Sata ii چیست؟

[spow 44,195]

SATA II چیست؟

 

سه ويژگي و تفاوت فني مهم در SATA II بوجود آمده كه كارايي را بسيار بالاتر برده است اين سه مهم عبارتند از:

 

1. PORT MULTIPLIERS : در حالت نرمال براي هارد هاي SATA وIDE به هر دريچه IDE يا توسط هر كنترلرSATA ميتوان دو DRIVE به صورت MASTER و SLAVE متصل كرد . حال اينكه از طريق PORT MULTIPLIER ميتوان تا 15 هارد SATA را به يك كنترلر SATA وصل كرد. اين ويژگي در ايجاد زنجيره اي از هارد ديسكها كه هر كدام فضاي زيادي را به كاربران ميدهند بسيار كارايي دارد و مسئله فضاي خالي براي اطلاعات گوناگون را به خوبي رفع كرده است و تاثير بسزايي در بالا رفتن راندمان كاري در محيطهاي اداري و تجاري دارد.

 

2. PORT SELECTOR :با استفاده از اين ويژگي دو HOST (كامپيوتر سرويس دهنده) را به يك هارد SATA وصل كرد . به اين طريق اگر يكي از كامپيوتر ها دچار اشكالي شد كامپيوتر ديگر ميتواند به كار ادامه دهد و از ايجاد اختلال و توقف در كار جلوگيري ميشود. لذا راندمان كاري بسيار بالا ميرود چرا كه هر توقف در كار ميتواند خسارات غير قابل جبراني را به پيكره سازمان وارد كند .

 

3. NATIVE COMMAND QUEUING :در حالت عادي وقتي كه دستور العملي براي خواندن يا نوشتن به هارد ميرسد ، اين دستورها خود از قسمتهاي ديگري از هارد رسيده اند و هر كدام از اين دستورها باعث ميشود كه هد خواندن و نوشتن هارد بارها وبارها با حركات مكانيكي خود عمليات خواندن و نوشتن را انجام دهد.اين كار باعث ايجاد يك Over Head مكانيكي قابل ملاحظه ميشود كه در سرعت تاثير منفي ميگذارد. حالا با استفاده از NATIVE COMMAND QUEUING از الگوريتم ويژه اي استفاده ميشود كه دستور العملها را به سرعت دسته بندي و الويت بندي ميكند تا اين رفت و آمدهاي هد به حداقل ممكن برسد و Over Head مكانيكي بسيار كمتر شده وسرعت به طرز قابل ملاحضه اي افزايش مي يابد.

 

 

با وجود گذشت بیش از دو سال از ورود رابط دیسک های سخت Serial ATA به دنیای سخت افزار، همچنان بسیاری از کاربران از تفاوت و برتری این فناوری ویژه ابزار ذخیره سازی اطلاعات، نسبت به نسل قبلی آن یا همان Paralel ATA بی اطلاع اند. در این مقاله، فراتر از شناخت رابط SATA صرفا به عنوان سرعت و سهولت کاربرد آن، به بررسی و مقایسه تکنولوژی به کار رفته در دیسک های سخت مبتنی بر SATA در برار نسل قبلی آن، یعنی ATA خواهیم پرداخت.

 

نمایی از فضای داخلی یک دیسک سخت SATA II

همانطور که از نام Parallel در اینترفیس Parallel ATA و Serial در Serial ATA برداشت می شود، تفاوت عمده این دو رابط در نحوه انتقال اطلاعات (بیت ها) است. اطلاعات در رابط ATA به صورت موازی و در رابط SATA اطلاعات به صورت سری انتقال داده می شوند. همانطور که می دانیم، مزیت انتقال اطلاعات به صورت موازی در برابر انتقال سری، تعداد بیشتر اطلاعات ارسال شده در یک واحد پردازشی و در نهایت سرعت بیشتر می باشد. اما چگونه است که با وجود سرعت بیشتر در حالت موازی، رابط جدید تر از نوع سری و با سرعت بیشتری نسبت به رابط موازی ساخته شده است؟

 

پاسخ به این سوال تقریبا ساده است. همانطور که می دانید هر جریان عبوری در یک رشته یا سیم، نسبت به جریان عبوری با جهت معکوس در رشته کناری خود تاثیری به نام میدان الکترو مغناطیسی ایجاد می کند که این میدان الکترو مغناطیسی با افزایش سرعت و سیکل جریان قدرت یبشتری یافته و باعث ایجاد اختلال (نویز) گردیده که در نهایت انتقال جریان را با مشکل مواجه می کند. حال هرچه تعداد رشته هایی که جریان از آنها عبور می کند بیشتر و به هم نزدیکتر باشند، این مشکل نیز بیشتر نمایان می گردداصلی مهاجرت از رابط های موازی به سری در دیسک های سخت نیز همین امر است. در رابط سری چ.

 

همانطور که می دانید رابط ATA/33 از مجموع 40 و رابط های ATA/66 تا ATA/133 از 80 رشته سیم حامل جریان تشکیل شده اند. این رشته های به صورت یک در میان اطلاعات را ارسال و در یافت می کنند. میدان الکترو مغناطیسی حاصل از این جریانات تا سرعت ATA/66 قابل صرف نظر است. این جریان در سرعت های بیشتر یعنی از ATA/66 تا ATA/133 با اضافه شدن 40 رشته سیم خنثی (اتصال زمین) در بین رشته های حامل جریان نیز قابل کنترل است. بله، دلیل وجود 40 رشته سیم اضافه در کابل های ATA/66 و بالاتر از آن نسبت به کابل ATA/33 نیز همین نکته است. اما برای بالاتر بردن سرعت در رابط های بالا می باید این میدان مغناطیسی کنترل شود که عملا ادامه کار را با محدودیت های فنی روبرو می سازد.

 

دلیل ون اطلاعات یا در حالت ارسال و یا در حالت دریافت می باشند، از این میدان مغناطیسی صرف نظر می شود. اما چگونه است که سرعت انتقال در رابط سری SATA با رابط موازی ATA برابر و حتی بسیار بیشتر از آن است؟

 

این سوال نیز پاسخ نسبتا ساده ای دارد. برای جبران افت سرعت در حالت سری، باید سرعت رفت و برگشت را در هر سیکل کاری بالاتر برد. در سرعت سیکل برابر، سرعت انتقال رابط موازی حدودا هشت برابر بیش از حالت سری است. بنابر این برای جبران این اختلاف و پیشی گرفتن از آن، سیکل و به عبارتی فاصله زمانی هر رفت و برگشت در رابط سری را باید افزایش داد که این نکته نیز به راحتی و با استفاده از تراشه های قدرتمند امروزی قابل انجام است، به همین دلیل است که امروزه شاهد انواع دیسک های سخت حجیم 300 و 500 گیگابایتی SATA II با سرعتی حدود 300MB/S در بازار هستیم.

 

خانواده SATA

 

همانطور که گفته شد SATA استاندارد جدید برای انتقال اطلاعات به صورت سری از دیسک سخت به مادربرد است. در حال حاضر دو نسخه از این استاندارد معرفی شده که به ترتیب عبارتند از SATA I (به اختصار SATA) و SATA II . سرعت انتقال اطلاعات در نوع اول برابر با 150MB/S و در نوع دوم یا همان SATA II برابر با 300MB/S (البته در حالت تئوری) می باشد.

با اینکه سرعت اسمی انتقال اطلاعات در دیسک های SATA II دوبرابر SATA I است اما این تفاوت در واقعیت به ندرت از 20% فراتر می رود.

 

در اصل بخش عمده این افزایش سرعت به لطف وجود فناوری جدیدی با نام Native Command Queuing در دیسک های سخت SATA II بدست می آید. در واقع تاثیر NCQ به این صورت است که باعث می شود اطلاعاتی که برای خواندن توسط هد دستگاه در صفحات مدور ذخیره سازی (پلاتر ها - صفحات آلمینیومی به شکل دایره که در محفظه دیسک سخت قرار دارند و اطلاعات بر روی آنها به صورت صفر و یک و رمش مغناطیسی ذخیره می شوند) قرار دارند، طوری چیده شوند که با حداقل چرخش صفحات، اطلاعات توسط هد دستگاه خوانده شوند. با دقت در تصویر زیر با نحوه عمل این شیوه بیشتر آشنا خواهید شد :

 

نکته دیگر سازگاری دیسک های SATA II با مادربرد های قدیمی تر مبتنی بر SATA I است. اما در این صورت حالت NCQ غیر فعال شده و دیسک سخت SATA II به مانند یک دیسک SATA I عمل خواهد نمود. این ویژگی بخصوص برای کاربرانی که در حال حاضر از مادربرد مبتنی بر SATA I استفاده می کنند و نیز قصد اضافه نمودن دیسک سخت دیگری به سیستم خود را دارند مناسب است. با توجه به اختلاف قیمت بسیار پایین بین دیسک های SATA I و SATA II قطعا خرید دیسک های SATA II به صرفه تر خواهد بود. چرا که با ارتقای مادربرد در آینده نزدیک می توان از سایر امتیازات دیسک سخت SATA II نیز بهره مند گردید.