre enn 5400 rpm, og 7200 rpm er det vanligste[2]. Dette gir bedre ytelse ettersom lese/skrivehodene får raskere tilgang til dataene de søker jo fortere platene spinner. De nyeste SCSI diskene har opptil 15.000 rpm.

 

10.4. Forbedre søketiden (seek-time)

Seek-time blir ofte vist til i markedsføring av harddisker. Seek time er den tiden det tar for lese- /skrivehodene å flytte seg mellom bestemte spor på disken. Pr. i dag ligger gjennomsnittlig seek time på rundt 8 millisekunder (IDE). Seek time er en veldig viktig faktor, fordi ventetiden mellom der harddisken blir bedt om å finne data til den faktisk returnerer dataen er en typisk flaskehals i et system. Problemet er at du sjelden kan stole på produsentens målinger av søketid, siden det blir brukt forskjellige metoder for å måle.

 

10.5. Forbedre aksesstiden (access-time)

Noen ganger oppgis også aksesstiden, og dette er også en viktig faktor når det gjelder ytelse. Aksesstiden er den tiden disken bruker for å finne fram til et bestemt spor, pluss den tiden det tar for å flytte lese- /skrivehodene til den bestemte sektoren der man skal lese av data. Med andre ord, aksesstiden er forsinkelsestiden. Forsinkelsestiden er omvendt proporsjonal med antall rpm.

 

10.6. Øke størrelsen på databufferet (Cache)

De siste årene har det også blitt vanlig å øke databufferstørrelsen på harddiskene. Dette er først og fremst for å øke stabiliteten. Ytelsen øker selvfølgelig ettersom harddisken får større "rom" til å jobbe med data som skal behandles eller har blitt behandlet. Før var harddisker gjerne utstyrt med 512kB cache, men i dag har 2MB og 4MB blitt mer normalt[3]. 8MB er vanlig for SCSI harddisker.

 

10.7. Intern og ekstern hastighet på dataoverføring

Når det gjelder hastighet på dataoverføring finnes det både en intern og en ekstern hastighet. Den interne hastigheten refererer til overføring av data fra platene til harddiskens interne hurtigbuffer; den eksterne fra hurtigbuffer til systemminnet. Som regel er den eksterne overføringshastigheten adskillig høyere enn den interne. Det er derfor ikke lurt å ta spesifikasjoner for overføringshastigheter helt alvorlig.

 

 

Vedlegg 1

 

PIO-Mode, IDE, ATA, SCSI og S/ATA

Bortsett fra størrelsen, er antakeligvis valget mellom de forskjellige standardene det viktigste du tar. Pr. i dag finnes det tre forskjellige standarder for grensesnitt, med en fjerde på vei.

 

PIO-Mode

De eldste overføringsprotokollene er PIO-modusene (Programmed Input/Output), som på mange måter er dataoverførings-"standarder". Det spesielle med PIO-modusene er at de er en standard innenfor ATA-grensesnittet. Du velger selv hvilken PIO-modus du vil bruke fra BIOS. Den raskeste PIO-modusen er PIO 4, som gir mulighet for en overføringshastighet på 16,6 MB/s.

PIO-Mode

Maksimal (teoretisk) båndbredde

0

3,3 MB/s

1

5,2 MB/s

2

8,3 MB/s

3

13,3 MB/s

4

16,6 MB/s

 

IDE

IDE står for Integrated Drive Electronics eller Imbedded Device Electronics; alt ettersom hvem som lager disken. IDE er en standard som har gått gjennom en rekke forbedringer gjennom årene. Dette grensesnittet brukes ikke nå lenger og finnes kun i eldre PCer. IDE var ofte knyttet til ISA-bussen (Industrial Standard Architecture) bussen, som er en relativ treg buss. IDE har også en kapasitetsstopp på 528 MB, dvs at disker som er større en 528 MB ikke kan benyttes.

 

EIDE

EIDE er en videreutvikling av IDE-grensesnittstandarden. Med introduksjonen av EIDE-standarden flyttet man 528 MB-grensen til 8,4 GB som nylig ble flyttet til 137 GB. Dessuten kan man koble sammen fire enheter; ikke nødvendigvis bare harddisker, men også enheter som CD-ROM, DVD-ROM etc. EIDE gir også en betraktelig økning i båndbredden; grensen ble flyttet fra 16,6 MB/s til 33,3 MB/s. EIDE er forøvrig PnP-kompatibel.

 

ATA

ATA er egentlig akkurat det samme som IDE. Det er bare et annet navn på det hele. ATA står forøvrig for AT Attachment. Grunnen til at IDE ikke kunne benyttes var fordi IDE er et beskyttet merkenavn av Compaq og Western Digital. På midten av 80-tallet oppstod det store uenigheter mellom ANSI, som er en organisasjon som godkjenner og bestemmer standarder, og Compaq/WD. Det hele ble løst med innføringen av ATA.

 

<bilde>

Logg inn for å se bildet

ATA-2

I 1993 ble det lansert et nytt grensesnitt som var basert på det originale ATA-grensesnittet, og dermed hadde man full bakoverkompatibilitet samt raskere overføringshastighet. Man oppnådde raskere dataoverføring ved å bruke steg 3 i PIO-protokollen.

 

Senere samme år dukket ordet Fast ATA opp. Fast ATA er ingenting annet enn ATA-2 som benytter seg av PIO-Mode 4 for overføring av data.

 

Men den virkelige store nyheten skulle komme i 1994, da Intel lanserte en helt ny og revolusjonerende måte å overføre data på; ved bruk av DMA protokollen. DMA var en ny standard som skulle avløse PIO-modusene. Nå som DMA var støttet i brikkesettene til Intel var alt lagt til rette. Som navnet sier, gir DMA (Direct Memory Access) direkte tilgang til minnet og letter dataoverføringen betraktelig.

 

ATA-3

Den siste og mest oppdaterte versjonen av ATA-standarden finner vi hos ATA-3. Det som er nevnverdig her, er at ATA-3 gir støtte for at en enkel IDE-kanal kan brukes av to harddisker, og dermed kan en sette opp harddiskene etter master/slave-prinsippet.

 

ATA-3 kom også med "block transferring" som muliggjør overføring av flere filer på en gang i stedet for kun å overføre en av gangen. Dessuten kom ATA-3 med S.M.A.R.T, som står for Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology. Dette gir harddisken mulighet til å sjekke ytelsen sin og følge med på utviklingen. På denne måten vil brukeren få beskjed så snart harddisken får problemer, og mulighet for å sette til verks mottiltak.

 

ATA/33

Kjært barn har mange navn og dette er definitivt tilfelle med ATA/33, som også går under navnet UltraATA/33 og UDMA/33, bare for å nevne noen. ATA/33 ble introdusert sammen med Intels 430TX-brikkesett på IDF (Intel Developer Forum) i 1997. ATA/33 dobler den gamle båndbredden på 16,6 MB/s til 33 MB/s. Her er det en slags 2xAGP prinsipp som ligger til grunn, ved at man overfører data to ganger pr syklus (positiv og negativ flanke).

 

ATA/66

I 1999 kom det alle hadde ventet på, nemlig en ny og forbedret utgave av ATA/33. ATA/66 gir altså en ny fordobling av overføringshastigheten, dvs fra 33 MB/s til 66 MB/s. Men for å utnytte denne båndbredden må man benytte seg av en helt ny kabel. Denne nye kabelen er helt nødvendig for å få ATA/66 til å fungere med 66 MB/s båndbredde; hvis ikke vil den kun fungere som en ATA/33 disk. Det er en rekke årsaker til at man utviklet en ny type parallellkabel for denne standarden, som fortsatt har 40 pinner. Hovedårsaken er at man skal lede hvert eneste signal i hver eneste lederkabel bedre. Fordi dataintensiteten øker når overføringsmengden blir svært konsentrert, kan man oppleve en slags smitteeffekt. Dvs at man kan oppleve at signalene fra nabokabelen hopper over til neste kabel og dermed forstyrrer sendingen.

 

ATA/66-kabelen er en skjermet kabel, akkurat som en STP (Shielded Twisted Pair)-kabel. På grunn av innpakningen er den derfor stivere og vanskeligere å forme i kabinettet. Ved å beholde 40 kontaktpinner på endene av kabelen, beholder man også bakoverkompatibiliteten, slik at man kan ved å bruke en ATA/66 harddisk og kabel mot et eldre hovedkort.

 

ATA/100

ATA/100 ble lansert kort tid etter ATA/66; nærmere sagt våren 2000. ATA/100 tillater en teoretisk overføringshastighet på 100 MB/s mellom harddisk og kontroller. En kontroller er en enhet som styrer overføringen til forskjellige enheter som er koblet til. Det kan være enheter som CD-ROM spillere, DVD-ROM spillere eller harddisker. Med introduksjonen av ATA/100 dukket det opp en ny trend blant hovedkort produsenter, anført av ABIT, hvor man leverer hovedkort med støtte for ATA/100 og RAID (Redundant Array Of Independent Disks) i en og samme kontroller.

 

Serial ATA

Serial ATA kan beskrives som en liten revolusjon innen dataoverføring. Denne nye teknologien øker overføringshastigheten kraftig og forenkler kablingen betraktelig sammenlignet med dagens ATA/EIDE grensesnitt. Det vil trolig ikke komme noe raskere parallelt EIDE-grensesnitt enn ATA100. Produsentene må derfor tenke nytt, og Serial ATA er et resultat av dette. Seagate, i samarbeid med Vitesse, Intel & APT har testet teknologien på Intel Developer Forum Conference.

 

Serial ATA benytter seg av en LVD-teknologi på 250 millivolt. LVD teknologi blir også benyttet i grensesnittet SCSI. LVD reduserer strømforbruket til en enhet. Det kan virke som om S/ATA er en slags krysning av SCSI og FireWire, for den tar utgangspunkt i LVD-teknologien til SCSI og serielloverføringen til FireWire. FireWire har nok overbevist mange om at serielloverføring kan være svært så effektiv. Grunnen til at seriell overføring lønner seg er at man kan øke frekvensen på selve dataoverføringen. Man har gjort dette til en viss grad i ATA/100 som bygger på parallelloverføring, men man er redd for å ha nådd grensen til parallell overføring med ATA/100. Det viser seg at hvis man skrur opp frekvensen ytterligere på ATA/100, vil det hele kollapse og dermed bli ubrukelig. Man antar at ATA/100 vil bli det siste parallelle ATA-grensesnittet vi kommer til å benytte. Det er meningen at S/ATA skal ta over fra nå av. Iflg. utviklerne hos Serial ATA Org. vil S/ATA debutere på markedet enten i løpet av 3. kvartal el. 4. kvartal 2001, senest 1. kvartal 2002.

 

Med introduksjonen av Serial ATA vil vi også se en rekke nyheter som kommer til å lette hverdagen betydelig. For det første vil vi merke en svært behagelig økning i overføringshastigheten. Utviklerne er blitt enige om en overføringshastighet på 150 MB/s i første omgang. Det tilsvarer en økning på 50% sammenlignet med dagens ATA/100 grensesnitt.

 

For det andre ser det ut som at vi endelig vil bli kvitt de tykke, flate grå parallellkablene for godt. Disse kablene blokkerer veldig mye av luftstrømmen i kabinettet pga bredden sin. Serial ATA på den andre siden, introduserer en ny form for kabling også. Denne kablingen vil kun bestå av to ledere; en inn og en ut. Dette er hele 78 ledere mindre sammenlignet med dagens ATA/100. De nye Serielle ATA-kablene kan også ha en lengde på omkring en meter. Til sammenlikning er dagens maksimale lengde for IDE-kabler 90 cm.

<bilde>

Logg inn for å se bildet

(Original bilde: www.quantum.com)

 

En annen gledelig nyhet er at S/ATA kommer til å gå vekk fra Master/Slave prinsippet som mange finner svært forvirrende. Det vil være en egen kabel for hver enhet, ingen seriekobling av disker eller bytting av jumpere. Etter hvert vil S/ATA bli "hot plug"-kompatibel også. Det vil si at du kan koble til og fra Serial ATA-enheter uten å slå av PCen; samme prinsipp som vi finner hos USB og FireWire.

 

Dersom organisasjonen får det som de vil og virkelig får gjennomført prosjektene sine i fremtiden, har vi brukere all grunn til å se fremtiden lyst i møte. The Serial ATA Working Group har nemlig sagt at de kommer til å benytte AGP-prinsippet for overføring av data i S/ATA bussen. Det vil først si en dobling (2x) av dagens første generasjons Serial ATA og så en firedobling (4x).

Planlagt Serial ATA protokoll

Maksimal (teoretisk) båndbredde

1x

150 MB/s

2x

300 MB/s

4x

600 MB/s

 

For å kunne benytte Serial ATA kreves det at man bruker en egen harddiskkontroller for dette grensesnittet. Denne kontrolleren er innebygd i noen hovedkort. Vis man vil ha en Seriel ATA disk må man passe på at hovedkortet støtter det, ellers må man kjøpe en separat kontroller.

<bilde>

Logg inn for å se bildet

 

SCSI

SCSI har, i likhet med ATA, forekommet i mange former. Den første varianten, SCSI-1, var en veldig elementær 8-bits protokoll med støtte for 5 MHz busshastighet. Siden kom SCSI-2, som økte bredden på bussen til 16-bits og i tillegg økte busshastigheten til 10 MHz. SCSI-2 støttet scannere og CD-ROMer, og den støttet opp til 16 forskjellige komponenter. SCSI-3 er ennå ikke blitt standardisert, men en rekke nye standarder håper på å bli med spesifikasjonene. For eksempel Ultra SCSI, som øker busshastigheten til 20 MHz. Serial SCSI, populært kalt FireWire, er en annen standard. Den har en busstørrelse på bare 8 bit, men busshastigheten er på 400 MHz (!) og kan gå helt opp til 1 GHz. FireWire er allerede i bruk for andre komponenter, men harddisker må få bedre teknologi før de kan utnytte den nye standarden. Den aller nyeste standarden for SCSI er Ultra-3, som har en overføringshastighet på hele 160 MB/s. Det som skiller Ultra-3 er at den jobber på hele klokkefrekvenser i motsetning til Ultra-2 som jobber på halve.

 

8-bits SCSI kalles for Narrow, mens 16-bits SCSI kalles Wide. Alle som skal kjøpe en SCSI-harddisk bør kjøpe Wide. En annen variabel er busshastigheten. Standard er 5 MHz, Fast er 10 MHz og Ultra er 20 MHz. For å regne ut overføringshastigheten til harddisken, tar du først antall bits og deler på 8. En 16-bits protokoll får resultatet 2, mens en 8-bits protokoll får resultatet 1. Så ganger du med busshastigheten for å få overføringshastigheten. For eksempel har en Ultra Wide SCSI-disk en overføringshastighet på 2 x 20 = 40 MB/s. En Fast Narrow SCSI-disk har en overføringshastighet på 1 x 10 = 10 MB/s.

 


[1] Bytes: En byte er åtte bits. Det gjelder i alle sammenhenger. En byte har 256 kombinasjoner (28) og kan representere tall fra 0 til 255.

[2] Det finnes noen S-ATA harddisker med 10 000rpm, men disse har begrenset kapasitet (74GB er den største disken).

[3] Noen helt nye S-ATA hardisker har fått et cache på 8MB.


Kontakt oss  

© 2007 Mathisen IT Consult AS. All rights reserved.
Ansvarlig utgiver Mathisen IT Consult AS
Publiseringsløsning: SRM Publish