Advanced Technology Attachment

ATA konektory na základnej doske

ATA konektor na dátovom kábli

ATA, (z anglickej skratky Advanced Technology Attachment) je štandardné rozhranie (interface) na pripájanie úložných zariadení ako napríklad pevný disk, DVD mechanika (resp. staršieCD-ROM mechanika). Existuje veľa termínov a synoným pre ATA, vrátane skratiek ako IDE, EIDE, ATAPI a UDMA. ATA štandard umožňuje použiť káble v dĺžkach od 450 do 900 mm (18 do 36 palcov), pričom sa predpokladá použitie v tienených vnútorných priestoroch elektronických zariadení.

História

Aj keď má štandard oficiálny názov „ATA“, z marketingových dôvodov sa prvá verzia začala nazývať Integrated Drive Electronics (IDE), a nasledujúca Enhanced IDE (EIDE). Aj keď tieto mená vznikli ako obchodné značky a nie ako oficiálne štandardy, termíny EIDE alebo E-IDE sú často úplne zameniteľné s IDE a ATA. S predstavením Serial ATA okolo roku 2003, sa ATA spätne premenovala na Parallel ATA (PATA), odkazujúc sa na paralelnú metódu prenosu dát cez káble tohto rozhrania.

Najskôr ATA pracovalo len s pevnými diskami. Neskôr rozšírený štandard začal pracovať aj s rôznymi inými zariadeniami, všeobecne s tými, ktoré používajú vymeniteľné médiá. Sú to zariadenia ako DVD mechaniky, páskové mechaniky, veľkokapacitné disketové mechaniky ako napríklad Zip mechanika a LS 120. Rozšírenie dostalo názov Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), s plným štandardom známym ako ATA/ATAPI

Prechod z PIO(anglicky programmed input/output) ku priamemu prístupu k pamäti (DMA) priniesol ďalší dôležitý prechod v histórii ATA. Metóda prístupu a prenosu dát PIO sa ukázala ako neefektívna, potrebujúc významnú časť výkonu procesora pri práci. To znamenalo, že systémy založené na ATA vykonávali diskové operácie oveľa pomalšie ako počítače používajúce SCSI alebo iné rozhrania. Použitie DMA (a neskôr Ultra DMA alebo UDMA) redukovalo množstvo procesorového času potrebného pre čítanie a zápis dát na disk.

ATA zariadenia mali rôzne hranice, v zmysle limitu objemu dát, ktoré mohli adresovať. Nové adresovacie systémy a programovacie techniky postupne prelomili väčšinu z nich. Limitné boli kapacity pevných diskov 504 MB, 32 GB, a 137 GB. Existovalo množstvo ďalších problémov, zvyčajne kvôli zle napísaným ovládačom a vstupno/výstupným vrstvám v operačnom systéme. Niekedy sa vymenované bariéry vyskytli kvôli zlým implementáciám BIOSu.

Paralelné ATA Rozhranie

Do uvedenia Serial ATA sa pripájali ATA zariadenia 40-pinovým konektorom na široké ploché káble. (Jednotlivé žily kábla boli ukladané vedľa seba, takže celý kábel pripomínal stuhu). Každý kábel mal dva alebo tri konektory, z ktorých sa jeden pripájal na radič, ktorý spájal rozhranie so zvyškom počítača zvyšné jeden resp. dva sa pripájali k zariadeniam. Paralel ATA káble prenášajú dáta v 16 alebo 32 bitových paralelných blokoch. Existujú aj káble, na ktoré sa dajú pripojiť tri zariadenia, ale v tomto prípade bolo jedno z nich len na čítanie (read-only). Konektory na kábli boli rovnocenné, nezáležalo na tom, ktorý konektor sa zapojil do matičnej dosky a ktorý do zariadenia. Ak sú dve zariadenia pripojené k jednému káblu, vo všeobecnosti sú nakonfigurované tak, že jeden je master a druhý slave. Zariadenie master sa zobrazuje pred slave zariadením, keď operačný systém zisťuje dostupné zariadenia. Master zariadenie rozhoduje o prístupe k zariadeniam na kanáli. Z toho mali výhodu zariadenia citlivé na prístupovú dobu, ako napríklad prvé CD-RW mechaniky. Každý kanál musí mať nastavené master zariadenie, aby mohol správne fungovať.

Väčšina systémov má nastavený jediný disk na kanáli ako master. Aj keď niektoré disky majú špeciálne nastavenia pre túto situáciu, nazvané single (napríklad firma Western Digital). V závislosti na hardvéri a použitom softvéri môže dané zariadenie fungovať aj ako slave.

Väčšinu času existencie ATA mali káble 40 žíl, ale po predstavení štandardu Ultra DMA/66 sa tento počet zdvojnásobil na 80. 80 žilový kábel poskytoval lepšiu signalizáciu a umožnil prenos 66 megabajtov za sekundu (MB/s). 40 žíl navyše sa používalo ako uzemnenie, v zmysle zredukovať elektromagnetický šum generovaný elektrickým prúdom v jednej žile jej susedmi. Zemniace vodiče boli umiestnené medzi aktívnymi žilami kábla, pričom celková šírka kábla a vonkajší tvar a počet pinov napájacích konektorov ostali zachované. Káble pre UDMA 66, 100 a 133 sa vyrábali iba ako kľúčované, pričom bolo presne definované ktorý konektor ide do matičnej dosky, ktorý je master a ktorý slave.

Zariadenie sa v takomto prípade nastavuje ako cable select. V tomto prípade sa disky automaticky nakonfigurujú samé v závislosti, na ktorom konektore sú pripojené. Poradie master - slave teda neurčuje prepínač na zariadení, ale poloha konektora na kábli.

S uvedením nasledujúcej vysokorýchlostnej verzie ATA štandardu sa začali káble originálnej dĺžky vyskytovať čoraz menej. S maximálnou dĺžkou len 450 mm (18 palcov) mohli nastať problémy pri zapájaní zariadení vo veľkých skrinkách.

UDMA Módy

Mode	Speed
UDMA0	16.7 MB/s
UDMA1	25.0 MB/s
UDMA2	33.3 MB/s
UDMA3	44.4 MB/s
UDMA4	66.7 MB/s
UDMA5	100.0 MB/s
UDMA6	133 MB/s

Poznámka: Prenosová rýchlosť pre každý UDMA mód udáva maximálnu teoretickú rýchlosť. Réžia protokolu znižuje túto hodnotu, takisto na túto rýchlosť vplývajú aj ďalšie faktory ako napríklad zahltenie PCI zbernice. Vo februári 2004 nebol IDE pevný disk schopný stáleho dátového prenosu nad 50 MB/s, tieto rýchlosti ovplyvňujú výkon len, keď disk pracuje v tzv. burst móde, teda vtedy keď požadované dáta idú z cache a teda disk ich nepotrebuje čítať z jeho platní.

Serial ATA

Serial ATA bola najväčšou zmenou v technológii ATA. Toto rozhranie používa 7-žilové káble pre sériový dátový prenos, namiesto paralelného. Ďalej Serial ATA povoľuje používateľom tzv. hot swap. Toto pridáva možnosti, ktoré mali oveľa drahšie systémy ako SCSI a Fibre Channel už dávno. Serial ATA znižuje napájanie z 5 voltov používaných pri P-ATA na 0.5 voltu, čo znižuje odber energie a elektrické rušenie. Vďaka sériovému prenosu a nižšiemu napätiu môžu byť SATA káble dlhšie ako káble pri PATA.

Externé odkazy

• Overview and History of the IDE/ATA Interface
• ATA/ATAPI history
• Enhanced IDE/Fast-ATA/ATA-2 FAQ
• Hard Drive Size Barriers
• T13 Technical Standards Group

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Advanced Technology Attachment na anglickej Wikipédii (číslo revízie nebolo určené).