내부 컴퓨터 버스 인터페이스

내부 컴퓨터 버스 인터페이스

그만큼 내부 컴퓨터 버스 인터페이스 내부 드라이브 (예 : 하드 디스크, 광학 드라이브 등)가 PC에 연결되는 물리적 및 논리적 수단을 정의합니다. 최신 PC는 다음 인터페이스 중 하나 또는 둘 다를 사용합니다.



컴퓨터 버스 인터페이스의 유형

직렬 ATA (SATA)

ATA 시리즈 ( SATA )는 ATA를 대체하는 최신 기술입니다. SATA는 더 작은 케이블 및 커넥터, 더 높은 대역폭 및 더 높은 안정성을 포함하여 ATA에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. SATA 및 ATA는 물리적 및 전기적 수준에서 호환되지 않지만 SATA 드라이브를 ATA 인터페이스에 연결하거나 그 반대의 경우도 가능하도록 어댑터를 쉽게 사용할 수 있습니다. SATA는 일반적으로 소프트웨어 수준에서 ATA와 호환됩니다. 즉, 운영 체제 ATA 드라이버가 SATA 또는 ATA 인터페이스 및 하드 드라이브와 함께 작동합니다. 그림 7-2 중앙에 32.768 kHz 클록 크리스탈 위와 아래에있는 두 개의 SATA 인터페이스를 보여줍니다. 각 인터페이스 커넥터는 L 자형 몸체로되어있어 SATA 케이블이 뒤로 연결되는 것을 방지합니다.

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그림 7-2 : SATA 인터페이스



AT 첨부 파일 (ATA)

AT 첨부 ( 그들 ) (개별 문자로 발음 됨)는 1990 년대 초부터 2003 년까지 PC에서 사용 된 가장 일반적인 하드 디스크 인터페이스였습니다. ATA는 때때로 병렬 ATA 또는 PATA , 최신 제품과 구별하기 위해 ATA 시리즈 ( SATA ) 상호 작용. ATA는 SATA로 대체되고 있지만 여전히 새로운 시스템에서 사용됩니다. ATA는 종종 여기 ( 통합 드라이브 전자 ). 그림 7-1 두 개의 표준 ATA 인터페이스가 마더 보드 전면 가장자리의 일반적인 위치에 있습니다. 각 인터페이스 커넥터에는 맨 윗줄에 누락 된 핀이 있고 맨 아래에있는 커넥터 슈라우드에 노치가 있습니다.

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그림 7-1 : 표준 ATA 인터페이스

ATA 케이블의 유형

모든 데스크탑 ATA 케이블에는 3 개의 40 핀 커넥터가 있습니다. 하나는 ATA 인터페이스에 연결하고 나머지는 ATA / ATAPI 드라이브에 연결합니다. ATA 케이블은 세 가지 종류로 제공됩니다.

표준

표준 ATA 케이블은 세 위치 모두에서 40 선 리본 케이블과 40 핀 커넥터를 사용합니다. 40 개의 모든 컨덕터가 3 개의 커넥터에 모두 연결됩니다. 케이블 품질 이외의 유일한 실제 변형은 세 커넥터의 위치입니다. 표준 ATA 케이블의 두 장치 커넥터는 케이블의 한쪽 끝 가까이에 있습니다. 두 드라이브 중 하나를 드라이브 커넥터에 연결할 수 있습니다. 표준 ATA 케이블은 UltraATA-33 (UDMA 모드 2)을 통해 모든 ATA / ATAPI 장치와 함께 사용할 수 있습니다. 표준 ATA 케이블을 사용하여 UltraATA-66 (UDMA 모드 4) 이상 장치를 연결하는 경우 해당 장치는 제대로 작동하지만 UDMA 모드 2 (33MB / s)에서 작동합니다. 표준 ATA 케이블은 연결된 장치에 대한 마스터 / 슬레이브 점퍼를 설정해야합니다.

표준 ATA 케이블은 더 이상 '표준'이 아닙니다 (이제 모두 꽤 오래 되었기 때문에). 여전히 ATA 인터페이스가있는 대부분의 컴퓨터는 UltraDMA 유형일 것입니다.

표준 / CSEL

표준 / CSEL ATA 케이블은 핀 28이 중간 드라이브 커넥터와 엔드 드라이브 커넥터 사이에 연결되지 않는다는 점을 제외하면 표준 ATA 케이블과 동일합니다. 표준 / CSEL ATA 케이블은 연결된 장치에 대해 마스터 / 슬레이브 점퍼 또는 CSEL 점퍼를 지원합니다. 표준 / CSEL 케이블에서 커넥터 위치는 중요합니다. CSEL 케이블의 인터페이스 커넥터는 레이블이 있거나 드라이브 커넥터와 다른 색상입니다. 중앙 커넥터는 마스터 장치 용이고 인터페이스 커넥터 반대편의 끝 커넥터는 슬레이브 장치 용입니다.

UltraDMA (80 선)

UltraDMA ( UDMA ) 케이블은 세 위치 모두에서 80 와이어 리본 케이블과 40 핀 커넥터를 사용합니다. 추가 된 40 개의 와이어는 전용 접지 와이어이며 각각 표준 40 ATA 핀 중 하나에 할당됩니다. UDMA 케이블은 모든 ATA / ATAPI 장치와 함께 사용할 수 있으며보다 안정적인 기능을 제공해야하지만 UltraATA-66, -100 및 -133 장치 (각각 UDMA 모드 4, 5 및 6)에서 최상의 성능을 발휘하는 데 필요합니다. 모든 UDMA 케이블은 CSEL 케이블이며 케이블 선택 모드 또는 마스터 / 슬레이브 모드에서 사용할 수 있습니다. 이전 ATA 케이블에는 색상 코드 커넥터가 지정되지 않았습니다.

UltraATA-66 이상 작동을 위해서는 UltraDMA 케이블이 필요하기 때문에 시스템은 이러한 케이블이 설치되어 있는지 감지 할 수있는 방법이 있어야합니다. 이것은 인터페이스에 부착되는 파란색 커넥터의 접지 핀 34에 의해 수행됩니다. 40 와이어 ATA 케이블은 핀 34를 접지하지 않기 때문에 시스템은 부팅시 40 와이어 또는 80 와이어 케이블이 설치되어 있는지 감지 할 수 있습니다.

마스터와 슬레이브

SATA 인터페이스와 드라이브가 일반화되기 전에 ATA는 거의 보편적으로 하드 드라이브를 연결하는 데 사용되었습니다. 오늘날에도 수억 대의 PC에 ATA 하드 드라이브가 있습니다. 이 숫자는 구형 시스템이 업그레이드되고 교체됨에 따라 필연적으로 감소 할 것이지만 ATA는 수년 동안 우리와 함께 남아있을 것입니다.

원래 ATA 사양은 하나 또는 두 개의 ATA 하드 드라이브를 지원하는 단일 인터페이스를 정의했습니다. 1990 년대 초까지 거의 모든 시스템에 이중 ATA 인터페이스가 있었으며, 각 인터페이스는 최대 2 개의 ATA 하드 드라이브 또는 ATAPI 장치를 지원했습니다. 아이러니하게도 우리는 완전히 원을 그리게되었습니다. 현재 많은 마더 보드는 여러 SATA 인터페이스를 제공하지만 ATA 인터페이스는 하나만 제공합니다.

시스템에 두 개의 ATA 인터페이스가있는 경우 하나는 기본 ATA 인터페이스 그리고 다른 하나는 보조 ATA 인터페이스 . 이 두 인터페이스는 기능적으로 동일하지만 시스템은 기본 인터페이스에 더 높은 우선 순위를 할당합니다. 따라서 하드 드라이브 (우선 순위가 높은 주변 장치)는 일반적으로 기본 인터페이스에 연결되며 보조 인터페이스는 광 드라이브 및 기타 우선 순위가 낮은 장치에 사용됩니다.

마스터 및 슬레이브 할당

각 ATA 인터페이스 (종종 ATA 채널 )에는 0 개, 1 개 또는 2 개의 ATA 및 / 또는 ATAPI 장치가 연결되어있을 수 있습니다. 모든 ATA 및 ATAPI 장치에는 컨트롤러가 내장되어 있지만 ATA는 인터페이스 당 하나의 활성 컨트롤러 만 허용 (필요)합니다. 따라서 하나의 장치 만 인터페이스에 연결되어있는 경우 해당 장치에는 내장 컨트롤러가 활성화되어 있어야합니다. 두 장치가 ATA 인터페이스에 연결되어있는 경우 한 장치는 해당 컨트롤러를 활성화하고 다른 장치는 해당 컨트롤러를 비활성화해야합니다.

ATA 용어에서 컨트롤러가 활성화 된 장치를 석사 컨트롤러가 비활성화 된 컨트롤러를 노예 (ATA는 정치적 정확성보다 앞서 있습니다). 따라서 두 개의 ATA 인터페이스가있는 PC에서 장치는 다음 네 가지 방법 중 하나로 구성 될 수 있습니다. 1 차 마스터, 1 차 슬레이브, 2 차 마스터 , 또는 보조 슬레이브 . ATA / ATAPI 장치는 다음과 같이 장치에 점퍼를 설정하여 마스터 또는 슬레이브로 할당됩니다. 그림 7-3 .

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그림 7-3 : ATA 드라이브에 마스터 / 슬레이브 점퍼 설정

마스터 / 슬레이브 지침

두 인터페이스간에 장치를 할당하고 각각에 대해 마스터 또는 슬레이브 상태를 선택하는 방법을 결정할 때 다음 지침을 따르십시오.

  • 항상 기본 하드 드라이브를 기본 마스터로 지정하십시오. 보조 인터페이스의 두 위치가 모두 사용되지 않는 한 다른 장치를 기본 ATA 인터페이스에 연결하지 마십시오.
  • ATA는 인터페이스에서 동시 I / O를 금지합니다. 즉, 한 번에 하나의 장치 만 활성화 될 수 있습니다. 한 장치가 읽기 또는 쓰기 중이면 활성 장치가 채널을 양보 할 때까지 다른 장치는 읽거나 쓸 수 없습니다. 이 규칙의 의미는 동시 I / O를 수행해야하는 두 장치가있는 경우 (예 : DVD-ROM 드라이브에서 DVD를 복제하는 데 사용하는 DVD 라이터) 두 장치를 별도의 인터페이스에 배치해야한다는 것입니다.
  • ATA 장치 (하드 드라이브)와 ATAPI 장치 (예 : 광학 드라이브)를 동일한 인터페이스에 연결하는 경우 하드 드라이브를 마스터로 설정하고 ATAPI 장치를 슬레이브로 설정합니다.
  • 두 개의 유사한 장치 (ATA 또는 ATAPI)를 인터페이스에 연결하는 경우 일반적으로 어떤 장치가 마스터이고 어떤 슬레이브인지는 중요하지 않습니다. 그러나이 지침에는 예외가 있습니다. 특히 ATAPI 장치의 경우 일부는 채널에 연결된 다른 ATAPI 장치에 따라 실제로 마스터 (또는 슬레이브)가되기를 원합니다.
  • 이전 장치와 최신 장치를 동일한 ATA 인터페이스에 연결하는 경우 일반적으로 새 장치를 마스터로 구성하는 것이 좋습니다. 이전 장치보다 더 많은 기능을 사용할 수있는 컨트롤러가있을 수 있기 때문입니다.
  • DMA 지원 장치와 PIO 전용 장치간에 하나의 인터페이스를 공유하지 마십시오. 인터페이스의 두 장치가 모두 DMA를 지원하는 경우 둘 다 DMA를 사용합니다. 하나의 장치 만 DMA를 사용할 수있는 경우 두 장치 모두 PIO를 사용해야하므로 성능이 저하되고 CPU 사용률이 크게 증가합니다. 마찬가지로 두 장치가 DMA를 사용할 수 있지만 수준이 다른 경우 성능이 더 좋은 장치는 더 느린 DMA 모드를 사용해야합니다. 가능하면 PIO 전용 장치를 교체하십시오.

올바른 커넥터에 드라이브 연결

올바른 점퍼 설정을 확인하려면 드라이브를 올바른 커넥터에 연결해야합니다.

표준 ATA 케이블 사용

표준 ATA 케이블의 경우 작동 방식은 다음과 같습니다.

모든 커넥터는 검은 색입니다. 두 드라이브 중 하나를 드라이브 커넥터에 연결할 수 있습니다. 일반적으로 마스터 장치는 케이블의 중간 커넥터에 배치하고 슬레이브는 케이블 끝에 배치합니다. 보다 여기

케이블 선택 케이블 포함

대부분의 ATA / ATAPI 드라이브는 표준 마스터 / 슬레이브 점퍼 외에 케이블 선택 (CS 또는 CSEL) 점퍼를 제공합니다. 드라이브를 마스터 (또는 슬레이브)로 점퍼하는 경우 해당 드라이브는 ATA 케이블에 연결된 커넥터에 관계없이 마스터 (또는 슬레이브)로 작동합니다. 드라이브를 CSEL로 점퍼하는 경우 케이블의 드라이브 위치에 따라 드라이브가 마스터로 작동하는지 슬레이브로 작동하는지가 결정됩니다.

CSEL은 ATA 구성을 단순화하기위한 수단으로 도입되었습니다. 목표는 부적절한 점퍼 설정으로 인한 충돌 가능성없이 점퍼를 변경하지 않고 드라이브를 간단히 설치 및 제거 할 수 있다는 것이 었습니다. CSEL은 수년 동안 사용되어 왔지만 지난 몇 년 동안 만 시스템 제조업체에서 인기를 얻었습니다.

CSEL을 사용하려면 다음이 필요합니다.

  • 인터페이스에 하나의 드라이브가 설치된 경우 해당 드라이브는 CSEL을 지원하고 사용하도록 구성되어야합니다. 두 개의 드라이브가 설치된 경우 둘 다 CSEL을 사용하도록 지원하고 구성해야합니다.
  • ATA 인터페이스는 CSEL을 지원해야합니다. 아주 오래된 ATA 인터페이스는 CSEL을 지원하지 않으며 CSEL로 구성된 모든 드라이브를 슬레이브로 취급합니다.
  • ATA 케이블은 특수 CSEL 케이블이어야합니다. 불행히도 CSEL 케이블에는 세 가지 유형이 있습니다.
    • 40 선 CSEL 케이블은 핀 28이 ATA 인터페이스와 케이블의 첫 번째 드라이브 위치 (가운데 커넥터) 사이에만 연결된다는 점에서 표준 40 선 ATA 케이블과 다릅니다. 핀 28은 인터페이스와 두 번째 드라이브 위치 (케이블의 끝 커넥터) 사이에 연결되지 않습니다. 이러한 케이블을 사용하면 중간 커넥터에 연결된 드라이브 (핀 28이 연결됨)가 마스터이고 인터페이스에서 가장 먼 커넥터에 연결된 드라이브 (핀 28이 연결되지 않음)가 슬레이브입니다.
    • 모든 80 선 (Ultra DMA) ATA 케이블은 CSEL을 지원하지만 방금 설명한 40 와이어 표준 CSEL 케이블과 정확히 반대 방향입니다. 이러한 케이블을 사용하면 중간 커넥터에 연결된 드라이브 (핀 28이 연결되지 않음)가 슬레이브이고 인터페이스에서 가장 먼 커넥터에 연결된 드라이브 (핀 28이 연결됨)가 마스터입니다. 이것은 실제로 더 나은 배열입니다. 조금 직관적이지 않은 경우 와이어를 종단 커넥터에 연결하지만 중간에 연결하지 않는 방법은 무엇입니까? 표준 40 선 CSEL 케이블이 마스터 드라이브를 중간 커넥터에 배치하기 때문입니다. 해당 케이블에 드라이브가 하나만 설치되어 있으면 아무 것도 연결되지 않은 채 긴 케이블 '스텁'이 자유롭게 매달려 있습니다. 종단되지 않은 케이블을 사용하면 정상파가 형성되어 회선의 소음이 증가하고 데이터 무결성이 손상되기 때문에 전기적으로는 매우 좋지 않은 생각입니다.
    • 40- 와이어 CSEL Y- 케이블은 각 끝에 드라이브 커넥터, 레이블이 붙은 마스터 및 슬레이브 하나가있는 인터페이스 커넥터를 중앙에 배치합니다. 이것은 이론적으로는 좋은 생각이지만 실제로는 거의 작동하지 않습니다. 문제는 ATA 케이블 길이 제한이 여전히 적용된다는 것입니다. 즉, 가장 작은 경우를 제외하고는 드라이브 커넥터에 드라이브에 연결할 수있는 케이블이 충분하지 않습니다. 타워가 있다면 잊어 버릴 수 있습니다 .40- 와이어 CSEL 케이블에는 명확하게 라벨이 지정되어 있어야하지만 그렇지 않은 경우가 많습니다. 핀 28의 두 끝 커넥터 사이에 디지털 전압계 또는 연속성 테스터를 사용하여 유형을 확인할 수 있지만 이러한 케이블을 시각적으로 식별하는 것은 불가능합니다. 연속성이있는 경우 표준 ATA 케이블이있는 것입니다. 그렇지 않은 경우 CSEL 케이블이 있습니다.

UltraDMA 케이블 사용

Ultra DMA 케이블 사양에는 다음 커넥터 색상이 필요합니다.

  • 한쪽 끝 커넥터는 파란색으로 마더 보드 ATA 인터페이스에 연결되었음을 나타냅니다.
  • 반대쪽 끝 커넥터는 검은 색이며 마스터 드라이브 (장치 0)를 연결하는 데 사용되거나 하나만 케이블에 연결된 경우 단일 드라이브를 연결하는 데 사용됩니다. CSEL이 사용되는 경우 검정색 커넥터는 드라이브를 마스터로 구성합니다. 표준 마스터 / 슬레이브 점퍼를 사용하는 경우 ATA-66, ATA-100 및 ATA-133에서는 단일 드라이브를 중간 커넥터에 연결할 수 없기 때문에 마스터 드라이브는 여전히 검은 색 커넥터에 연결되어 있어야합니다. 데이터 통신을 방해하는 정상파에서.
  • 가운데 커넥터는 회색이며 슬레이브 드라이브 (장치 1) (있는 경우)를 연결하는 데 사용됩니다.

그림 7-4 비교를 위해 80 선 UltraDMA 케이블 (위)과 40 선 표준 ATA 케이블을 보여줍니다.

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그림 7-4 : UltraDMA 80 선 ATA 케이블 (위) 및 표준 40 선 ATA 케이블

점퍼 설정

ATA 장치에는 다음 점퍼 선택 항목 중 일부 또는 전부가 있습니다.

석사

마스터 위치에 점퍼를 연결하면 온보드 컨트롤러가 활성화됩니다. 모든 ATA 및 ATAPI 장치에는이 옵션이 있습니다. 이것이 인터페이스에 연결된 유일한 장치이거나 인터페이스에 연결된 두 장치 중 첫 번째 장치 인 경우이 점퍼 위치를 선택합니다.

노예

슬레이브 위치에 점퍼를 연결하면 온보드 컨트롤러가 비활성화됩니다. (기술 검토 자 중 한 명은 컨트롤러가 고장난 하드 드라이브에서 데이터를 검색하는 데이 기능을 이용했다고 언급합니다. 이는 매우 유용한 사항입니다.) 모든 ATA 및 ATAPI 장치는 슬레이브로 설정할 수 있습니다. 이미 마스터 장치가 연결된 인터페이스에 연결된 두 번째 장치 인 경우이 점퍼 위치를 선택합니다.

케이블 선택

대부분의 ATA / ATAPI 장치에는 레이블이 지정된 세 번째 점퍼 위치가 있습니다. 케이블 선택, CS , 또는 책략 . CSEL 위치에 점퍼를 연결하면 장치가 ATA 케이블에서의 위치에 따라 마스터 또는 슬레이브로 구성되도록 지시합니다. CSEL 점퍼가 연결되어 있으면 다른 점퍼를 연결할 수 없습니다. CSEL에 대한 자세한 내용은 다음 섹션을 참조하십시오.

단독 / 유일

마스터로 작동 할 때 일부 구형 ATA / ATAPI 장치는 채널에서 유일한 장치인지 아니면 슬레이브 장치도 연결되어 있는지 알아야합니다. 이러한 장치에는 레이블이 붙은 추가 점퍼 위치가있을 수 있습니다. 바닥 또는 . 이러한 장치의 경우 인터페이스의 마스터 장치 인 경우 마스터로 점퍼하고 인터페이스의 슬레이브 장치 인 경우 슬레이브, 인터페이스에 연결된 유일한 장치 인 경우 단독 / 전용으로 점퍼합니다.

노예 선물

일부 구형 드라이브에는 점퍼가 지정되어 있습니다. 노예 선물 , 또는 SP . 이 점퍼는 마스터로 점퍼 된 장치에 채널에 슬레이브 장치도 있음을 알리는 방식으로 단독 / 전용 점퍼의 역 기능을 수행합니다. 이러한 장치의 경우 인터페이스의 유일한 장치 인 경우 마스터로 점퍼하고 인터페이스의 두 장치 중 두 번째 장치 인 경우 슬레이브로 점퍼합니다.

슬레이브도 설치된 채널의 마스터 인 경우 마스터 및 슬레이브 현재 점퍼를 모두 연결합니다.

BIOS 설정

드라이브를 케이블의 오른쪽 커넥터에 연결하고 점퍼를 설정했으면 이제 시스템이 드라이브를 감지하도록해야합니다. 이를 위해 시스템을 다시 시작하고 BIOS 설정을 실행합니다 (시스템이 자주 부팅 될 때 키는 F1, F2, Esc 또는 Del 중 하나이므로 키를 눌러야합니다). 메뉴에서 BIOS가 드라이브를 자동으로 표시하지 않는 경우 Auto Detect 또는 이와 유사한 옵션을 찾습니다. 이 자동 감지 옵션을 사용하여 드라이브 감지를 강제하십시오. 재부팅하면 드라이브를 사용할 수 있습니다 (그런 다음 드라이브 파티션 및 포맷을 시작할 수 있음). 현재 구성을 사용하여 드라이브를 작동 할 수없는 경우 설명 된대로 다른 구성을 시도하십시오. 여기

SATA가있는 경우 BIOS 설정에서 SATA 인터페이스의 수도 알려줍니다. 이는 드라이브를 기본 드라이브로 만들기 위해 연결해야하는 인터페이스를 결정하는 데 유용합니다.

ATA 시리즈

ATA 시리즈 (또한 ~으로 알려진 SATA 또는 S-ATA )는 이전 ATA / ATAPI 표준의 후속 버전입니다. SATA는 주로 하드 드라이브 인터페이스 용이지만 광학 드라이브, 테이프 드라이브 및 유사 장치에도 사용할 수 있습니다.

SATA 드라이브와 인터페이스는 원래 2001 년 말에 대량으로 출시 될 것으로 예상되었지만 다양한 문제로 인해 배포가 1 년 이상 지연되었습니다. 2002 년 말에 SATA 마더 보드 및 드라이브는 제한적으로 배포되었지만 기본 SATA 지원이 포함 된 SATA 드라이브 및 마더 보드가 널리 보급 된 것은 2003 년 중반이되었습니다. 느린 시작에도 불구하고 SATA는 갱 버스터처럼 도약했습니다. 더 빠른 2 세대 SATA 드라이브 및 인터페이스는 2005 년 초에 출시되기 시작했습니다.

현재 사용 가능한 SATA에는 두 가지 버전이 있습니다.

SATA / 150

SATA / 150 (또는 SATA150 )는 1 세대 SATA 인터페이스 및 장치를 정의합니다. SATA / 150은 1.5GB / s의 원시 데이터 속도로 작동하지만 오버 헤드는 유효 데이터 속도를 1.2GB / s 또는 150MB / s로 줄입니다. 이 데이터 속도는 UltraATA / 133의 133 MB / s 속도보다 약간 더 높지만 PATA의 경우처럼 두 장치간에 공유되지 않고 연결된 각 장치에서 전체 SATA 대역폭을 사용할 수 있습니다.

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SATA / 300

SATA / 300 또는 SATA300 (종종 실수로 SATA II )는 2 세대 SATA 인터페이스 및 장치를 정의합니다. SATA / 300은 3.0GB / s의 원시 데이터 속도로 작동하지만 오버 헤드는 유효 데이터 속도를 2.4GB / s 또는 300MB / s로 줄입니다. NVIDIA nForce4 칩셋 기반 마더 보드는 2005 년 초에 출시되기 시작했으며 사용 가능한 최초의 SATA / 300 호환 장치였습니다. SATA / 300 하드 드라이브는 2005 년 중반에 출하되기 시작했습니다. SATA / 300 인터페이스 및 드라이브는 SATA / 150 구성 요소와 동일한 물리적 커넥터를 사용하며 SATA / 150 인터페이스 및 드라이브와 역 호환됩니다 (단, SATA / 150 데이터 속도는 낮음).

직렬 ATA 기능

SATA에는 다음과 같은 중요한 기능이 있습니다.

전압 감소

PATA는 상대적으로 높은 신호 전압을 사용하므로 높은 핀 밀도와 함께 133 MB / s를 PATA에 대해 현실적으로 달성 가능한 가장 높은 데이터 속도로 만듭니다. SATA는 훨씬 낮은 신호 전압을 사용하여 전도체 간의 간섭과 누화를 줄입니다.

단순화 된 케이블 링 및 커넥터

SATA는 40 핀 / 80 선 PATA 리본 케이블을 7 선 케이블로 대체합니다. 비용을 절감하고 신뢰성을 높이는 것 외에도 더 작은 SATA 케이블은 케이블 라우팅을 용이하게하고 공기 흐름과 냉각을 개선합니다. SATA 케이블은 PATA의 0.45m (18 ') 제한에 비해 1m (39+ 인치)까지 길 수 있습니다. 이렇게 늘어난 길이는 특히 타워 시스템에서 드라이브를 설치할 때 사용 편의성과 유연성을 향상시키는 데 기여합니다.

차동 신호

3 개의 접지선 외에도 7 선 SATA 케이블은 차동 전송 쌍 (TX + 및 TX)과 차동 수신 쌍 (RX + 및 RX)을 사용합니다. SCSI 기반 서버 스토리지에 오랫동안 사용되는 차동 신호는 신호 무결성을 높이고 더 빠른 데이터 속도를 지원하며 더 긴 케이블을 사용할 수있게합니다.

향상된 데이터 견고성

차등 신호를 사용하는 것 외에도 SATA는 우수한 오류 감지 및 수정 기능을 통합하여 PATA로 가능한 속도를 훨씬 초과하는 속도로 명령 및 데이터 전송의 종단 간 무결성을 보장합니다.

운영 체제 호환성

SATA는 운영 체제의 관점에서 PATA와 동일하게 보입니다. 따라서 현재 운영 체제는 기존 드라이버를 사용하여 SATA 인터페이스 및 장치를 인식하고 사용할 수 있습니다. (그러나 시스템에서 기본 SATA 지원이없는 칩셋 또는 BIOS를 사용하거나 SATA 이전의 운영 체제 배포 디스크를 사용하는 경우 SATA 드라이브를 설치하는 동안 SATA 드라이버가있는 플로피 디스크를 삽입해야 할 수 있습니다. 인정 받으세요.)

지점 간 토폴로지

두 장치를 하나의 인터페이스에 연결할 수있는 PATA와 달리 SATA는 각 장치에 전용 인터페이스를 제공합니다. 이는 세 가지 방법으로 성능을 향상시킵니다.

  • 각 SATA 장치에는 전체 150MB / s 또는 300MB / s의 대역폭을 사용할 수 있습니다. 현재 PATA 드라이브는 채널당 하나씩 작동 할 때 대역폭이 제한되지 않지만 한 채널에 두 개의 고속 PATA 드라이브를 설치하면 둘 다의 처리량이 제한됩니다.
    • PATA에서는 한 번에 하나의 장치 만 채널을 사용할 수 있습니다. 즉, 장치가 PATA 채널에서 데이터를 쓰거나 읽기 전에 차례를 기다려야 할 수도 있습니다. SATA 장치는 다른 장치를 고려하지 않고 언제든지 쓰거나 읽을 수 있습니다.
    • PATA 채널에 두 개의 장치가 설치된 경우 해당 채널은 항상 더 느린 장치의 속도로 작동합니다. 예를 들어, 동일한 채널에 UDMA-6 하드 드라이브와 UDMA-2 광학 드라이브를 설치하면 하드 드라이브가 UDMA-2에서 작동해야합니다. SATA 장치는 항상 장치 및 인터페이스에서 지원하는 최고 데이터 속도로 통신합니다.

기본 명령 큐 지원

PATA 드라이브는 드라이브의 데이터 위치에 관계없이 수신 된 순서대로 읽기 및 쓰기 요청에 응답합니다. 이것은 중간 층에서 기다리는 사람들을 무시하고 호출 버튼을 누른 순서대로 각 층으로 이동하는 엘리베이터와 유사합니다. 대부분 (전부는 아님) SATA 드라이브 지원 기본 명령 대기열 ( NCQ )를 통해 드라이브가 읽기 및 쓰기 요청을 누적하고 가장 효율적인 순서로 정렬 한 다음 수신 된 순서를 고려하지 않고 해당 요청을 처리 할 수 ​​있습니다. 이 프로세스는 엘리베이터 추구 , 드라이브가 읽기 및 쓰기 요청을 처리하는 동시에 헤드 이동을 최소화하여 성능이 향상됩니다. NCQ는 드라이브가 지속적으로 액세스되는 서버와 같은 환경에서 가장 중요하지만 데스크톱 시스템에서도 일부 성능 이점을 제공합니다.

직렬 ATA 커넥터 및 케이블

PATA에 비해 SATA는 더 얇은 케이블과 더 작고 모호하지 않은 키 커넥터를 사용합니다. 7 핀 SATA 신호 커넥터 SATA 데이터 케이블의 양쪽 끝에 사용됩니다. 두 커넥터는 드라이브의 데이터 커넥터 또는 마더 보드의 SATA 인터페이스와 상호 교환 적으로 결합 할 수 있습니다. 15 핀 SATA 전원 커넥터 모호하지 않은 키잉과 유사한 물리적 커넥터를 사용합니다. 그림 7-5 왼쪽에는 SATA 데이터 케이블이 있고 오른쪽에는 UDMA ATA 케이블이 있습니다. ATA 케이블이 두 개의 장치를 지원한다는 사실을 허용하더라도 SATA를 사용하면 마더 보드 공간을 절약하고 케이스 내부의 케이블 혼잡을 크게 줄일 수 있습니다.

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그림 7-5 : SATA 데이터 케이블 (왼쪽) 및 UltraDMA 데이터 케이블

SATA 사양은 SATA 신호 케이블의 허용 길이를 허용되는 가장 긴 PATA 케이블의 두 배보다 긴 최대 1 미터로 정의합니다. 우수한 전기적 특성과 더 긴 허용 길이 외에도 SATA 케이블의 주요 장점 중 하나는 물리적 크기가 더 작아서 더 깔끔한 케이블 연결과 훨씬 향상된 공기 흐름 및 냉각에 기여한다는 것입니다.

SATA 하드 드라이브 구성

SATA 하드 드라이브 구성에 대해 할 말이 많지 않습니다. PATA와 달리 마스터 또는 슬레이브에 대한 점퍼를 설정할 필요가 없습니다 (SATA는 마스터 / 슬레이브 에뮬레이션을 지원하지만). 각 SATA 드라이브는 전용 신호 커넥터에 연결되며 신호 및 전원 케이블은 완전히 표준입니다. 또한 DMA 구성, 채널 공유 장치 결정 등에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 모든 SATA 하드 드라이브 및 인터페이스가 48 비트 LBA를 지원하기 때문에 용량 제한에 대한 우려가 없습니다. 현재 시스템의 칩셋, BIOS, 운영 체제 및 드라이버는 모두 SATA 하드 드라이브를 다른 ATA 드라이브로 인식하므로 구성이 필요하지 않습니다. 데이터 케이블을 드라이브 및 인터페이스에 연결하고 전원 케이블을 드라이브에 연결 한 다음 드라이브 사용을 시작하기 만하면됩니다. (이전 시스템에서는 드라이버를 수동으로 설치해야 할 수 있으며 SATA 드라이브는 ATA 장치가 아닌 SCSI 장치로 인식 될 수 있습니다. 이는 정상적인 동작입니다.)

하지만주의해야 할 것은 기본 SATA 드라이브가 될 SATA 드라이브를 가장 낮은 번호의 SATA 인터페이스 (보통 0이지만 때로는 1)에 연결해야한다는 것입니다. 사용 가능한 가장 낮은 SATA 인터페이스에 보조인 SATA 드라이브를 연결합니다. (기본 PATA 드라이브와 보조 SATA 드라이브가있는 시스템에서는 SATA 인터페이스 0 이상을 사용하십시오.) 모든 PATA 하드 드라이브는 가능하면 마스터 장치로 구성해야합니다. 기본 마스터 인 PATA 드라이브와 보조 마스트 인 보조 PATA 드라이브를 연결합니다.

ATA RAID

RAID ( 저렴한 디스크 / 드라이브의 중복 어레이 )는 성능을 개선하고 데이터 안전성을 높이기 위해 두 개 이상의 물리적 하드 드라이브에 데이터를 분산하는 수단입니다. RAID는 데이터 손실없이 한 드라이브의 손실을 견딜 수 있습니다. 어레이의 중복성을 통해 해당 데이터를 나머지 드라이브에서 복구하거나 재구성 할 수 있기 때문입니다.

RAID는 이전에 구현하는 데 매우 비 쌌기 때문에 서버와 전문 워크 스테이션에서만 사용되었습니다. 더 이상 사실이 아닙니다. 최근의 많은 시스템과 마더 보드에는 RAID 지원 ATA 및 / 또는 SATA 인터페이스가 있습니다. ATA 및 SATA 드라이브의 저렴한 가격과 기본 제공 RAID 지원은 이제 일반 PC에서 RAID를 사용하는 것이 실용적이라는 것을 의미합니다.

RAID 1에서 RAID 5까지 번호가 매겨진 5 개의 정의 된 RAID 레벨이 있지만, 이러한 레벨 중 2 개만 PC 환경에서 일반적으로 사용됩니다. 다음 RAID 레벨 및 기타 다중 드라이브 구성 중 일부 또는 전부는 현재 많은 마더 보드에서 지원됩니다.

JBOD

JBOD ( 드라이브 묶음 )라고도 함 스팬 모드 또는 스패닝 모드 은 대부분의 RAID 어댑터가 지원하는 비 RAID 작동 모드입니다. JBOD를 사용하면 둘 이상의 물리적 드라이브를 논리적으로 결합하여 운영 체제에 하나의 더 큰 드라이브로 표시 할 수 있습니다. 데이터가 꽉 찰 때까지 첫 번째 드라이브에 기록 된 다음 꽉 찰 때까지 두 번째 드라이브에 기록되는 방식입니다. 과거에는 드라이브 용량이 더 작을 때 JBOD 어레이를 사용하여 거대한 데이터베이스를 저장할 수있을만큼 큰 단일 볼륨을 생성했습니다. 이제 300GB 이상의 드라이브를 쉽게 사용할 수 있으므로 JBOD를 사용할 이유가 거의 없습니다. JBOD의 단점은 드라이브에 장애가 발생하면 전체 어레이에 액세스 할 수 없다는 것입니다. 드라이브 오류 가능성은 어레이의 드라이브 수에 비례하므로 JBOD는 하나의 대형 드라이브보다 신뢰성이 떨어집니다. JBOD의 성능은 어레이를 구성하는 드라이브의 성능과 동일합니다.

RAID 0

RAID 0 라고도 함 디스크 스트라이핑 은 중복성을 제공하지 않기 때문에 실제로 RAID가 아닙니다. RAID 0을 사용하면 데이터가 둘 이상의 물리적 드라이브에 인터리브되어 기록됩니다. 쓰기 및 읽기가 두 개 이상의 드라이브로 분할되기 때문에 RAID 0은 모든 RAID 수준에서 가장 빠른 읽기 및 쓰기를 제공하며 쓰기 및 읽기 성능이 단일 드라이브에서 제공하는 것보다 눈에 띄게 빠릅니다. RAID 0의 단점은 어레이의 모든 드라이브에 장애가 발생하면 어레이의 모든 드라이브에 저장된 모든 데이터가 손실된다는 것입니다. 즉, RAID 0 어레이에 저장된 데이터가 단일 드라이브에 저장된 데이터보다 실제로 더 위험합니다. 일부 전용 게이머는 최상의 성능을 위해 RAID 0을 사용하지만 일반적인 데스크탑 시스템에서는 RAID 0을 사용하지 않는 것이 좋습니다.

RAID 1

RAID 1 라고도 함 디스크 미러링 , 두 개 이상의 물리적 디스크 드라이브에 모든 쓰기를 복제합니다. 따라서 RAID 1은 운영 체제에서 볼 수있는 디스크 공간의 양을 절반으로 줄이는 대신 최고 수준의 데이터 중복성을 제공합니다. 동일한 데이터를 두 개의 드라이브에 쓰는 데 필요한 오버 헤드는 RAID 1 쓰기가 일반적으로 단일 드라이브에 쓰는 것보다 약간 느리다는 것을 의미합니다. 반대로, 두 드라이브에서 동일한 데이터를 읽을 수 있기 때문에 지능형 RAID 1 어댑터는 각 드라이브에 대한 읽기 요청을 개별적으로 대기열에 추가하여 단일 드라이브에 비해 읽기 성능을 약간 향상시킬 수 있습니다. 요청 된 데이터에 가장 가까운 머리. RAID 1 어레이가 두 개의 물리적 호스트 어댑터를 사용하여 디스크 어댑터를 단일 장애 지점으로 제거 할 수도 있습니다. 그러한 배열에서 디스크 이중화 , 어레이는 하나의 드라이브, 하나의 호스트 어댑터 또는 둘 다 (동일한 채널에있는 경우) 장애 후에도 계속 작동 할 수 있습니다.

RAID 5

RAID 5 라고도 함 패리티가있는 디스크 스트라이핑 , 3 개 이상의 물리적 디스크 드라이브가 필요합니다. 데이터는 패리티 블록이 인터리브 된 교대 드라이브에 블록 단위로 기록됩니다. 예를 들어, 3 개의 물리적 드라이브를 포함하는 RAID 5 어레이에서 첫 번째 64KB 데이터 블록은 첫 번째 드라이브에, 두 번째 데이터 블록은 두 번째 드라이브에, 패리티 블록은 세 번째 드라이브에 기록 될 수 있습니다. 후속 데이터 블록과 패리티 블록은 데이터 블록과 패리티 블록이 세 드라이브 모두에 ​​균등하게 분산되는 방식으로 세 드라이브에 기록됩니다. 패리티 블록은 두 데이터 블록 중 하나가 손실 된 경우 패리티 블록과 나머지 데이터 블록을 사용하여 재구성 될 수 있도록 계산됩니다. RAID 5 어레이에서 하나의 드라이브에 장애가 발생해도 데이터 손실이 발생하지 않습니다. 손실 된 데이터 블록은 나머지 두 드라이브의 데이터 및 패리티 블록에서 재구성 될 수 있기 때문입니다. RAID 5는 단일 드라이브보다 약간 더 나은 읽기 성능을 제공합니다. RAID 5 쓰기 성능은 데이터 분할 및 패리티 블록 계산과 관련된 오버 헤드 때문에 일반적으로 단일 드라이브보다 약간 느립니다. 대부분의 PC와 소형 서버는 쓰기보다 더 많은 읽기를 수행하기 때문에 RAID 5는 성능과 데이터 중복성 사이에서 가장 좋은 절충안입니다.

배낭 스트랩 고정 방법

RAID 5는 임의의 수의 드라이브로 구성 될 수 있지만 실제로는 RAID 5를 3 개 또는 4 개의 물리적 드라이브로 제한하는 것이 가장 좋습니다. 성능이 저하 된 RAID 5 (드라이브에 장애가 발생한 경우)의 성능은 어레이의 드라이브 수. 예를 들어 고장난 드라이브가있는 3 개 드라이브 RAID 5는 매우 느리지 만 어레이를 재 구축 할 때까지 사용할 수 있습니다. 6 개 또는 8 개의 드라이브가있는 성능이 저하 된 RAID 5는 일반적으로 너무 느려서 전혀 사용할 수 없습니다.

마더 보드에 RAID가 지원되지 않거나 마더 보드에서 제공하지 않는 RAID 레벨이 필요한 경우 3Ware에서 만든 타사 RAID 어댑터를 설치할 수 있습니다 ( http://www.3ware.com ), Adaptec ( http://www.adaptec.com ), Highpoint Technologies ( http://www.highpoint-tech.com ), Promise Technology ( http://www.promise.com ), 다른 사람. 특히 Linux 또는 이전 버전의 Windows를 실행중인 경우 이러한 카드를 구입하기 전에 운영 체제 지원을 확인하십시오.

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