Interfacest الكمبيوتر الداخلي

ال واجهة ناقل الكمبيوتر الداخلية يحدد الوسائل المادية والمنطقية التي تتصل بها محركات الأقراص الداخلية (مثل الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص الضوئية ، ...) بالكمبيوتر. يستخدم الكمبيوتر الشخصي الحديث إحدى الواجهتين التاليتين أو كلتيهما:

سلسلة ATA ( ساتا ) هي تقنية أحدث تحل محل ATA. تتمتع SATA بالعديد من المزايا مقارنة بـ ATA ، بما في ذلك الكابلات والموصلات الأصغر وعرض النطاق الترددي العالي والموثوقية الأكبر. على الرغم من عدم توافق SATA و ATA على المستويين المادي والكهربائي ، إلا أن المحولات متاحة بسهولة والتي تسمح بتوصيل محركات أقراص SATA بواجهات ATA والعكس صحيح. تتوافق SATA بشكل عام مع ATA على مستوى البرنامج ، مما يعني أن برامج تشغيل نظام التشغيل ATA تعمل مع واجهات SATA أو ATA ومحركات الأقراص الثابتة. الشكل 7-2 تعرض واجهتي SATA ، أعلى وأسفل بلورة الساعة 32.768 كيلو هرتز في المركز. لاحظ أن كل موصل واجهة يتم تمييزه بجسم على شكل حرف L ، مما يمنع توصيل كبل SATA للخلف.

لقد أخرجت بطاقة sim الخاصة بي والآن لن تعمل

الشكل 7-2: واجهات SATA

واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة (SCSI)

ال واجهة نظام الكمبيوتر الصغير ( SCSI ) عادة ما يتم نطقه scuzzy ، ولكن احيانا جنسي . تُستخدم SCSI في الخوادم ومحطات العمل المتطورة ، حيث توفر ميزتين: أداء مُحسَّن بالنسبة إلى ATA و SATA في تعدد المهام والبيئات متعددة المستخدمين والقدرة على إجراء سلسلة ديزي للعديد من محركات الأقراص على واجهة واحدة. على الرغم من أننا أوصينا سابقًا باستخدام SCSI لأنظمة سطح المكتب عالية الأداء ، إلا أن التكلفة العالية جدًا لمحركات أقراص SCSI ووحدات التحكم المضيفة وتضييق فجوة الأداء بين SCSI و SATA قد أدت بنا إلى سحب هذه التوصية.

مرفق AT ( أنهم ) ، التي تم نطقها كأحرف فردية ، كانت إلى حد بعيد أكثر واجهات القرص الصلب شيوعًا المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر من أوائل التسعينيات حتى عام 2003. يُطلق على ATA أحيانًا موازية ATA أو باتا ، لتمييزه عن الأحدث سلسلة ATA ( ساتا ) واجهه المستخدم. لا يزال ATA مستخدمًا في الأنظمة الجديدة ، على الرغم من أنه تم استبداله بواسطة SATA. غالبًا ما يُطلق على ATA أيضًا اسم هنا ( إلكترونيات محرك متكاملة ). الشكل 7-1 تعرض واجهتي ATA قياسيتين ، تقعان في موضعهما المعتاد على الحافة الأمامية للوحة الأم. لاحظ أن كل موصل واجهة مُرمز بدبوس مفقود في الصف العلوي وشق في غطاء الموصل في الأسفل.

الشكل 7-1: واجهات ATA القياسية

ATA مقابل ATAPI

من الناحية الفنية ، فإن محركات الأقراص الثابتة هي أجهزة ATA فقط. تستخدم محركات الأقراص الضوئية ومحركات الأشرطة والأجهزة المماثلة التي تتصل بواجهات ATA نسخة معدلة من بروتوكولات ATA تسمى ATAPI ( واجهة حزم ATA ). من الناحية العملية ، لا يحدث هذا فرقًا كبيرًا ، حيث يمكنك توصيل إما محرك أقراص ثابت ATA أو جهاز ATAPI أو كليهما في نفس الوقت بأي واجهة ATA.

تحتوي جميع كبلات ATA المكتبية على ثلاثة موصلات ذات 40 سنًا: أحدها يتصل بواجهة ATA واثنان متصلان بمحركات أقراص ATA / ATAPI. تأتي كبلات ATA في ثلاثة أنواع:

يستخدم كبل ATA القياسي كبلًا شريطيًا من 40 سلكًا وموصلات ذات 40 سنًا في جميع المواضع الثلاثة. جميع الموصلات الأربعين تتصل بجميع الموصلات الثلاثة. الاختلاف الحقيقي الوحيد ، بخلاف جودة الكبل ، هو تحديد موضع الموصلات الثلاثة. يوجد موصلا الجهاز الموجودان على كبل ATA القياسي بالقرب من أحد طرفي الكبل. قد يكون أي من محركي الأقراص متصلاً بأي من موصلي محرك الأقراص. يمكن استخدام كبل ATA قياسي مع أي جهاز ATA / ATAPI من خلال UltraATA-33 (وضع UDMA 2). إذا تم استخدام كبل ATA قياسي لتوصيل UltraATA-66 (وضع UDMA 4) أو جهاز أسرع ، فإن هذا الجهاز يعمل بشكل صحيح ، ولكنه يعود إلى التشغيل في وضع UDMA 2 (33 ميجابايت / ثانية). يتطلب كبل ATA القياسي إعداد وصلات عبور رئيسية / تابعة للأجهزة المتصلة.

لاحظ أن كبلات ATA القياسية لم تعد `` قياسية '' بعد الآن (نظرًا لأن جميع هذه الكابلات أصبحت الآن قديمة جدًا). من المحتمل أن تكون معظم أجهزة الكمبيوتر التي لا تزال تحتوي على واجهات ATA من نوع UltraDMA.

يتطابق كبل CSEL ATA القياسي / القياسي مع كبل ATA القياسي فيما عدا أن السن 28 غير متصل بين موصل محرك الأقراص الأوسط وموصل محرك النهاية. يدعم كبل قياسي / CSEL ATA إما العبور الرئيسي / التابع أو وصلة العبور CSEL للأجهزة المتصلة. موضع الموصل مهم على كبل قياسي / CSEL. موصل الواجهة على كبل CSEL إما أن يكون موسومًا أو يكون بلون مختلف عن موصلات محرك الأقراص. الموصل المركزي للجهاز الرئيسي ، والموصل النهائي المقابل لموصل الواجهة للجهاز الفرعي.

UltraDMA ( UDMA ) يستخدم الكبل كبلًا شريطيًا من 80 سلكًا وموصلات ذات 40 سنًا في جميع المواضع الثلاثة. تم تخصيص 40 سلكًا إضافيًا لأسلاك أرضية مخصصة ، كل منها مخصص لأحد دبابيس 40 ATA القياسية. يمكن استخدام كبل UDMA مع أي جهاز ATA / ATAPI ويجب أن يكون من أجل أداء أكثر موثوقية ولكنه مطلوب للحصول على أفضل أداء مع أجهزة UltraATA-66 و -100 و -133 (أوضاع UDMA 4 و 5 و 6 على التوالي). جميع كبلات UDMA هي كبلات CSEL ، ويمكن استخدامها إما في وضع تحديد الكبل أو الوضع الرئيسي / التابع. لم يتم تحديد الموصلات ذات الرموز اللونية لكابلات ATA السابقة.

نظرًا لأن كبل UltraDMA مطلوب لتشغيل UltraATA-66 أو أسرع ، يجب أن يكون لدى النظام طريقة لاكتشاف ما إذا كان هذا الكبل مثبتًا أم لا. يتم ذلك عن طريق تأريض دبوس 34 في الموصل الأزرق ، والذي يتم توصيله بالواجهة. نظرًا لأن كبلات ATA ذات 40 سلكًا لا تقوم بتأريض دبوس 34 ، يمكن للنظام اكتشاف ما إذا كان قد تم تثبيت كبل مكون من 40 سلكًا أو 80 سلكًا عند التمهيد.

خروف في ثياب الذئب

احتفظ بكابلات CSEL غير المسماة 40 سلكًا منفصلة عن الكابلات القياسية. إذا قمت باستبدال كبل CSEL بكابل قياسي ، فإن محركات الأقراص التي يتم توصيلها كوظيفة رئيسية أو تابعة بشكل صحيح. إذا استبدلت كبلًا قياسيًا بكابل CSEL وقمت بتوصيل محرك أقراص موصل مثل CSEL بهذا الكبل ، فسيعمل بشكل صحيح كسيد. ولكن إذا قمت بتوصيل محركي محرك أقراص CSEL بكابل قياسي ، فهما يعملان ككابل رئيسي ، مما قد يؤدي إلى أي شيء من المشاكل الدقيقة إلى (على الأرجح) عدم قدرة النظام على الوصول إلى أي من محركي الأقراص. أفضل قاعدة هي ببساطة عدم استخدام كابل من 40 سلكًا لتوصيل محرك الأقراص الثابتة.

جميع كابلات CSEL ليست هي نفسها

لاحظ الفرق بين استخدام كبل CSEL 40 سلكًا وكابل 80 سلكًا لتشغيل CSEL. على الرغم من أن جميع كبلات Ultra DMA تدعم محركات التوصيل التي يتم توصيلها إما بشكل رئيسي / تابع أو CSEL ، فإن هذا لا يعني أنه يمكنك استبدال كبل من 80 سلكًا بكابل 40 سلكًا بحرية. إذا تم توصيل محركات الأقراص بشكل رئيسي / تابع ، فإن استبدال كبل 80 سلكًا يعمل بشكل جيد. ومع ذلك ، إذا تم توصيل محركات الأقراص مثل CSEL ، فإن استبدال كبل CSEL 40 سلكًا بكابل 80 سلكًا يؤدي إلى قيام محركات الأقراص بتبادل الإعدادات. أي أن محرك الأقراص الذي تم إتقانه على كبل 40 سلكًا يصبح تابعًا لكابل 80 سلكًا ، والعكس صحيح.

وضع PIO مقابل وضع DMA

تحدد ATA فئتين من وضع النقل ، تسمى وضع PIO ( وضع I / O مبرمج ) و وضع DMA ( وضع الوصول المباشر للذاكرة ). تكون عمليات النقل في وضع PIO أبطأ بكثير وتتطلب من المعالج التحكيم في عمليات النقل بين الجهاز والذاكرة. تكون عمليات النقل في وضع DMA أسرع بكثير وتحدث دون تدخل المعالج. إذا كان أي من الجهازين على قناة ATA يستخدم وضع PIO ، فيجب أن يقوم كلا الجهازين بذلك. هذا يشل الإنتاجية ويفرض عبئًا ثقيلًا على المعالج ، مما يعيق النظام كلما تم الوصول إلى محرك الأقراص.

تدعم جميع أجهزة ATA و ATAPI الحديثة وضع DMA ، ولكن للتوافق مع الإصدارات السابقة ، يمكن تعيين معظمها لاستخدام وضع PIO. استخدام وضع PIO هو خطأ. عند ترقية نظام ، إذا وجدت أي محركات أقراص تدعم وضع PIO فقط ، فاستبدلها. تقتصر محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص الضوئية القديمة جدًا على وضع PIO على أي حال ، لذا فإن استبدالها لا يحتاج إلى تفكير.

التوافق بين أجهزة IDE القديمة والجديدة

مع استثناءات بسيطة ، لا توجد تعارضات في التوافق بين أجهزة ATA الجديدة وواجهات ATA القديمة أو العكس. لا يمكن أن تحقق محركات الأقراص الأحدث أعلى أداء لها عند الاتصال بواجهة ATA قديمة ، تمامًا كما لا تستطيع الواجهة الجديدة تحسين أداء محرك أقراص قديم. ولكن يمكنك توصيل أي محرك أقراص ATA أو ATAPI بأي واجهة ATA مع ضمان أنها ستعمل ، وإن لم يكن ذلك على النحو الأمثل.

ومع ذلك ، يجب ألا تستخدم أجهزة PIO القديمة على نفس الواجهة مثل جهاز DMA. سيعمل كلا الجهازين ، لكن سرعة نقل جهاز DMA ستكون معطلة. إذا كنت تقوم بترقية نظام مثبت عليه جهاز وضع PIO ، فقم بإعادة تكوينه لـ DMA إن أمكن. وإلا ، فاستبدله بجهاز قادر على الوصول المباشر للذاكرة (DMA).
كيفية إصلاح الخطوط الأفقية على تلفزيون LED

لاحظ أيضًا أن الواجهة تدعم فقط وضع DMA أو UltraDMA (UDMA) واحد في كل مرة. على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل UDMA Mode 4 (66.6 ميجابايت / ثانية) Plextor PX-716A ناسخ DVD ومحرك أقراص UDMA Mode 6 (133 ميجابايت / ثانية) Maxtor بنفس واجهة ATA ، فإن محرك الأقراص الثابتة يعمل في UDMA Mode 4 بسرعة 66 ميغا بايت / ثانية ، مما قد يعيق إنتاجية القرص الصلب. وبالمثل ، إذا قمت بتثبيت برنامج Plextor PX-740A DVD ، والذي يدعم UDMA Mode 2 (33 ميجابايت / ثانية) باعتباره أسرع وضع له ، فإن سرعة نقل القرص الصلب تكون معطلة عند 33 ميجابايت / ثانية فقط.

قبل أن تصبح واجهات ومحركات SATA شائعة ، تم استخدام ATA عالميًا تقريبًا لتوصيل محركات الأقراص الثابتة. حتى اليوم ، تحتوي مئات الملايين من أجهزة الكمبيوتر على محركات أقراص صلبة من نوع ATA. سيتراجع هذا الرقم حتمًا مع ترقية الأنظمة القديمة واستبدالها ، لكن ATA ستبقى معنا لسنوات.

حددت مواصفات ATA الأصلية واجهة واحدة تدعم محرك أقراص ثابت واحد أو اثنين من محركات أقراص ATA. بحلول أوائل التسعينيات ، كانت جميع الأنظمة تقريبًا تحتوي على واجهات ATA مزدوجة ، يدعم كل منها ما يصل إلى محركي أقراص صلبة ATA أو أجهزة ATAPI. ومن المفارقات أننا وصلنا إلى دائرة كاملة. توفر العديد من اللوحات الأم الحالية العديد من واجهات SATA ، ولكن واجهة ATA واحدة فقط.

إذا كان النظام يحتوي على واجهتين ATA ، يتم تعريف أحدهما على أنه واجهة ATA الأساسية والآخر مثل واجهة ATA الثانوية . هاتان الواجهتان متطابقتان وظيفيا ، لكن النظام يعطي أولوية أعلى للواجهة الأساسية. وفقًا لذلك ، عادةً ما يتم توصيل محرك الأقراص الثابتة (طرفي ذو أولوية عالية) بالواجهة الأساسية ، مع استخدام الواجهة الثانوية لمحركات الأقراص الضوئية والأجهزة الأخرى ذات الأولوية المنخفضة.

السادة سادة ، والعبيد عبيد

عندما تقوم بتوصيل رئيسي أو تابع للجهاز ، يفترض الجهاز هذا الدور بغض النظر عن الموضع الذي يتصل به على كبل ATA. على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل أحد الأجهزة بصفته رئيسيًا ، فإنه يعمل كجهاز رئيسي بغض النظر عما إذا كان متصلاً بموصل محرك الأقراص في نهاية كبل ATA أو موصل محرك الأقراص في منتصف كبل ATA.

كل واجهة ATA (تسمى غالبًا ملف قناة ATA ) يمكن أن تحتوي على صفر أو واحد أو اثنين من أجهزة ATA و / أو ATAPI المتصلة بها. يحتوي كل جهاز ATA و ATAPI على وحدة تحكم مضمنة ، لكن ATA يسمح (ويتطلب) وحدة تحكم نشطة واحدة فقط لكل واجهة. لذلك ، إذا تم توصيل جهاز واحد فقط بواجهة ، فيجب تمكين وحدة التحكم المضمنة في هذا الجهاز. إذا تم توصيل جهازين بواجهة ATA ، فيجب أن يتم تمكين وحدة التحكم في أحد الأجهزة وأن يتم تعطيل وحدة التحكم الخاصة به في الجهاز الآخر.

في مصطلحات ATA ، يُطلق على الجهاز الذي تم تمكين وحدة التحكم الخاصة به اسم رئيس الشخص الذي تم تعطيل وحدة التحكم الخاصة به يسمى a عبد (ATA يسبق التصحيح السياسي). في جهاز الكمبيوتر الذي يحتوي على واجهتي ATA ، قد يتم تكوين الجهاز بأي طريقة من الطرق الأربع: سيد ابتدائي ، عبد ابتدائي ، سيد ثانوي ، أو العبد الثانوي . يتم تعيين أجهزة ATA / ATAPI كأجهزة رئيسية أو تابعة من خلال تعيين وصلات عبور على الجهاز ، كما هو موضح في الشكل 7-3 .

الشكل 7-3: ضبط العبور الرئيسي / التابع على محرك ATA

عند تحديد كيفية تخصيص الأجهزة بين واجهتين واختيار حالة رئيسية أو تابعة لكل منهما ، استخدم الإرشادات التالية:

قم دائمًا بتعيين محرك الأقراص الثابتة الرئيسي كمحرك رئيسي رئيسي. لا تقم بتوصيل جهاز آخر بواجهة ATA الأساسية ما لم يكن كلا الموضعين على الواجهة الثانوية مشغولين.
يحظر ATA الإدخال / الإخراج المتزامن على الواجهة ، مما يعني أنه يمكن تنشيط جهاز واحد فقط في كل مرة. إذا كان أحد الأجهزة يقرأ أو يكتب ، فلن يتمكن الجهاز الآخر من القراءة أو الكتابة حتى يقوم الجهاز النشط بإنتاج القناة. المعنى الضمني لهذه القاعدة هو أنه إذا كان لديك جهازان يحتاجان إلى أداء إدخال / إخراج متزامن على سبيل المثال ، كاتب DVD الذي تستخدمه لنسخ أقراص DVD من محرك أقراص DVD-ROM ، فيجب عليك وضع هذين الجهازين على واجهات منفصلة.
إذا كنت تقوم بتوصيل جهاز ATA (محرك أقراص ثابت) وجهاز ATAPI (على سبيل المثال ، محرك أقراص ضوئي) بنفس الواجهة ، فقم بتعيين محرك الأقراص الثابتة على أنه رئيسي وجهاز ATAPI على أنه تابع.
إذا كنت تقوم بتوصيل جهازين متشابهين (ATA أو ATAPI) بواجهة ، فلا يهم بشكل عام أي جهاز رئيسي وأي جهاز تابع. ومع ذلك ، هناك استثناءات لهذا المبدأ التوجيهي ، خاصة مع أجهزة ATAPI ، التي يريد بعضها حقًا أن يكون رئيسيًا (أو تابعًا) اعتمادًا على جهاز ATAPI الآخر المتصل بالقناة.
إذا كنت تقوم بتوصيل جهاز قديم وجهاز أحدث بنفس واجهة ATA ، فمن الأفضل بشكل عام تكوين الجهاز الأحدث كجهاز رئيسي ، لأنه من المحتمل أن يكون لديه وحدة تحكم أكثر قدرة من الجهاز القديم.
تجنب مشاركة واجهة واحدة بين جهاز قادر على الوصول المباشر للذاكرة (DMA) وجهاز يعمل بنظام PIO فقط. إذا كان كلا الجهازين الموجودين على واجهة يدعمان DMA ، فسيستخدم كلاهما DMA. إذا كان هناك جهاز واحد فقط قادر على DMA ، فسيتم إجبار كلا الجهازين على استخدام PIO ، مما يقلل من الأداء ويزيد من استخدام وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير. وبالمثل ، إذا كان كلا الجهازين قادرين على الوصول المباشر للذاكرة (DMA) ، ولكن على مستويات مختلفة ، فسيتم إجبار الجهاز الأكثر قدرة على استخدام وضع DMA الأبطأ. استبدل أي أجهزة PIO فقط إن أمكن.

لتتمكن من تحديد إعداد العبور الصحيح ، تحتاج إلى التأكد من توصيل محرك الأقراص بالموصل الصحيح.

بالنسبة لكابلات ATA القياسية ، إليك كيفية عملها:

جميع الموصلات سوداء. قد يكون أي من محركي الأقراص متصلاً بأي من موصلي محرك الأقراص. بشكل عام ، تضع الجهاز الرئيسي في الموصل الأوسط للكابل ، وتضع الرقيق في نهاية الكبل. نرى هنا

توفر معظم محركات أقراص ATA / ATAPI وصلة توصيل من نوع Cable Select (CS أو CSEL) بالإضافة إلى وصلات العبور الرئيسية / التابعة القياسية. إذا قمت بتوصيل محرك أقراص باعتباره رئيسيًا (أو تابعًا) ، فإن محرك الأقراص هذا يعمل كمحرك رئيسي (أو تابع) بغض النظر عن الموصل الذي تم توصيله به على كبل ATA. إذا قمت بتوصيل محرك أقراص كـ CSEL ، فإن موضع محرك الأقراص على الكبل يحدد ما إذا كان محرك الأقراص يعمل كمحرك رئيسي أو تابع.

تم تقديم CSEL كوسيلة لتبسيط تكوين ATA. كان الهدف هو أنه يمكن ببساطة تثبيت محركات الأقراص وإزالتها دون تغيير وصلات العبور ، مع عدم وجود احتمال حدوث تعارض بسبب إعدادات العبور غير الصحيحة. على الرغم من أن CSEL كان موجودًا منذ سنوات عديدة ، إلا أنه في السنوات القليلة الماضية فقط أصبح شائعًا لدى صانعي النظام.

يتطلب استخدام CSEL ما يلي:

إذا تم تثبيت محرك أقراص واحد على الواجهة ، فيجب أن يدعم محرك الأقراص هذا ويتم تكوينه لاستخدام CSEL. إذا تم تثبيت محركي أقراص ، فيجب أن يدعم كلا محركي محرك الأقراص ويتم تكوينهما لاستخدام CSEL
يجب أن تدعم واجهة ATA CSEL. لا تدعم واجهات ATA القديمة جدًا CSEL ، وتعامل أي محرك أقراص تم تكوينه على أنه CSEL باعتباره تابعًا.
يجب أن يكون كبل ATA كبل CSEL خاصًا. لسوء الحظ ، هناك ثلاثة أنواع من كبلات CSEL:
- يختلف كبل CSEL المكون من 40 سلكًا عن كبل ATA القياسي ذي 40 سلكًا حيث يتم توصيل الطرف 28 فقط بين واجهة ATA وموضع محرك الأقراص الأول على الكبل (الموصل الأوسط). السن 28 غير متصل بين الواجهة وموضع محرك الأقراص الثاني (الموصل الطرفي بالكابل). باستخدام هذا الكبل ، يكون محرك الأقراص المتصل بالموصل الأوسط (مع توصيل دبوس 28) هو المحرك الرئيسي المتصل بالموصل الأبعد عن الواجهة (مع عدم توصيل دبوس 28).
- تدعم جميع كبلات ATA المكونة من 80 سلكًا (Ultra DMA) CSEL ، ولكن مع الاتجاه المعاكس تمامًا لكابل CSEL القياسي المكون من 40 سلكًا والذي تم وصفه للتو. باستخدام مثل هذا الكبل ، يكون محرك الأقراص المتصل بالموصل الأوسط (مع دبوس 28 غير متصل) هو محرك الأقراص المتصل بالموصل الأبعد عن الواجهة (مع توصيل السن 28) بشكل رئيسي. هذا في الواقع ترتيب أفضل ، إذا كان غير بديهي بعض الشيء ، فكيف يمكن توصيل سلك بالموصل النهائي ولكن ليس بالسلك الموجود في المنتصف؟ لأن كبل CSEL القياسي 40 سلكًا يضع المحرك الرئيسي في الموصل الأوسط. إذا تم تثبيت محرك أقراص واحد فقط على هذا الكبل ، فإن ذلك يترك `` كعبًا '' طويلًا من الكبل معلقًا مجانًا مع عدم توصيل أي شيء به. كهربائيًا ، هذه فكرة سيئة للغاية ، لأن الكبل غير المنهي يسمح بتكوين الموجات الواقفة ، مما يزيد من الضوضاء على الخط ويضعف سلامة البيانات.
- يضع كبل Y-CSEL ذو 40 سلكًا موصل الواجهة في المنتصف بموصل محرك في كل طرف ، وواحد يحمل علامة رئيسية وواحد تابع. على الرغم من أن هذه فكرة جيدة من الناحية النظرية ، إلا أنها نادرًا ما تنجح من الناحية العملية. تكمن المشكلة في أن حدود طول كبل ATA لا تزال سارية ، مما يعني أن موصلات محرك الأقراص لا تحتوي على كبل كافٍ للوصول إلى محركات الأقراص في جميع الحالات باستثناء الحالات الصغيرة. إذا كان لديك برج ، فيمكنك نسيانه ، فمن المفترض أن يتم وضع علامة واضحة على كبلات 40 سلكًا من CSEL ، لكننا وجدنا أن هذا ليس هو الحال في كثير من الأحيان. لا يمكن التعرف على هذه الكابلات بصريًا ، على الرغم من أنه يمكنك التحقق من النوع باستخدام مقياس الفولتميتر الرقمي أو اختبار الاستمرارية بين الموصلات الطرفية على الطرف 28. إذا كان هناك استمرارية ، فلديك كبل ATA قياسي. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فلديك كبل CSEL.

تتطلب مواصفات كبل Ultra DMA ألوان الموصل التالية:

يكون أحد طرفي الموصل باللون الأزرق ، مما يشير إلى أنه متصل بواجهة ATA للوحة الأم.
موصل الطرف المقابل أسود اللون ، ويستخدم لتوصيل محرك الأقراص الرئيسي (الجهاز 0) ، أو محرك أقراص واحد إذا تم توصيل واحد فقط بالكابل. إذا تم استخدام CSEL ، يقوم الموصل الأسود بتهيئة محرك الأقراص على أنه محرك رئيسي. إذا تم استخدام وصلة العبور الرئيسية / التابعة القياسية ، فلا يزال يتعين توصيل محرك الأقراص الرئيسي بالموصل الأسود ، لأن ATA-66 و ATA-100 و ATA-133 لا تسمح بتوصيل محرك أقراص واحد بالموصل الأوسط ، مما ينتج عنه في الموجات الواقفة التي تتداخل مع اتصال البيانات.
الموصل الأوسط رمادي اللون ، ويستخدم لتوصيل محرك الأقراص التابع (الجهاز 1) ، إن وجد.

الشكل 7-4 يُظهر كبل UltraDMA من 80 سلكًا (أعلى) وكابل ATA قياسي بـ 40 سلكًا للمقارنة.

الشكل 7-4: كبل UltraDMA 80 سلكًا (علوي) وكابل ATA قياسي بـ 40 سلكًا

تحتوي أجهزة ATA على بعض أو كل تحديدات العبور التالية:

يتيح توصيل وصلة عبور في الوضع الرئيسي وحدة التحكم الموجودة على اللوحة. جميع أجهزة ATA و ATAPI لديها هذا الخيار. حدد موضع العبور هذا إذا كان هذا هو الجهاز الوحيد المتصل بالواجهة ، أو إذا كان أول جهازين متصلين بالواجهة.

يؤدي توصيل وصلة عبور في وضع الرقيق إلى تعطيل وحدة التحكم الموجودة على اللوحة. (يلاحظ أحد المراجعين التقنيين أنه استفاد من ذلك لاسترداد البيانات من القرص الصلب الذي فشل جهاز التحكم فيه ، وهو أمر مفيد للغاية يجب مراعاته.) يمكن تعيين جميع أجهزة ATA و ATAPI على أنها تابعة. حدد موضع العبور هذا إذا كان هذا هو الجهاز الثاني المتصل بواجهة بها جهاز رئيسي متصل بالفعل.

تحتوي معظم أجهزة ATA / ATAPI على موضع العبور الثالث المسمى تحديد الكابل ، CS ، أو حيلة . يؤدي توصيل وصلة عبور في موضع CSEL إلى إرشاد الجهاز إلى تكوين نفسه ليكون رئيسيًا أو تابعًا بناءً على موضعه على كبل ATA. إذا تم توصيل وصلة العبور CSEL ، فقد لا يتم توصيل وصلات عبور أخرى. لمزيد من المعلومات حول CSEL ، راجع القسم التالي.

عند العمل بصفة رئيسية ، تحتاج بعض أجهزة ATA / ATAPI القديمة إلى معرفة ما إذا كانت هي الجهاز الوحيد على القناة ، أو ما إذا كان جهاز تابع متصلًا أيضًا. قد تحتوي هذه الأجهزة على موضع وصلة مرور إضافي محدد نعل أو فقط . بالنسبة لمثل هذا الجهاز ، قم بتوصيله كجهاز رئيسي إذا كان هو الجهاز الرئيسي على الواجهة ، والعبد إذا كان الجهاز التابع على الواجهة ، والوحيد / فقط إذا كان الجهاز الوحيد المتصل بالواجهة.

عدد قليل من محركات الأقراص الأقدم لديها وصلة مرور مخصصة العبد الحاضر ، أو SP . يؤدي هذا الطائر الوظيفة العكسية للقافز الوحيد / الوحيد ، عن طريق إخطار جهاز متصل بالقفز باعتباره رئيسيًا بوجود جهاز تابع على القناة. بالنسبة لمثل هذا الجهاز ، قم بتوصيله كجهاز رئيسي إذا كان هو الجهاز الوحيد على الواجهة ، أو تابع إذا كان هو الثاني من جهازين على الواجهة.

إذا كان السيد على قناة مثبت عليها أيضًا عبد ، فقم بتوصيل كلا من وصلات العبور الحالية الرئيسية والعبد.

بعد توصيل محركات الأقراص الخاصة بك بالموصلات الصحيحة على الكابلات ، وتعيين وصلات العبور ، حان الوقت للسماح للنظام باكتشاف محركات الأقراص. لهذا ، أعد تشغيل النظام وشغّل إعداد BIOS (ستحتاج إلى الضغط على مفتاح لأن نظامك يقوم بالتمهيد غالبًا ، ويكون المفتاح إما F1 أو F2 أو Esc أو Del). في القائمة ، ابحث عن خيار يسمى Auto Detect أو شيء مشابه ، إذا كان BIOS لا يعرض محركات الأقراص تلقائيًا. استخدم خيار الكشف التلقائي هذا لفرض اكتشاف محرك الأقراص. أعد التشغيل وستكون قادرًا على استخدام محركات الأقراص الخاصة بك (يمكنك بعد ذلك البدء في تقسيم محرك الأقراص وتهيئته). إذا لم تتمكن من تشغيل محركات الأقراص الخاصة بك باستخدام التكوين الحالي ، فجرّب التكوينات الأخرى كما هو موضح هنا

لاحظ أن إعداد BIOS سيخبرك أيضًا بعدد واجهات SATA ، إذا كان لديك SATA. سيكون هذا مفيدًا للسماح لك بتحديد الواجهة التي يجب عليك توصيل محرك الأقراص بها لجعله محرك الأقراص الأساسي.

سلسلة ATA (المعروف أيضًا باسم ساتا أو S-ATA ) هو خليفة معايير ATA / ATAPI الأقدم. تم تصميم SATA بشكل أساسي كواجهة لمحرك الأقراص الثابتة ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا لمحركات الأقراص الضوئية ومحركات الأشرطة والأجهزة المماثلة.

كان من المتوقع أصلاً أن يتم شحن محركات أقراص SATA والواجهات بكميات كبيرة في أواخر عام 2001 ، ولكن العديد من المشكلات أدت إلى تأخير النشر لأكثر من عام. بحلول أواخر عام 2002 ، كانت اللوحات الأم ومحركات الأقراص SATA محدودة التوزيع ، ولكن حتى منتصف عام 2003 أصبحت محركات أقراص SATA واللوحات الأم التي تدعم SATA الأصلية متاحة على نطاق واسع. على الرغم من البداية البطيئة ، انطلقت SATA مثل العصابات. بدأ شحن محركات الأقراص والواجهات الأسرع من الجيل الثاني SATA في أوائل عام 2005.

يتوفر إصداران من SATA حاليًا:

ساتا / 150 (وتسمى أيضا ساتا 150 ) يحدد الجيل الأول من واجهات وأجهزة SATA. يعمل SATA / 150 بمعدل بيانات خام يبلغ 1.5 جيجابايت / ثانية ، ولكن يقلل الحمل الزائد معدل البيانات الفعال إلى 1.2 جيجابايت / ثانية ، أو 150 ميجابايت / ثانية. على الرغم من أن معدل البيانات هذا أعلى قليلاً فقط من معدل 133 ميجابايت / ثانية لـ UltraATA / 133 ، فإن النطاق الترددي الكامل SATA متاح لكل جهاز متصل بدلاً من مشاركته بين جهازين ، كما هو الحال في PATA.

ساتا / 300 أو ساتا 300 (غالبًا ما يطلق عليه عن طريق الخطأ ساتا الثاني ) يحدد الجيل الثاني من واجهات وأجهزة SATA. يعمل SATA / 300 بمعدل بيانات أولية يبلغ 3.0 جيجابايت / ثانية ، لكن الحمل الزائد يقلل معدل البيانات الفعال إلى 2.4 جيجابايت / ثانية ، أو 300 ميجابايت / ثانية. بدأت اللوحات الأم المستندة إلى مجموعة شرائح NVIDIA nForce4 في الشحن في أوائل عام 2005 ، وكانت أول الأجهزة المتوافقة مع SATA / 300 المتاحة. بدأ شحن محركات الأقراص الصلبة SATA / 300 في منتصف عام 2005. تستخدم واجهات ومحركات SATA / 300 نفس الموصلات المادية مثل مكونات SATA / 150 ، وهي متوافقة مع الإصدارات السابقة مع واجهات ومحركات SATA / 150 (على الرغم من انخفاض معدل بيانات SATA / 150).

حد 128/137 جيجا بايت

تستخدم واجهات ATA الأقدم 28 بت عنونة الكتلة المنطقية ( LBA ) ، مما يقصر تلك الواجهات على العنونة 2²⁸أو 268.435.456 قطاعًا على القرص الصلب. نظرًا لأن محركات الأقراص الثابتة تستخدم قطاعات 512 بايت ، فإن هذا يُترجم إلى حجم محرك أقراص مدعوم أقصى يبلغ 137،438،953،472 بايت ، أو 128 جيجابايت. (يستخدم صانعو محركات الأقراص GB العشري بدلاً من GB ثنائي ، وبالتالي يشيرون إلى هذا الحد بـ 137 GB بدلاً من 128 GB التي تم الإبلاغ عنها بواسطة BIOS ونظام التشغيل.) هذا هو حد الأجهزة ، الذي تفرضه الواجهة نفسها. تستخدم واجهات ATA الحالية LBA 48 بت ، مما يوسع الحد الأقصى لحجم محرك الأقراص المدعوم بعامل يزيد عن مليون ، إلى 128 بيتابايت ( بيتابايت ، حيث يبلغ حجم البيتابايت 1،024 تيرابايت).

إذا قمت بتثبيت محرك أقراص ثابت أكبر من 128 جيجابايت على واجهة ATA قديمة ، فإنه يعمل بشكل صحيح ، ولكن لا يمكن الوصول إلى مساحة القرص التي تزيد عن 128 جيجابايت. إذا كنت حقًا بحاجة إلى دعم محركات الأقراص الأكبر حجمًا على ما هو ، بعد كل شيء ، نظام قديم ، فإن أحد البدائل هو تثبيت بطاقة توسيع توفر واحدة أو أكثر من واجهات LBA 48 بت لمحركات الأقراص الثابتة PATA. والأفضل من ذلك ، قم بتثبيت بطاقة محول SATA واستخدام محركات الأقراص الثابتة SATA. (تدعم جميع واجهات SATA LBA 48 بت.) في كلتا الحالتين ، قم بتعطيل واجهة ATA للوحة الأم الأساسية للحفاظ على الموارد وتشغيل محرك الأقراص الضوئية وأي أجهزة ATAPI أخرى على واجهة اللوحة الأم الثانوية.

تتميز SATA بالميزات المهمة التالية:

يستخدم PATA جهدًا عاليًا للإشارة نسبيًا ، والذي بالاقتران مع كثافة دبوس عالية يجعل 133 ميجابايت / ثانية أعلى معدل بيانات يمكن تحقيقه بشكل واقعي لـ PATA. تستخدم SATA جهدًا أقل بكثير للإشارة ، مما يقلل من التداخل والتداخل بين الموصلات.

تستبدل SATA كبل الشريط PATA ذو 40 سنًا / 80 سلكًا بكابل من 7 أسلاك. بالإضافة إلى تقليل التكاليف وزيادة الموثوقية ، يعمل كابل SATA الأصغر على تسهيل توجيه الكابلات وتحسين تدفق الهواء والتبريد. قد يصل طول كبل SATA إلى متر واحد (39+ بوصة) ، مقابل 0.45 متر (18 قدمًا) من قيود PATA. يساهم هذا الطول المتزايد في تحسين سهولة الاستخدام والمرونة عند تثبيت محركات الأقراص ، لا سيما في أنظمة الأبراج.

بالإضافة إلى ثلاثة أسلاك أرضية ، يستخدم كبل SATA المكون من 7 أسلاك زوج إرسال تفاضلي (TX + و TX) وزوج استقبال تفاضلي (RX + و RX). تعمل الإشارات التفاضلية ، المستخدمة منذ فترة طويلة لتخزين الخادم المستند إلى SCSI ، على زيادة تكامل الإشارة ، ودعم معدلات بيانات أسرع ، وتسمح باستخدام كبلات أطول.

بالإضافة إلى استخدام الإشارات التفاضلية ، يشتمل SATA على اكتشاف الأخطاء وتصحيحها الفائقين ، مما يضمن تكامل الأوامر ونقل البيانات من طرف إلى طرف بسرعات تفوق بكثير تلك الممكنة مع PATA.

يبدو SATA مطابقًا لـ PATA من وجهة نظر نظام التشغيل. وبالتالي يمكن لأنظمة التشغيل الحالية التعرف على واجهات SATA والأجهزة التي تستخدم برامج التشغيل الحالية واستخدامها. (ومع ذلك ، إذا كان نظامك يستخدم مجموعة شرائح أو BIOS لا يحتوي على دعم SATA أصلي ، أو إذا كنت تستخدم قرص توزيع لنظام التشغيل يسبق SATA ، فقد تضطر إلى إدخال قرص مرن مع برامج تشغيل SATA أثناء التثبيت لمحركات أقراص SATA إلى كن معروفا.)

لماذا جهاز PS2 الخاص بي باللونين الأبيض والأسود

ساتا خارجي

ساتا خارجي ( يساتا ) لتحل محل USB 2.0 و FireWire (IEEE-1394) لتوصيل محركات الأقراص الصلبة الخارجية. يستخدم eSATA موصل SATA معدلًا أقوى بكثير من موصل SATA القياسي الهش نسبيًا ، وقد تم تصنيفه لآلاف عمليات الإدخال والإزالة. تقوم eSATA بتمديد طول الكابل المسموح به من متر واحد إلى مترين ، مما يسمح بوضع محركات الأقراص الصلبة الخارجية والمصفوفات بشكل ملائم. يتوفر eSATA بمتغيرات 150 ميجابايت / ثانية و 300 ميجابايت / ثانية ، وكلاهما يدعم توصيل ساخن (توصيل أو فصل محرك الأقراص أثناء تشغيل النظام).

يوفر eSATA إنتاجية أعلى بكثير من USB 2.0 أو FireWire ، لأن eSATA يفتقر إلى البروتوكولات التي تبطئ USB 2.0 و FireWire إلى جزء صغير من الإنتاجية المقدرة. أداء محرك الأقراص الصلبة الخارجي eSATA مماثل لأداء محرك أقراص ثابت SATA مماثل يعمل داخليًا.

تفتقر معظم اللوحات الأم الحالية إلى واجهات eSATA المدمجة ، على الرغم من أن بعض اللوحات الأم التي تم تقديمها بعد منتصف عام 2005 تتضمن مثل هذه الواجهات. إذا كان نظامك يفتقر إلى واجهة eSATA ، فمن السهل إضافة واحدة. تتوفر محولات ناقل المضيف eSATA لأنظمة سطح المكتب بسهولة لتلائم فتحات توسيع PCI أو PCI Express. يمكنك إضافة دعم eSATA إلى نظام الكمبيوتر المحمول عن طريق تثبيت بطاقة Cardbus أو بطاقة ExpressCard eSATA.

لاحظ أنه تم بيع بعض علب محركات الأقراص الخارجية الانتقالية ومحولات الناقل المضيف التي تسمح بتوصيل محركات أقراص SATA القياسية خارجيًا باستخدام بروتوكولات SATA. هذه الأجهزة غير متوافقة مع eSATA. يستخدم معظمهم موصلات SATA القياسية ، على الرغم من أن بعض موصلات وكابلات USB 2.0 أو FireWire البديلة (على الرغم من أن الواجهة هي في الواقع SATA). معظمهم لا يدعمون التوصيل السريع.

يلاحظ Francisco Garc a ماسيدا ، 'أود أن أذكر أيضًا مجموعة الكابلات / القوس التي تبيعها بعض الشركات (HighPoint وغيرها) حتى تتمكن من تحويل أحد منافذ SATA الداخلية إلى منفذ خارجي. وهو عبارة عن كبل بسيط به موصل SATA عادي على أحد طرفيه وموصل eSATA على الطرف الآخر متصل بقوس علبة عادي بدون إلكترونيات من أي نوع. أيضًا ، هناك حاويات محرك أقراص خارجية متاحة تسمح لك بتثبيت محركات أقراص PATA في حالات eSATA الخارجية على سبيل المثال ، HighPoint RocketMate 1100. ويمكن استخدامه مع مجموعة الكابلات / الدعامة البسيطة أو مع أي بطاقة eSATA أو اللوحة الأم.

على عكس PATA ، الذي يسمح بتوصيل جهازين بواجهة واحدة ، يخصص SATA واجهة لكل جهاز. يساعد هذا الأداء بثلاث طرق:

يحتوي كل جهاز SATA على 150 ميغا بايت / ثانية أو 300 ميغا بايت / ثانية من النطاق الترددي المتاح له. على الرغم من أن محركات الأقراص PATA الحالية ليست مقيدة بعرض النطاق الترددي عند تشغيل محرك واحد لكل قناة ، فإن تثبيت محركي أقراص PATA سريعين على قناة واحدة يخنق سرعة نقل كلاهما.
- يسمح PATA لجهاز واحد فقط باستخدام القناة في كل مرة ، مما يعني أنه قد يتعين على الجهاز انتظار دوره قبل كتابة البيانات أو قراءتها على قناة PATA. يمكن لأجهزة SATA الكتابة أو القراءة في أي وقت ، دون اعتبار للأجهزة الأخرى.
- إذا تم تثبيت جهازين على قناة PATA ، فإن هذه القناة تعمل دائمًا بسرعة الجهاز الأبطأ. على سبيل المثال ، يعني تثبيت محرك الأقراص الثابتة UDMA-6 ومحرك الأقراص الضوئية UDMA-2 على نفس القناة أن محرك الأقراص الثابتة يجب أن يعمل في UDMA-2. تتصل أجهزة SATA دائمًا بأعلى معدل بيانات يدعمه الجهاز والواجهة.

نصيحة من فرانسيسكو غارسيا ماسيدا

أود أن أذكر أيضًا أن معظم محركات الأقراص PATA بها وصلة مرور للحد من السعة لحد 32 جيجابايت سابقًا من BIOS. يمكن أن يوفر هذا لحم الخنزير المقدد الخاص بك ، لأنه أصبح من الصعب بشكل متزايد الحصول على أقراص أقل من 40 جيجابايت وإذا كان عليك إنقاذ / استنساخ محرك أقراص أقدم ، فقد يكون هذا هو خيارك الوحيد.

تستجيب محركات PATA لطلبات القراءة والكتابة بالترتيب الذي تم استلامها به ، بغض النظر عن موقع البيانات الموجودة على محرك الأقراص. هذا مشابه للمصعد الذي يذهب إلى كل طابق بالترتيب الذي تم به الضغط على أزرار الاتصال ، متجاهلاً الأشخاص الذين ينتظرون في الطوابق المتوسطة. معظم (ولكن ليس كل) محركات أقراص SATA الدعم الأوامر الأصلية في قائمة انتظار ( NCQ ) ، والذي يسمح لمحرك الأقراص بتجميع طلبات القراءة والكتابة ، وفرزها في الترتيب الأكثر كفاءة ، ثم معالجة تلك الطلبات دون مراعاة الترتيب الذي تم استلامها به. هذه العملية تسمى أيضًا طلب المصعد ، يسمح لمحرك الأقراص بخدمة طلبات القراءة والكتابة مع تقليل حركات الرأس ، مما يؤدي إلى أداء أفضل. يعد NCQ أكثر أهمية في البيئات ، مثل الخوادم ، حيث يتم الوصول إلى محركات الأقراص باستمرار ، ولكنه يوفر بعض مزايا الأداء حتى في أنظمة سطح المكتب.

بالنسبة إلى PATA ، تستخدم SATA كبلات أرق وموصلات أصغر لا لبس فيها. 7 دبوس موصل إشارة SATA يستخدم على طرفي كبل بيانات SATA. يمكن لأي من الموصل أن يتزاوج بشكل متبادل مع موصل البيانات على محرك الأقراص أو واجهة SATA على اللوحة الأم. 15 دبوس موصل الطاقة SATA يستخدم موصلًا ماديًا مشابهًا ، أيضًا مع مفاتيح لا لبس فيها. الشكل 7-5 يعرض كبل بيانات SATA على اليسار ، وللمقارنة ، يظهر كبل UDMA ATA على اليمين. حتى مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن كبل ATA يدعم جهازين ، فمن الواضح أن استخدام SATA يحافظ على ملكية اللوحة الأم ويقلل بشكل كبير من فوضى الكابلات داخل العلبة.

الشكل 7-5: كبل بيانات SATA (يسار) وكابل بيانات UltraDMA

تحدد مواصفات SATA الطول المسموح به لكابل إشارة SATA بما يصل إلى متر واحد أكثر من ضعف طول أطول كبل PATA المسموح به. بالإضافة إلى الخصائص الكهربائية الفائقة والطول المسموح به الأكبر ، تتمثل إحدى الميزات الرئيسية لكابلات SATA في حجمها المادي الأصغر ، مما يساهم في تشغيل الكابلات بشكل أكثر إتقانًا وتحسين تدفق الهواء والتبريد بشكل كبير.

لا يوجد الكثير ليقال حول تكوين محرك أقراص ثابتة SATA. على عكس PATA ، لا تحتاج إلى تعيين وصلات عبور للسيد أو العبد (على الرغم من أن SATA يدعم محاكاة السيد / العبد). يتصل كل محرك أقراص SATA بموصل إشارة مخصص ، وتكون كبلات الإشارة والطاقة قياسية تمامًا. ولا داعي للقلق بشأن تكوين DMA ، وتحديد الأجهزة التي يجب أن تشارك قناة ، وما إلى ذلك. لا توجد مخاوف بشأن حدود السعة ، لأن جميع محركات الأقراص الثابتة SATA والواجهات تدعم LBA 48 بت. تتعرف مجموعة الشرائح ونظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS) ونظام التشغيل وبرامج التشغيل الموجودة على الأنظمة الحالية على محرك الأقراص الثابتة SATA على أنه مجرد محرك أقراص ATA آخر ، لذلك ليس هناك حاجة للتهيئة. ما عليك سوى توصيل كبل البيانات بالمحرك والواجهة ، وتوصيل كبل الطاقة بالمحرك ، والبدء في استخدام محرك الأقراص. (في الأنظمة القديمة ، قد تضطر إلى تثبيت برامج التشغيل يدويًا ، وقد يتم التعرف على محركات أقراص SATA كأجهزة SCSI بدلاً من أجهزة ATA ، وهذا سلوك عادي.)

ما تحتاج إلى معرفته هو أنه يجب عليك توصيل محرك أقراص SATA الذي يُقصد أن يكون محرك أقراص SATA الأساسي بأدنى واجهة SATA مرقمة (عادةً 0 ، ولكن في بعض الأحيان 1). قم بتوصيل محرك أقراص SATA ثانوي بأدنى واجهة SATA متوفرة. (في نظام يحتوي على محرك PATA أساسي ومحرك أقراص SATA ثانوي ، استخدم واجهة SATA 0 أو أعلى.) يجب تكوين أي محرك أقراص ثابت PATA كجهاز رئيسي إذا كان ذلك ممكنًا على الإطلاق. قم بتوصيل محرك PATA الأساسي باعتباره محرك رئيسي أساسي ، ومحرك PATA ثانوي مثل محرك ثانوي.

غارة ( مجموعة أقراص / محركات أقراص زائدة عن الحاجة ) هي وسيلة يتم من خلالها توزيع البيانات على اثنين أو أكثر من محركات الأقراص الثابتة المادية لتحسين الأداء وزيادة أمان البيانات. يمكن أن يتحمل RAID فقدان أي محرك أقراص واحد دون فقد البيانات ، لأن التكرار في الصفيف يسمح باستعادة البيانات أو إعادة بنائها من محركات الأقراص المتبقية.

كان RAID في السابق مكلفًا للغاية في التنفيذ ، وبالتالي يستخدم فقط على الخوادم ومحطات العمل الاحترافية. لم يعد هذا صحيحًا. تحتوي العديد من الأنظمة واللوحات الأم الحديثة على واجهات ATA و / أو SATA قادرة على RAID. يعني السعر المنخفض لمحركات أقراص ATA و SATA ودعم RAID المدمج أنه من العملي الآن استخدام RAID على أجهزة الكمبيوتر العادية.

موتورولا الروبوت توربو 2 لا يشحن

هناك خمسة مستويات محددة من RAID ، RAID مرقمة من 1 إلى RAID 5 ، على الرغم من أن اثنين فقط من هذه المستويات شائع الاستخدام في بيئات أجهزة الكمبيوتر. بعض أو كل مستويات RAID التالية وتكوينات محركات الأقراص المتعددة الأخرى مدعومة من قبل العديد من اللوحات الأم الحالية:

JBOD ( مجرد حفنة من محركات الأقراص )، وتسمى أيضا وضع سبان أو وضع الامتداد ، هو وضع تشغيل غير RAID تدعمه معظم محولات RAID. مع JBOD ، يمكن دمج اثنين أو أكثر من محركات الأقراص الفعلية بشكل منطقي لتظهر لنظام التشغيل كمحرك أقراص واحد أكبر. تتم كتابة البيانات على محرك الأقراص الأول حتى يمتلئ ، ثم إلى محرك الأقراص الثاني حتى يمتلئ ، وهكذا. في الماضي ، عندما كانت سعات محرك الأقراص أصغر ، تم استخدام مصفوفات JBOD لإنشاء وحدات تخزين فردية كبيرة بما يكفي لتخزين قواعد بيانات ضخمة. مع وجود 300 جيجابايت ومحركات أقراص أكبر متاحة الآن بسهولة ، نادرًا ما يكون هناك سبب وجيه لاستخدام JBOD. الجانب السلبي لـ JBOD هو أن فشل أي محرك أقراص يجعل المصفوفة بأكملها غير قابلة للوصول. نظرًا لأن احتمال فشل محرك الأقراص يتناسب مع عدد محركات الأقراص في الصفيف ، فإن JBOD أقل موثوقية من محرك أقراص كبير واحد. أداء JBOD هو نفس أداء محركات الأقراص التي تتكون منها المصفوفة.

RAID 0 ، وتسمى أيضا شريطية القرص ، ليس RAID حقًا على الإطلاق ، لأنه لا يوفر تكرارًا. باستخدام RAID 0 ، تتم كتابة البيانات معشقًا إلى اثنين أو أكثر من محركات الأقراص الفعلية. نظرًا لأن عمليات الكتابة والقراءة تنقسم على محركين أو أكثر ، فإن RAID 0 يوفر أسرع عمليات القراءة والكتابة من أي مستوى RAID ، مع أداء كتابة وقراءة أسرع بشكل ملحوظ من ذلك الذي يوفره محرك أقراص واحد. يتمثل الجانب السلبي لـ RAID 0 في أن فشل أي محرك أقراص في المصفوفة يتسبب في فقدان جميع البيانات المخزنة على جميع محركات الأقراص في الصفيف. وهذا يعني أن البيانات المخزنة على مصفوفة RAID 0 هي في الواقع أكثر عرضة للخطر من البيانات المخزنة على محرك أقراص واحد. على الرغم من أن بعض اللاعبين المتخصصين يستخدمون RAID 0 في البحث عن أعلى أداء ممكن ، إلا أننا لا نوصي باستخدام RAID 0 على نظام سطح مكتب نموذجي.

RAID 0 مناسب لأنظمة سطح المكتب

يوفر RAID 0 في الواقع فائدة قليلة جدًا في الأداء لجهاز كمبيوتر سطح المكتب النموذجي. يأتي RAID 0 بمفرده عندما يتم استخدام النظام الفرعي للقرص بكثرة ، كما هو الحال مع الخادم الذي يدعم العديد من المستخدمين. يصل عدد قليل من أنظمة المستخدم الفردي إلى الأقراص بكثافة كافية للاستفادة من RAID 0.

RAID 1 ، وتسمى أيضا انعكاس القرص ، يكرر جميع عمليات الكتابة إلى محركي أقراص فعليين أو أكثر. وفقًا لذلك ، يوفر RAID 1 أعلى مستوى من تكرار البيانات على حساب تقليل مساحة القرص المرئية لنظام التشغيل إلى النصف. يعني الحمل الزائد المطلوب لكتابة نفس البيانات على محركي أقراص أن عمليات الكتابة على RAID 1 تكون عادةً أبطأ قليلاً من عمليات الكتابة على محرك أقراص واحد. على العكس من ذلك ، نظرًا لأنه يمكن قراءة نفس البيانات من أي محرك أقراص ، فقد يحسن مهايئ RAID 1 الذكي أداء القراءة بشكل طفيف بالنسبة لمحرك أقراص واحد عن طريق ترتيب طلبات القراءة لكل محرك أقراص على حدة ، مما يسمح له بقراءة البيانات من أي محرك أقراص له يتوجه أقرب إلى البيانات المطلوبة. من الممكن أيضًا لمصفوفة RAID 1 استخدام محولي مضيف فعليين للتخلص من محول القرص كنقطة فشل واحدة. في مثل هذا الترتيب ، ودعا ازدواج القرص ، يمكن للمصفوفة الاستمرار في العمل بعد فشل محرك أقراص واحد أو محول مضيف واحد أو كليهما (إذا كانا على نفس القناة).

RAID 5 ، وتسمى أيضا شريطية القرص مع التكافؤ ، يتطلب ما لا يقل عن ثلاثة محركات أقراص فعلية. تتم كتابة البيانات على أساس الكتلة لمحركات الأقراص المتناوبة ، مع تشذير كتل التكافؤ. على سبيل المثال ، في صفيف RAID 5 يتكون من ثلاثة محركات أقراص فعلية ، يمكن كتابة أول كتلة بيانات 64 كيلو بايت إلى محرك الأقراص الأول ، وكتلة البيانات الثانية إلى محرك الأقراص الثاني ، وكتلة تماثل إلى محرك الأقراص الثالث. تتم كتابة كتل البيانات اللاحقة وكتل التكافؤ إلى محركات الأقراص الثلاثة بطريقة يتم فيها توزيع كتل البيانات وكتل التكافؤ بالتساوي عبر جميع محركات الأقراص الثلاثة. يتم حساب كتل التكافؤ بحيث إذا فقدت أي من مجموعتي البيانات ، يمكن إعادة بنائها باستخدام كتلة التكافؤ وكتلة البيانات المتبقية. لا يتسبب فشل أي محرك أقراص واحد في مجموعة RAID 5 في فقدان البيانات ، لأنه يمكن إعادة بناء كتل البيانات المفقودة من البيانات وكتل التكافؤ على محركي الأقراص المتبقيين. يوفر RAID 5 أداء قراءة أفضل إلى حد ما من محرك أقراص واحد. عادةً ما يكون أداء كتابة RAID 5 أبطأ قليلاً من أداء محرك أقراص واحد ، بسبب الحمل الزائد المتضمن في تقسيم البيانات وحساب كتل التماثل. نظرًا لأن معظم أجهزة الكمبيوتر والخوادم الصغيرة تقوم بقراءات أكثر من عمليات الكتابة ، فإن RAID 5 غالبًا ما يكون أفضل حل وسط بين الأداء وتكرار البيانات.

يمكن أن يشتمل RAID 5 على أي عدد عشوائي من محركات الأقراص ، ولكن في الممارسة العملية ، من الأفضل قصر RAID 5 على ثلاثة أو أربعة محركات أقراص فعلية ، لأن أداء RAID 5 المتدهور (محرك فشل فيه محرك الأقراص) يختلف عكسيًا مع عدد محركات الأقراص في المجموعة. على سبيل المثال ، فإن RAID 5 المكون من ثلاثة محركات مع محرك فاشل بطيء جدًا ولكن من المحتمل أن يكون قابلاً للاستخدام حتى يمكن إعادة بناء الصفيف. عادةً ما يكون RAID 5 المتدهور مع ستة أو ثمانية محركات بطيئة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها على الإطلاق.

RAID لا يحل محل النسخ الاحتياطية

يعد استخدام RAID 1 أو RAID 5 طريقة غير مكلفة لحماية نفسك من فقدان البيانات من فشل القرص الصلب ، ولكن RAID ليس بديلاً عن النسخ الاحتياطي. RAID يحمي فقط ضد فشل محرك الأقراص. للحماية من التلف العرضي أو حذف الملفات أو فقدانها بسبب الحريق أو الفيضان أو السرقة ، لا يزال يتعين عليك نسخ بياناتك احتياطيًا.

إذا كانت اللوحة الأم لا تحتوي على دعم RAID أو إذا كنت بحاجة إلى مستوى RAID لا توفره اللوحة الأم ، فيمكنك تثبيت محول RAID تابع لجهة خارجية ، مثل تلك المصنوعة بواسطة 3Ware ( http://www.3ware.com ) ، Adaptec ( http://www.adaptec.com ) ، هايبوينت تكنولوجيز ( http://www.highpoint-tech.com ) ، تقنية الوعد ( http://www.promise.com )، و اخرين. تحقق من دعم نظام التشغيل قبل شراء هذه البطاقة ، خاصة إذا كنت تستخدم Linux أو إصدارًا أقدم من Windows.

المزيد حول محركات الأقراص الثابتة