Ide обеспечивает более высокую скорость обмена данными с диском: Периферийные устройства вычислительной техники — тест 5

Содержание

Периферийные устройства вычислительной техники — тест 5

Главная / САПР / Периферийные устройства вычислительной техники / Тест 5 Упражнение 1:
Номер 1
Как называется устройство, которое связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования?

Ответ:

&nbsp(1) интерфейс&nbsp

&nbsp(2) порт&nbsp

&nbsp(3) контроллер&nbsp

&nbsp(4) триггер&nbsp



Номер 2
Как называется совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы?

Ответ:

&nbsp(1) интерфейс&nbsp

&nbsp(2) порт&nbsp

&nbsp(3) контроллер&nbsp

&nbsp(4) протокол&nbsp



Номер 3
Какие типы модуляций поддерживает интерфейс ST506/412?

Ответ:

&nbsp(1) квадратурная амплитудная модуляция&nbsp

&nbsp(2) фазовая модуляция&nbsp

&nbsp(3) модифицированная частотная модуляция&nbsp

&nbsp(4) кодирование с ограничением длины поля записи&nbsp



Упражнение 2:
Номер 1
Какой метод модуляции использует перекодирование исходной информации с введением избыточности?

Ответ:

&nbsp(1) квадратурная амплитудная модуляция&nbsp

&nbsp(2) фазовая модуляция&nbsp

&nbsp(3) модифицированная частотная модуляция&nbsp

&nbsp(4) кодирование с ограничением длины поля записи&nbsp



Номер 2
Какой длины может достигать кабель для подключения устройств SCSI при дифференциальной передаче данных по кабелю?

Ответ:

&nbsp(1) 3 м&nbsp

&nbsp(2) 6 м&nbsp

&nbsp(3) 15 м&nbsp

&nbsp(4) 25 м&nbsp



Номер 3
Какой длины может достигать кабель для подключения устройств SCSI при синфазной передаче данных по кабелю?

Ответ:

&nbsp(1) 3 м&nbsp

&nbsp(2) 6 м&nbsp

&nbsp

(3) 15 м&nbsp

&nbsp(4) 25 м&nbsp



Упражнение 3:
Номер 1
Целевое устройство после получения команды SCSI возвращает значение 02h в случае:

Ответ:

&nbsp(1) если оно занято&nbsp

&nbsp(2) ошибки&nbsp

&nbsp(3) успешного получения&nbsp



Номер 2
Целевое устройство после получения команды SCSI возвращает значение 08h в случае:

Ответ:

&nbsp(1) если оно занято&nbsp

&nbsp(2) ошибки&nbsp

&nbsp(3) успешного получения&nbsp



Номер 3
Целевое устройство после получения команды SCSI возвращает значение 00h в случае:

Ответ:

&nbsp(1) если оно занято&nbsp

&nbsp

(2) ошибки&nbsp

&nbsp(3) успешного получения&nbsp



Упражнение 4:
Номер 1
Выделите верные утверждения.

Ответ:

&nbsp(1) IDE поддерживает только два винчестера, а SCSI обеспечивает возможность подключения большого количества блочных устройств различных типов&nbsp

&nbsp(2) SCSI поддерживает только два винчестера, а IDE обеспечивает возможность подключения большого количества блочных устройств различных&nbsp

&nbsp

(3) Размер дисков IDE не может превышать 528Мб, поскольку для доступа к диску используется интерфейс Int 13 BIOS, тогда как SCSI не ограничивает размер диска&nbsp

&nbsp(4) Размер дисков SCSI не может превышать 528Мб, поскольку для доступа к диску используется интерфейс Int 13 BIOS, тогда как IDE не ограничивает размер диска&nbsp

&nbsp(5) IDE обеспечивает более высокую скорость обмена данными с диском&nbsp

&nbsp(6) SCSI обеспечивает более высокую скорость обмена данными с диском&nbsp



Номер 2
Благодаря чему технология Enhanced IDE преодолела ограничения по емкости дисков, присущие технологии IDE/ATA?

Ответ:

&nbsp(1) не взаимодействует с BIOS&nbsp

&nbsp(2) работает с дисками с более высокой плотностью записи&nbsp

&nbsp(3) использует трансляцию адресов&nbsp

&nbsp(4) использует логическую адресацию блоков&nbsp



Номер 3
Каков максимальный размер диска при работе со стандартным ATA?

Ответ:

&nbsp(1) 256 Мб&nbsp

&nbsp(2) 528 Мб&nbsp

&nbsp(3) 1024 Мб&nbsp

&nbsp(4) не ограничен&nbsp



Упражнение 5:
Номер 1
Какой компонент системы с интерфейсом SAS порождает запросы на обслуживание для целевых устройств и получает подтверждения по мере их исполнения?

Ответ:

&nbsp(1) инициатор&nbsp

&nbsp(2) подсистема доставки данных&nbsp

&nbsp(3) расширитель&nbsp



Номер 2
Какой компонент позволяет облегчить передачу данных между устройствами SAS?

Ответ:

&nbsp(1) инициатор&nbsp

&nbsp(2) подсистема доставки данных&nbsp

&nbsp

(3) расширитель&nbsp



Номер 3
Сколько контактов имеет разъем SATA?

Ответ:

&nbsp(1) 5&nbsp

&nbsp(2) 7&nbsp

&nbsp(3) 10&nbsp

&nbsp(4) 25&nbsp



Упражнение 6:
Номер 1
Выделите верные в отношении интерфейсов SAS и SCSI утверждения.

Ответ:

&nbsp(1) SAS использует параллельный протокол передачи данных, а SCSI – последовательный&nbsp

&nbsp(2) SCSI использует параллельный протокол передачи данных, а SAS – последовательный&nbsp

&nbsp(3) SCSI использует общую шину, SAS подключает каждое устройство к контроллеру выделенным каналом&nbsp

&nbsp(4) SAS использует общую шину, SCSI подключает каждое устройство к контроллеру выделенным каналом&nbsp

&nbsp(5) SAS поддерживает большее количество устройств&nbsp

&nbsp(6) SCSI поддерживает большее количество устройств&nbsp



Номер 2
Выделите утверждения, верные в отношении интерфейса SAS

Ответ:

&nbsp(1) использует общую шину&nbsp

&nbsp(2) каждое устройство подключается отдельным кабелем&nbsp

&nbsp(3) использует последовательную передачу данных&nbsp

&nbsp(4) использует параллельную передачу данных &nbsp



Номер 3
Какова максимальная пропускная способность интерфейса SATA 300?

Ответ:

&nbsp(1) 512 Мбит/c&nbsp

&nbsp(2) 0,8 Гбит/с&nbsp

&nbsp(3) 3,4 Мбит/с&nbsp

&nbsp(4) 2,4 Гбит/с&nbsp



Упражнение 7:
Номер 1
Для чего предназначена маска в цветном кинескопе?

Ответ:

&nbsp(1) для разделения луча на спектральные составляющие&nbsp

&nbsp(2) для отражения луча &nbsp

&nbsp(3) для направления луча на соответствующий цвет люминофора&nbsp

&nbsp(4) для снижения интенсивности луча в случае необходимости&nbsp



Номер 2
Выделите существующие типы масок для цветных кинескопов:

Ответ:

&nbsp(1) апертурная решетка&nbsp

&nbsp(2) боковая маска&nbsp

&nbsp(3) теневая маска&nbsp

&nbsp(4) фокусирующая маска&nbsp



Номер 3
Как называется тип маски для цветного кинескопа, которая состоит из большого количества проволок, натянутых вертикально?

Ответ:

&nbsp(1) апертурная решетка&nbsp

&nbsp(2) боковая маска&nbsp

&nbsp(3) теневая маска&nbsp

&nbsp(4) фокусирующая маска&nbsp



Упражнение 8:
Номер 1
Маски для цветного телескопа какого типа склонны к муарам?

Ответ:

&nbsp(1) теневые&nbsp

&nbsp(2) щелевые&nbsp

&nbsp(3) апертурные решетки&nbsp



Номер 2
Для какого типа маски цветного телескопа шаг маски измеряется как расстояние между двумя ближайшими отверстиями маски?

Ответ:

&nbsp(1) теневая&nbsp

&nbsp(2) щелевая&nbsp

&nbsp(3) апертурная решетка&nbsp



Номер 3
Что является показателем качества изображения цветного кинескопа?

Ответ:

&nbsp(1) размер маски&nbsp

&nbsp(2) материал маски&nbsp

&nbsp(3) шаг маски&nbsp

&nbsp(4) потребляемая мощность&nbsp



Упражнение 9:
Номер 1
На электронно-лучевой трубке стоит маркировка 25ЛК1Б. Какова диагональ экрана (см)?

Ответ:

&nbsp(1) 2&nbsp

&nbsp(2) 5&nbsp

&nbsp(3) 25&nbsp

&nbsp(4) в маркировке нет данных о размере диагонали&nbsp



Номер 2
На электронно-лучевой трубке стоит маркировка 25ЛК1Б. Каков номер модели с данной диагональю?

Ответ:

&nbsp(1) 1&nbsp

&nbsp(2) 2&nbsp

&nbsp(3) 5&nbsp

&nbsp(4) 25&nbsp



Номер 3
Чем вызвано мерцание экрана в ЭЛТ-мониторе?

Ответ:

&nbsp(1) высокой интенсивностью электронного луча &nbsp

&nbsp(2) некачественным материалом экрана&nbsp

&nbsp(3) тем, что частицы люминофора светятся и гаснут до формирования следующего кадра&nbsp

&nbsp(4) тормозным рентгеновским излучением&nbsp



Упражнение 10:
Номер 1
Какая аббревиатура используется для обозначения ЖК-монитора, в котором используется активная матрица, управляемая тонкопленочным транзистором?

Ответ:

&nbsp(1) MCD TKT&nbsp

&nbsp(2) LDD TFT&nbsp

&nbsp(3) CLD TFT&nbsp

&nbsp(4) LCD TFT&nbsp



Номер 2
Что означает слово «film» в названии технологии изготовления ЖК дисплеев TN+film?

Ответ:

&nbsp(1) данные дисплеи предназначены для просмотра фильмов&nbsp

&nbsp(2) дополнительный слой для увеличения угла обзора&nbsp

&nbsp(3) возможность воcпроизведения 3D&nbsp

&nbsp(4) высокий уровень контрастности&nbsp



Номер 3
До какого значения увеличился угол обзора при применении технологии изготовления ЖК дисплеев IPS?

Ответ:

&nbsp(1) 90&nbsp

&nbsp(2) 170&nbsp

&nbsp(3) 200&nbsp

&nbsp(4) 210&nbsp



Упражнение 11:
Номер 1
Как называется устройство отображения информации, использующее в своей работе явления электрического разряда в газе и возбуждаемого им свечения люминофора?

Ответ:

&nbsp(1) ЖК-дисплей&nbsp

&nbsp(2) электронно-лучевая трубка&nbsp

&nbsp(3) плазменная панель&nbsp

&nbsp(4) интерактивная доска&nbsp



Номер 2
Как называется технология изготовления дисплеев, использующая многослойные тонкопленочные структуры, изготовленные из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока?

Ответ:

&nbsp(1) LCD&nbsp

&nbsp(2) CLED&nbsp

&nbsp(3) OLED&nbsp

&nbsp(4) IDE&nbsp



Номер 3
По какой технологии можно изготовить прозрачный дисплей?

Ответ:

&nbsp(1) POLED&nbsp

&nbsp(2) FOLED&nbsp

&nbsp(3) TOLED&nbsp

&nbsp(4) SOLED&nbsp



Упражнение 12:
Номер 1
Какая из нижеперечисленных технологий изготовления дисплеев использует принцип электрофосфоресценции, чтобы преобразовать до 100 % электрической энергии в свет?

Ответ:

&nbsp(1) PHOLED&nbsp

&nbsp(2) FOLED&nbsp

&nbsp(3) TOLED&nbsp

&nbsp(4) SOLED&nbsp



Номер 2
Какая из нижеперечисленных технологий изготовления дисплеев предназначена для создания гибких дисплеев?

Ответ:

&nbsp(1) POLED&nbsp

&nbsp(2) FOLED&nbsp

&nbsp(3) TOLED&nbsp

&nbsp(4) SOLED&nbsp



Номер 3
Какая из нижеперечисленных технологий складывает изображение подпикселов вертикально, тем самым достигая улучшения качества в 3 раза по сравнению с ЖК и ЭЛТ?

Ответ:

&nbsp(1) POLED&nbsp

&nbsp(2) FOLED&nbsp

&nbsp(3) TOLED&nbsp

&nbsp(4) SOLED&nbsp



Упражнение 13:
Номер 1
Что занимается расчетами выводимого на дисплей изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчеты для обработки команд трехмерной графики?

Ответ:

&nbsp(1) видеоконтроллер&nbsp

&nbsp(2) графический процессор&nbsp

&nbsp(3) видеопамять&nbsp

&nbsp(4) цифро-аналоговый преобразователь&nbsp



Номер 2
Что отвечает за формирование изображения в видеопамяти, дает команды RAMDAC на формирование сигналов развертки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора?

Ответ:

&nbsp(1) видеоконтроллер&nbsp

&nbsp(2) графический процессор&nbsp

&nbsp(3) видеопамять&nbsp

&nbsp(4) цифро-аналоговый преобразователь&nbsp



Номер 3
RAMDAC – это:

Ответ:

&nbsp(1) видеоконтроллер&nbsp

&nbsp(2) графический процессор&nbsp

&nbsp(3) видеопамять&nbsp

&nbsp(4) цифро-аналоговый преобразователь&nbsp



Упражнение 14:
Номер 1
Как называется технология трехмерной графики, заключающаяся в интерполяции цветов для сглаживания неровностей окружности и сферы?

Ответ:

&nbsp(1) затуманивание&nbsp

&nbsp(2) затенение Гуро&nbsp

&nbsp(3) альфа-смешивание&nbsp

&nbsp(4) буфер шаблонов&nbsp



Номер 2
Какая технология трехмерной графики используется в играх при моделировании ландшафта, самолетов и других объектов вне стеклянной кабины летчика?

Ответ:

&nbsp(1) затуманивание&nbsp

&nbsp(2) затенение Гуро&nbsp

&nbsp(3) альфа-смешивание&nbsp

&nbsp(4) буфер шаблонов&nbsp



Номер 3
Какая технология трехмерной графики позволяет строить законченное изображения с помощью информации о глубине сцены?

Ответ:

&nbsp(1) Z-буферизация&nbsp

&nbsp(2) затенение Гуро&nbsp

&nbsp(3) альфа-смешивание&nbsp

&nbsp(4) буфер шаблонов&nbsp



SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA

В этой статье речь пойдет о том, что позволяет подключить жесткий диск к компьютеру, а именно, об интерфейсе жесткого диска. Точнее говорить, об интерфейсах жестких дисков, потому что технологий для подключения этих устройств за все время их существования  было изобретено великое множество, и обилие стандартов в данной области может привести в замешательство неискушенного пользователя. Впрочем, обо все по порядку.

Содержание статьи

Предназначение

Интерфейсы жестких дисков (или строго говоря, интерфейсы внешних накопителей, поскольку в их качестве могут выступать не только жесткие диски, но и другие типы накопителей, например, приводы для оптических дисков) предназначены для обмена информацией между этими устройствами внешней памяти и материнской платой. Интерфейсы жестких дисков, не в меньшей степени, чем физические параметры накопителей, влияют на многие рабочие характеристики накопителей и на их производительность. В частности, интерфейсы накопителей определяют такие их параметры, как  скорость обмена данными между жестким диском и материнской платой, количество устройств, которые можно подключить к компьютеру, возможность создания дисковых массивов, возможность горячего подключения, поддержка технологий NCQ и AHCI, и.т.д. Также от интерфейса жесткого диска зависит, какой кабель, шнур или переходник для его подключения к материнской плате вам потребуется.

SCSI — Small Computer System Interface

Интерфейс SCSI является одним из самых старых интерфейсов, разработанных для подключения накопителей в персональных компьютерах. Появился данный стандарт еще в начале 1980-х гг. Одним из его разработчиков был Алан Шугарт, также известный, как изобретатель дисководов для гибких дисков.

Внешний вид интерфейса SCSI на плате и кабеля подключения к нему

Стандарт SCSI (традиционно данная аббревиатура читается в русской транскрипции как «скази») первоначально предназначался для использования в персональных компьютерах, о чем свидетельствует даже само название формата – Small Computer System Interface, или системный интерфейс для небольших компьютеров. Однако так получилось, что накопители данного типа применялись в основном в персональных компьютерах топ-класса, а впоследствии и в серверах. Связано это было с тем, что, несмотря на удачную архитектуру и широкий набор команд, техническая реализация интерфейса была довольно сложна, и не подходила по стоимости для массовых ПК.

Тем не менее, данный стандарт обладал рядом возможностей, недоступных для прочих типов интерфейсов. Например, шнур для подключения устройств Small Computer System Interface может иметь максимальную длину в 12 м,  а скорость передачи данных – 640 МБ/c.

Как и появившийся несколько позже интерфейс IDE, интерфейс SCSI является параллельным. Это означает, что в интерфейсе применяются шины, передающие информацию по нескольким проводникам. Данная особенность являлась одним из сдерживающих факторов для развития стандарта, и поэтому в качестве его замены был разработан более совершенный, последовательный стандарт SAS (от Serial Attached SCSI).

SAS — Serial Attached SCSI

Так выглядит интерфейс SAS серверного диска

Serial Attached SCSI разрабатывался в усовершенствования достаточно старого интерфейса подключения жестких дисков Small Computers System Interface. Несмотря на то, что Serial Attached SCSI  использует  основные достоинства своего предшественника, тем не менее, у него есть немало преимуществ. Среди них стоит отметить следующие:

  • Использование общей шины всеми устройствами.
  • Последовательный протокол передачи данных, используемый  SAS, позволяет задействовать меньшее количество сигнальных линий.
  • Отсутствует необходимость в терминации шины.
  • Практически неограниченное число подключаемых устройств.
  • Более высокая пропускная способность (до 12 Гбит/c). В будущих реализациях протокола SAS предполагается поддерживать скорость обмена данными до 24 Гбит/c.
  • Возможность подключения к контроллеру SAS накопителей с интерфейсом Serial ATA.

Как правило, системы Serial Attached SCSI строятся на основе нескольких компонентов. В число основных компонентов входят:

  • Целевые устройства. В эту категорию включают собственно накопители или дисковые массивы.
  • Инициаторы – микросхемы, предназначенные для генерации запросов к целевым устройствам.
  • Система доставки данных – кабели, соединяющие целевые устройства и инициаторы

Разъемы Serial Attached SCSI могут иметь различную форму и размер, в зависимости от типа (внешний или внутренний) и от версий SAS. Ниже представлены внутренний разъем SFF-8482 и внешний разъем SFF-8644, разработанный для SAS-3:

Слева — внутренний разъём SAS SFF-8482; Справа — внешний разъём SAS SFF-8644 с кабелем.

Несколько примеров внешнего вида шнуров и переходников SAS: шнур HD-Mini SAS и шнур-переходник SAS-Serial ATA.

Слева — шнур HD Mini SAS; Справа — переходной шнур с SAS на Serial ATA

Firewire — IEEE 1394

Сегодня достаточно часто можно встретить жесткие диски с интерфейсом Firewire. Хотя через интерфейс Firewire к компьютеру можно подключить любые типы периферийных устройств, и его нельзя назвать специализированным интерфейсом, предназначенным  для подключения исключительно жестких дисков, тем не менее, Firewire имеет ряд особенностей, которые делают его чрезвычайно удобным для этой цели.

FireWire — IEEE 1394 — вид на ноутбуке

Интерфейс Firewire был разработан в середине 1990-х гг. Начало разработке положила небезызвестная фирма Apple, нуждавшаяся в собственной, отличной от USB, шине для подключения периферийного оборудования, прежде всего мультимедийного. Спецификация, описывающая работу шины Firewire, получила название IEEE 1394.

На сегодняшний день Firewire представляет собой один из наиболее часто используемых форматов высокоскоростной последовательной внешней шины. К основным особенностям стандарта можно отнести:

  • Возможность горячего подключения устройств.
  • Открытая архитектура шины.
  • Гибкая топология подключения устройств.
  • Меняющаяся в широких пределах скорость передачи данных – от 100 до 3200 Мбит/c.
  • Возможность передачи данных между устройствами без участия компьютера.
  • Возможность организации локальных сетей при помощи шины.
  • Передача питания по шине.
  • Большое количество подключаемых устройств (до 63).

Для подключения винчестеров (обычно посредством внешних корпусов для жестких дисков) через шину Firewire, как правило, используется специальный стандарт SBP-2, использующий набор команд протокола Small Computers System Interface. Существует возможность подключения устройств Firewire к обычному разъему USB, но для этого требуется специальный переходник.

Более подробно рассмотрена в статье стандарт IEEE 1394 — fireWire.

IDE — Integrated Drive Electronics

Аббревиатура IDE, несомненно, известна большинству пользователей персональных компьютеров. Стандарт интерфейса для подключения жестких дисков IDE был разработан известной фирмой, производящей жесткие диски – Western Digital. Преимуществом IDE по сравнению  с другими существовавшими в то время интерфейсами, в частности,  интерфейсом Small Computers System Interface, а также стандартом ST-506, было отсутствие необходимости устанавливать контроллер жесткого диска на материнскую плату. Стандарт IDE подразумевал установку контроллера привода на корпус самого накопителя, а на материнской плате оставался лишь хост-адаптер интерфейса для подключения приводов IDE.

Интерфейс IDE на материнской плате

Данное нововведение позволило улучшить параметры работы накопителя IDE благодаря тому, что сократилось расстояние между контроллером и самим накопителем. Кроме того, установка контроллера IDE внутрь корпуса жесткого диска позволила несколько упростить как материнские платы, так и производство самих винчестеров, поскольку технология давала свободу производителям в плане оптимальной организации логики работы накопителя.

Новая технология первоначально получила название Integrated Drive Electronics (Встроенная в накопитель электроника). Впоследствии был разработан описывающий ее стандарт, названный ATA. Это название происходит от последней части названия семейства компьютеров  PC/AT посредством добавления слова Attachment.

Для подключения жесткого диска или другого устройства, например, накопителя для оптических дисков, поддерживающего технологию Integrated Drive Electronics, к материнской плате, используется специальный кабель IDE. Поскольку ATA относится к параллельным интерфейсам (поэтому его также называют Parallel ATA или PATA), то есть, интерфейсам, предусматривающим одновременную передачу данных  по нескольким линиям, то его кабель данных имеет большое количество проводников (обычно 40, а в последних версиях протокола имелась возможность использовать 80-жильный кабель).  Обычный кабель данных для данного стандарта имеет плоский и широкий вид, но встречаются и кабели круглого сечения. Кабель питания для накопителей Parallel ATA имеет 4-контактный разъем и подсоединен к блоку питания компьютера.

Ниже приведены примеры кабеля IDE и круглого шнура данных PATA:

Внешний вид интерфейсного кабеля: cлева — плоский, справа в круглой оплетке — PATA или IDE.

Благодаря сравнительной дешевизне накопителей Parallel ATA, простоте реализации интерфейса на материнской плате, а также простоте установки и конфигурации устройств PATA для пользователя, накопители типа Integrated Drive Electronics на длительное время вытеснили с рынка винчестеров для персональных компьютеров бюджетного уровня устройства других типов интерфейса.

Однако стандарт PATA имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это ограничение по длине, которую может иметь кабель данных Parallel ATA – не более 0,5 м. Кроме того, параллельная организация интерфейса накладывает ряд ограничений на максимальную скорость передачи данных. Не поддерживает стандарт PATA и многие расширенные возможности, которые имеются у других типов интерфейсов, например, горячее подключение устройств.

SATA — Serial ATA

Вид интерфейса SATA на материнской плате

Интерфейс SATA (Serial ATA), как можно догадаться из названия, является усовершенствованием ATA. Заключается это усовершенствование, прежде всего, в переделке традиционного параллельного ATA (Parallel ATA) в последовательный интерфейс. Однако этим отличия стандарта Serial ATA от традиционного не ограничиваются. Помимо изменения типа передачи данных с параллельного на последовательный, изменились также разъемы для передачи данных и электропитания.

Ниже приведен шнур данных SATA:

Шнур передачи данных для SATA интерфейса

Это позволило использовать шнур значительно большей длины и увеличить скорость передачи данных. Однако минусом стало то обстоятельство, что устройства PATA, которые до появления SATA присутствовали на рынке в огромных количествах, стало невозможно напрямую подключить в новые разъемы. Правда, большинство новых материнских плат все же имеют старые разъемы и поддерживают подключение старых устройств. Однако обратная операция – подключение накопителя нового типа к старой материнской плате обычно вызывает куда больше проблем. Для этой операции пользователю обычно требуется переходник Serial ATA to PATA. Переходник для кабеля питания обычно имеет сравнительно простую конструкцию.

Переходник питания Serial ATA to PATA:

Слева общий вид кабеля; Cправа укрупнено внешний вид коннекторов PATA и Serial ATA

Сложнее, однако, дело обстоит с таким устройством, как переходник для подключения устройства последовательного интерфейса в разъем для параллельного интерфейса. Обычно переходник такого типа выполнен в виде небольшой микросхемы.

Внешний вид универсального двунаправленного переходника между интерфейсами SATA — IDE

В настоящее время интерфейс Serial ATA практически вытеснил Parallel ATA, и накопители PATA можно встретить теперь в основном лишь в достаточно старых компьютерах. Еще одной особенностью нового стандарта, обеспечившей его широкую популярность, стала поддержка технологий NCQ и AHCI.

Вид переходника с IDE на SATA

О технологии NCQ можно рассказать чуть подробнее. Основное  преимущество NCQ состоит в том, что она позволяет использовать идеи, которые давно были реализованы в протоколе SCSI. В частности, NCQ поддерживает систему упорядочивания операций чтения/записи, поступающих к нескольким накопителям, установленным в системе.  Таким образом, NCQ способна значительно повысить производительность работы накопителей, в особенности массивов жестких дисков.

Вид переходника с SATA на IDE

Для использования NCQ необходима поддержка технологии со стороны жесткого диска, а также хост-адаптера материнской платы. Практически  все адаптеры, поддерживающие AHCI, поддерживают и NCQ. Кроме того, NCQ поддерживают и некоторые старые проприетарные адаптеры. Также для работы NCQ требуется ее поддержка со стороны операционной системы.

eSATA — External SATA

Отдельно стоит упомянуть о казавшемся многообещающим в свое время, но так и не получившем широкого распространения формате eSATA (External SATA). Как можно догадаться из названия, eSATA представляет собой разновидность Serial ATA, предназначенную для подключения исключительно внешних накопителей. Стандарт eSATA предлагает для внешних устройств большую часть возможностей стандартного, т.е. внутреннего Serial ATA, в частности, одинаковую систему сигналов и команд и столь же высокую скорость.

Разъем eSATA на ноутбуке

Тем не менее, у eSATA есть и некоторые отличия от породившего его стандарта внутренней шины. В частности, eSATA поддерживает более длинный кабель данных (до 2 м), а также имеет более высокие требования к питанию накопителей. Кроме того, разъемы eSATA несколько отличаются от стандартных разъемов Serial ATA.

По сравнению с другими внешними шинами, такими, как USB и Firewire, eSATA, однако, имеет один существенный недостаток. Если эти шины позволяют осуществлять электропитание устройства через сам кабель шины, то накопитель eSATA требует специальные разъемы для питания. Поэтому, несмотря на сравнительно высокую скорость передачи данных, eSATA в настоящее время не пользуется большой популярностью в качестве интерфейса для подключения внешних накопителей.

Заключение

Информация, хранящаяся на жестком диске, не может стать полезной для пользователя и доступной для прикладных программ до тех пор, пока к ней не получит доступ центральный процессор компьютера. Интерфейсы жестких дисков представляют собой средство для связи между этими накопителями и материнской платой. На сегодняшний день существует немало различных типов интерфейсов жестких дисков, каждый из которых имеет свои достоинства, недостатки и характерные особенности. Надеемся, что приведенная в данной статье информация во многом окажется  полезной для читателя, ведь выбор современного жесткого диска во многом определяются не только его внутренними  характеристиками, такими, как емкость, объем кэш-памяти, скорость доступа и вращения, но и тем интерфейсом, для которого он был разработан.

Порекомендуйте Друзьям статью:

Режимы работы жестких дисков: AHCI против IDE

Каждый владелец портативного или стационарного компьютера всячески старается повысить производительность своей машины. Добиться прироста мощности комплектующих можно путем разгона железа при помощи специального программного обеспечения или путем оптимизации системных настроек, предусмотренных самим производителем.

Однако независимо от метода повышения уровня производительности, которому отдают предпочтение юзеры, необходимо иметь подробное представление о том, как работает тот или иной девайс, а также учитывать все возможные нюансы, которые могут возникнуть в процессе оверклокинга. В нашей сегодняшней статье речь пойдет о жестких дисках компьютера, в частности, об увеличении их производительности.

Классификация жестких дисков

Современные HDD разделяются на несколько видов, которые отличаются между собой принципом устройства. Одним из наиболее распространенных типов жестких дисков является стандартный 3,5-дюймовый HDD, созданный на базе устаревшей шпиндельной системы. Свою востребованность они заслужили благодаря дешевизне производства, однако, они работают значительно медленнее своих более дорогих аналогов — твердотельных накопителей.
Поэтому в большинстве лаптопов и настольных систем установлены именно стандартные винчестеры.

Таким образом, получается существенная потеря скорости, ведь оперативная память способна передавать около 20 тысяч мегабит в секунду, пропускная способность процессорной шины еще выше, а винчестеры едва передают до 100 Мб/с. Именно из-за этого большинство производителей ноутбуков используют в своих девайсах два типа HDD, один из которых является твердотельным накопителем и предназначен для установки операционной системы. Однако стоит отметить, что жесткие диски могут работать в двух режимах — AHCI и IDE, которые влияют на скорость работы устройства хранения данных. Так какой же режим лучше?

Стандарты

Совместная работа винчестера и других устройств осуществляется благодаря специальному контроллеру, который выступает своеобразным командным преобразователем. Предыдущие модели жестких дисков поддерживали работу только по IDE-протоколу, который появился на свет одновременно с первым HDD, работающим на IDE интерфейсе. Однако с изобретением более скоростного порта Sata был разработан более современный режим AHCI, способный работать в более скоростном режиме, поддерживающий аппаратную установку очередности команд и обладающий функцией мгновенного отключения. Таким образом, режим работы винчестера AHCI является усовершенствованной версией своего предшественника, в котором реализованы более современные технологии и новые возможности.

Возможности и перспективы

Оба стандарта являются взаимозаменяемыми и современные модели жестких дисков с Sata-интерфейсом поддерживают оба режима работы, поэтому в системных настройках BIOS реализована возможность переключения между ними.

Таким образом, регулируя режим работы винчестера можно управлять скоростью его работы. Однако сразу необходимо отметить, что оба режима поддерживаются только теми версиями BIOS, которые установлены на материнские платы с разъемами Sata на борту. Все современные материнки обладают этим интерфейсом, поэтому особых проблем при переключении режима не возникнет. Тем не менее к этой категории можно отнести и те системные платы, в которых реализованы и Pata и Sata.

Чтобы понять, какой из двух режимов работы жестких дисков лучше использовать необходимо иметь представление о принципиальной разнице между ними. Если провести сравнение между IDE и AHCI, то второй обладает:

1. Более высокую скорость обмена данными между винчестером и другими устройствами. Например, последние версии HDD, поддерживающие режим AHCI, способны передавать до 6 тысяч мегабит в секунду в зависимости от версии интерфейса, против 100 Мб/с, которые присущи первым поколениям жестких дисков.

2. Интегрированная технология аппаратной установки очередности команд, благодаря которой устройство хранения данных может самостоятельно управлять потоком обработки и выполнения команд с целью повышения эффективности и скорости работы.

3. Возможность замены комплектующего без предварительного выключения компьютера.

4. Одновременная работа нескольких винчестеров в параллельном режиме.

Учитывая все вышеперечисленные достоинства, которыми обладает AHCI, все сомнения по поводу того, какой из двух режимов лучше просто отпадают. Однако в наши дни еще есть те немногочисленные пользователи, которые выключают систему для замены винчестера.

Теория и практика

Соответствует ли заявленная скорость передачи данных таковой на практике? Несмотря на наличие некоторых инновационных технологий в современных жестких дисках, а также более инновационной технологии производства, в действительности же заметить большого прироста в скорости работы заметить вряд ли получится. Все дело в том, что несмотря на более высокую пропускную способность, скорость вращения магнитных накопителей в различных винчестерах одинакова и составляет 7200 оборотов в минуту.

Таким образом, технология считывания данных осталась без каких-либо изменений и усовершенствований. Это подтверждают и результаты многочисленных тестов, во время которых не было зафиксировано даже 200 мегабит в секунду, а о 6 тысячах никакой и речи быть не может. Таким образом, реальный прирост производительности может быть достигнут исключительно при использовании SSD-накопителей. И если таковые установлены в портативном или стационарном компьютере, то в этом случае можно сразу устанавливать в настройках системы режим работы AHCI.

На многих тематических компьютерных форумах очень часто можно встретить аргументы в пользу более современного режима из-за его поддержки протокола NCQ. На практике он действительно полезен, поскольку при работе одновременно с большим количеством программ, жесткий диск выстраивает очередь таким образом, чтобы наиболее эффективно расходовались ресурсы аппаратного обеспечения. Однако в нашей повседневной жизни пользователи очень редко работают сразу с большим количеством утилит, поэтому говорить о значительном увеличении скорости работы говорить также не имеет особого смысла. Помимо этого, весь потенциал этой технологии раскрывается только при использовании в компьютере нескольких устройств хранения данных, которые работают в параллельном режиме.

Седьмая версия ОС Windows и выше, при активированном режиме AHCI, позволяет подключать и отключать жесткие диски с интерфейсом подключения Sata без выключения компьютера. Однако эта функция имеет смысл для серверных систем, а в случае с домашними и офисными машинами не представляет особого интереса, поскольку внутрь системного блока среднестатистический юзер заглядывает не так часто.

Таким образом, на практике использование более современного режима AHCI не имеет практически никакого смысла, поскольку на скорость работы компьютера он никак не повлияет, а добиться реального увеличения скорости обмена данными, который действительно будет заметен в процессе работы, можно будет только при использовании твердотельных накопителей.

Возможные проблемы при переключении режимов работы HDD

Если вы все-таки решили поменять протокола работы винчестера в системных настройках BIOS, то необходимо учитывать некоторые нюансы, с которыми может столкнуться пользователь. Например, если в процессе установки Windows был активирован режим AHCI, то при активации протокола IDE операционная система может перестать загружаться. Подобная ситуация возникает не всегда, однако, в редких случаях случаются прецеденты. Поэтому при инсталляции ОС необходимо заранее установить необходимый протокол, с которым планируется дальнейшая работа компьютера.

Помимо этого, предыдущие версии ОС Windows не имеют интегрированных пакетов драйверов, поэтому пользователю придется дополнительно искать совместимые драйвера к некоторым устройствам. А вот семерка и более поздние версии Windows превосходно адаптированы для работы с протоколом AHCI, а его активация происходит всего за несколько секунд через BIOS.

Что лучше выбрать Sata mode IDE или AHCI: чем они отличаются?

Опубликовано 24.12.2019 автор — 0 комментариев

Всем привет! Сегодня давайте разберем, что выбрать для более эффективной работы компьютера — SATA mode IDE или AHCI, чем отличается один режим от другого, их особенности, что лучше и в каких случаях. Приведенные здесь рекомендации касаются операционных систем windows 10, 7 и «Восьмерки».

Сразу хочу уточнить, что не на всех материнских платах есть поддержка AHCI. Не только устаревшие модели, но и некоторые бюджетные в таком режиме работать не будут. Это же касается винчестеров: даже если материнку можно перевести в БИОСе на такой тип подключения, накопитель может быть не обнаружен системой.

Что такое IDE Mode

Такой регламент работы оборудования почти всегда активен по умолчанию. Он обеспечивает совместимость любого железа — как ультрасовременного, так и устаревшего хлама.

Это один из наиболее старых способов коммуникации комплектующих между собой и с материнской платой. «Чистый» интерфейс IDE — 80-жильный кабель, которым подключать девайсы можно в том числе и параллельно к одному порту: например, раздвоенный шлейф одним концом вставляется в системную плату, а двумя другими в хард и в оптический привод.

Для подачи энергии в этом случае используется 4‑пиновый коннектор molex. И хотя SATA отличается по типу коннекторов, устройства с таким интерфейсом могут работать и в режиме IDE-совместимости, хотя и теряя в скорости передачи данных.

AHCI Mode

Он поддерживает только накопители с интерфейсом SATA независимо от версии. Также это единственный режим, в котором могут работать твердотельные накопители SSD. Такой тип подключения разработан, чтобы обеспечить более высокую скорость обмена данными с материнской платой.

Разница в скорости обращения обеспечивается технологией NCQ. С ее помощью очередные чтения данных изменяются в зависимости от расположения файла на поверхности магнитного диска.

Если вкратце, то сначала считываются данные, которые ближе к головке, затем она перемещается к следующим. Меньше движений головки — соответственно, ускоряется работа винчестера. Особенно хорошо заметен прирост производительности при работе ресурсоемких приложений, а также игр.

Еще одна фишка этого регламента — возможность горячей замены подключенного накопителя без необходимости выключения компьютера. Винчестер или SSD распознается системой моментально и уже готов к работе, как только на него подать питание.

Какой тип подключения лучше

Для твердотельного накопителя, как я уже говорил, единственно возможный режим работы — AHCI. Если же вы используете винчестер с интерфейсом SATA, перевести его в этот режим работы можно через BIOS.

Необходимая опция может называться Selection device или Controller Mode — зависит от версии БИОСА, вшитого в системную плату. Необходимую опцию нужно выбрать в выпадающем меню и сохранить изменения с помощью кнопки F10.

Также для вас будут полезны инструкции «Что такое AHCI» «Что такое RAID массив» и «Влияет ли жесткий диск на производительность в играх».

Буду признателен всем, кто расшарит эту публикацию с любой из соцсетей — так вы поможете другим пользователям моего блога получить полезную информацию. До следующей встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Современные технологии дисковых систем хранения данных

В этой статье речь пойдет о системах хранения данных начального и среднего уровня, а также тех тенденциях, которые сегодня ярко выделяются в этой отрасли. Для удобства будем называть системы хранения данных накопителями.

Сначала мы немного остановимся на терминологии и технологических основах автономных накопителей, а потом перейдём к новинкам и обсуждению современных достижений в разных технологических и маркетинговых группах. Мы также обязательно расскажем о том, зачем нужны системы того или иного вида и насколько эффективным является их использование в разных ситуациях.

Автономные дисковые подсистемы

Для того, чтобы лучше понять особенности автономных накопителей, остановимся немного на одной из более простых технологий построения систем хранения данных — шинно-ориентированной технологии. Она предусматривает использование корпуса для дисковых накопителей и контроллера PCI RAID.


Рисунок 1. Шинно-ориентированная технология постоения систем хранения данных

Таким образом, между дисками и PCI-шиной хоста (от англ. Host — в данном случае автономный компьютер, например сервер или рабочая станция) есть только один контроллер, который в значительной мере и задает быстродействие системы. Накопители, построенные по этому принципу, являются наиболее производительными. Но в связи с архитектурными особенностями практическое их использование, за исключением редких случаев, ограничивается конфигурациями с одним хостом.

К недостаткам шинно-ориентированной архитектуры накопителей следует отнести:

  • эффективное использование только в конфигурациях с одним хостом;
  • зависимость от операционной системы и платформы;
  • ограниченную масштабируемость;
  • ограниченные возможности по организации отказоустойчивых систем.

Естественно, всё это неважно, если данные нужны для одного сервера или рабочей станции. Наоборот, в такой конфигурации вы получите максимальное быстродействие за минимальные деньги. Но если вам нужна система хранения данных для большого вычислительного центра или даже для двух серверов, которым нужны одни и те же данные, шинно-ориентированная архитектура совершенно не подходит. Недостатков этой архитектуры позволяет избежать архитектура автономных дисковых подсистем. Основной принцип ее построения достаточно прост. Контроллер, который управляет системой, переносится из хост-компьютера в корпус накопителя, обеспечивая независимое от хост-систем функционирование. Следует отметить, что такая система может иметь большое количество внешних каналов ввода/вывода, что обеспечивает возможность подключения к системе нескольких, или даже многих компьютеров.


Рисунок 2. Автономная система хранения данных

Любая интеллектуальная система хранения данных состоит из аппаратной части и программного кода. В автономной системе всегда есть память, в которой хранится программа алгоритмов работы самой системы и процессорные элементы, которые этот код обрабатывают. Такая система функционирует независимо от того, с какими хост-системами она связана. Благодаря своей интеллектуальности автономные накопители зачастую самостоятельно реализуют множество функций по обеспечению сохранности и управлению данными. Одна из самых важных базовых и практически повсеместно используемых функций — это RAID (Redundant Array of Independent Disks). Другая, принадлежащая уже системам среднего и высокого уровня — это виртуализация. Она обеспечивает такие возможности как мгновенная копия или удаленное резервирование, а также другие, достаточно изощрённые алгоритмы.

Коротко о SAS, NAS, SAN

В рамках рассмотрения автономных систем хранения данных обязательно следует остановиться на том, каким образом осуществляется доступ хост-систем к накопителям. Это в значительной мере определяет сферы их использования и внутреннюю архитектуру.

Различают три основных варианта организации доступа к накопителям:

  • SAS (Server Attached Storage) — накопитель, подсоединенный к серверу [ второе название DAS (Direct Attached Storage) — напрямую подсоединённый накопитель ];
  • NAS (Network Attached Storage) — накопитель, подсоединенный к сети;
  • SAN (Storage Area Network) — сеть хранения данных.

Мы уже писали о технологиях SAS/DAS, NAS и SAN в статье посвященной SAN, если кого эта информация заинтересует, рекомендуем обратиться к страницам iXBT. Но всё же позволим себе немножко освежить материал с акцентом на практическое использование.

SAS/DAS — это достаточно простой традиционный способ подключения, который подразумевает прямое (отсюда и DAS) подсоединение системы хранения к одной или нескольким хост-системам через высокоскоростной канальный интерфейс. Часто в таких системах, для подсоединения накопителя к хосту используется такой же интерфейс, который используется для доступа к внутренним дискам хост-системы, что в общем случае обеспечивает высокое быстродействие и простое подключение.

SAS-систему можно рекомендовать к использованию в случае, если имеется потребность в высокоскоростной обработке данных больших объемов на одной или нескольких хост-системах. Это, например, может быть файл-сервер, графическая станция или отказоустойчивая кластерная система, состоящая из двух узлов.


Рисунок 3. Кластерная система с общим накопителем

NAS — накопитель, который подсоединен к сети и обеспечивает файловый (обратите внимание — файловый, а не блочный) доступ к данным для хост-систем в сети LAN/WAN. Клиенты, которые работает с NAS, для доступа к данным обычно используют протоколы NSF (Network File System) или CIFS (Common Internet File System). NAS интерпретирует команды файловых протоколов и исполняет запрос к дисковым накопителям в соответствии с используемым в нём канальным протоколом. Фактически, архитектура NAS — это эволюция файловых серверов. Главным преимуществом такого решения является быстрота развёртывания и качество организации доступа к файлам, благодаря специализации и узкой направленности.

Исходя из сказанного, NAS можно рекомендовать для использования в случае, если нужен сетевой доступ к файлам и достаточно важными факторами являются: простота решения (что обычно является неким гарантом качества) и простота его сопровождения и установки. Прекрасным примером является использование NAS в качестве файл-сервера в офисе небольшой компании, для которой важна простота установки и администрирования. Но в то же время, если вам нужен доступ к файлам с большого количества хост-систем, мощный NAS-накопитель, благодаря отточенному специализированному решению, способен обеспечить интенсивный обмен трафиком с огромным пулом серверов и рабочих станций при достаточно низкой стоимости используемой коммуникационной инфраструктуры (например, коммутаторов Gigabit Ethernet и медной витой пары).

SAN — сеть хранения данных. Обычно в SAN используется блочный доступ к данным, хотя возможно подключение к сетям хранения данных устройств, предоставляющих файловые сервисы, например NAS. В современных реализациях сети хранения данных чаще всего используют протокол Fibre Channel, но в общем случае это не является обязательным, в связи с чем, принято выделять отдельный класс Fibre Channel SAN (сети хранения данных на основе Fibre Channel).

Основой SAN является отдельная от LAN/WAN сеть, которая служит для организации доступа к данным серверов и рабочих станций, непосредственно занимающихся обработкой. Такая структура делает построение систем с высокой готовностью и высокой интенсивностью запросов относительно простой задачей. Несмотря на то, что SAN сегодня остается дорогим удовольствием, TCO (общая стоимость владения) для средних и больших систем, построенных с использованием технологии сетей хранения данных, является довольно низкой. Описание способов снижения TCO корпоративных систем хранения данных благодаря SAN можно найти на страницах ресурса techTarget: http://searchstorage.techtarget.com.

Сегодня стоимость дисковых накопителей с поддержкой Fibre Channel, как наиболее распространенного интерфейса для построения SAN, близка к стоимости систем с традиционными недорогими канальными интерфейсами (такими как параллельный SCSI). Главными стоимостными составляющими в SAN остается коммуникационная инфрастуктура, а также стоимость ее развёртывания и сопровождения. В связи с чем, в рамках SNIA и многих коммерческих организациях ведётся активная работа над технологиями IP Storage, что позволяет использовать значительно более недорогую аппаратуру и инфраструктуру IP-сетей, а также колоссальный опыт специалистов в этой сфере.

Примеров по эффективному использованию SAN можно привести достаточно много. Практически везде, где имеется необходимость использования нескольких серверов с совместной системой хранения данных, можно использовать SAN. Например, для организации коллективной работы над видеоданными или предварительной обработки печатной продукции. В такой сети каждый участник процесса обработки цифрового контента получает возможность практически одновременно работать над Терабайтами данных. Или, например, организация резервирования больших объемов данных, которыми пользуется множество серверов. При построении SAN и использовании независимого от LAN/WAN алгоритма резервирования данных и технологий «моментальной копии», можно резервировать почти любые объёмы информации без ущерба функциональности и производительности всего информационного комплекса.

Fibre Channel в сетях хранения данных

Безусловным фактом является то, что сегодня именно FC (Fibre Channel) доминирует в сетях хранения данных. И именно развитие этого интерфейса привело к развитию самой концепции SAN.

В проектировании FC принимали участие специалисты со значительным опытом в разработке как канальных, так и сетевых интерфейсов, и им удалось объединить все важные положительные черты обоих направлений. Одним из важнейших преимуществ Fibre Channel наряду со скоростными параметрами (которые, кстати, не всегда являются главными для пользователей SAN, и могут быть реализованы с помощью других технологий) является возможность работы на больших расстояниях и гибкость топологии, которая пришла в новый стандарт из сетевых технологий. Таким образом, концепция построения топологии сети хранения данных базируется на тех же принципах, что и традиционные локальные сети, на основе концентраторов, коммутаторов и маршрутизаторов, что значительно упрощает построение многоузловых конфигураций систем, в том числе без единой точки отказов.

Стоит также отметить, что в рамках Fibre Channel для передачи данных используются как оптоволоконные, так и медные среды. При организации доступа к территориально удаленным узлам на расстоянии до 10 киллометров используется стандартная аппаратура и одномодовое оптоволокно для передачи сигнала. Если же узлы разнесены на 10-ки или даже 100-ни километров используются специальные усилители. При построении таких SAN учитываются достаточно нетрадиционные для систем хранения данных параметры, например, скорость распространения сигнала в оптоволокне.

Тенденции развития систем хранения данных

Мир систем хранения данных чрезвычайно разнообразен. Возможности систем хранения данных, так и стоимость решений достаточно дифференцирована. Существуют решения, объединяющие в себе возможности обслуживания сотен тысяч запросов в секунду к десяткам и даже сотням Терабайт данных, а также решения для одного компьютера с недорогими дисками с IDE-интерфейсом.

IDE RAID

В последнее время максимальный объем дисков с IDE-интерфейсом колоссально увеличился и опережает SCSI-диски примерно в два раза, а если говорить о соотношении цена на единицу объёма, то IDE-диски лидируют с разрывом более чем в 6 раз. Это, к сожалению, не повлияло положительно на надежность IDE-дисков, но всё же сфера их применения в автономных системах хранения данных неумолимо увеличивается. Главным фактором в этом процессе является то, что потребность в больших объёмах данных растёт быстрее, чем объем одиночных дисков.

Еще несколько лет назад редкие производители решались выпускать автономные подсистемы, ориентированные на использование IDE-дисков. Сегодня их выпускает практически каждый производитель, ориентированный на рынок систем начального уровня. Наибольшее распространение в классе автономных подсистем с IDE-дисками наблюдается в NAS-системах начального уровня. Ведь если вы используете NAS в качестве файлового сервера с интерфейсом Fast Ethernet или даже Gigabit Ethernet, то в большинстве случаев быстродействия таких дисков является более чем достаточным, а их низкая надёжность компенсируется использованием технологии RAID.

Там, где необходим блочный доступ к данным при минимальной цене за единицу хранимой информации, сегодня активно используются системы с IDE-дисками внутри и с внешним SCSI-интерфейсом. Например, на системе JetStor IDE производства американской компании AC&NC для построения отказоустойчивого архива с объёмом хранимых данных в 10 Терабайт и возможностью быстрого блочного доступа к данным стоимость хранения одного Мегабайта будет составлять меньше 0,3 цента.

Ещё одной интересной и достаточно оригинальной технологией, с которой пришлось познакомиться совсем недавно, была система Raidsonic SR-2000 с внешним параллельным IDE-интерфейсом.


Рисунок 4. Автономный IDE RAID начального уровня

Это автономная дисковая система, рассчитанная на использование двух IDE дисков и ориентированная на монтаж внутри корпуса хост-системы. Она абсолютно независима от операционной системы на хост-машине. Система позволяет организовать RAID 1 (зеркало) или просто копирование данных с одного диска на другой с возможностью горячей замены дисков, без какого-либо ущерба или неудобства со стороны пользователя компьютера, чего не скажешь о шинно-ориентированых подсистемах, построенных на контроллерах PCI IDE RAID.

Следует заметить, что ведущие производители IDE-дисков анонсировали выпуск дисков среднего класса с интерфейсом Serial ATA, в которых будут использоваться высокоуровневые технологии. Это должно благоприятно повлиять на их надежность и увеличить долю ATA-решений в системах хранения данных.

Что нам принесёт Serial ATA

Первое и самое приятное, что можно найти в Serial ATA — это кабель. В связи с тем, что интерфейс ATA стал последовательным, кабель стал круглым, а коннектор — узким. Если вам приходилось укладывать кабели параллельного IDE-интерфейса в системе на восемь IDE-каналов, я уверен, что вам понравится эта особенность. Конечно, уже давно существовали круглые IDE-кабели, но коннектор у них всё же оставался широким и плоским, да и максимально допустимая длина параллельного ATA-кабеля не радует. При построении систем с большим количеством дисков, наличие стандартного кабеля вообще не сильно помогает, так как кабели приходится делать самостоятельно, и при этом их укладка становится едва ли не главной по времени задачей при сборке.

Кроме особенности кабельной системы, в Serial ATA есть другие нововведения, которые для параллельной версии интерфейса реализовать самостоятельно с помощью канцелярского ножа и другого подручного инструмента не удастся. В дисках с новым интерфейсом скоро должна появиться поддержка набора инструкций Native Command Queuing (конвейеризации команд). При использовании Native Command Queuing, контроллер Serial ATA анализирует запросы ввода-вывода и оптимизирует очередность их выполнения таким образом, чтобы минимизировать время поиска. Достаточно очевидна схожесть идеи Serial ATA Native Command Queuing с организацией очереди команд в SCSI, правда, для Serial ATA будет поддерживаться очередь до 32 команд, а не традиционных для SCSI — 256. Появилась также родная поддержка горячей замены устройств. Конечно, такая возможность существовала и ранее, но её реализация была за рамками стандарта и, соответственно, не могла получить широкое распространение. Говоря о новых скоростных возможностях Serial ATA, следует заметить, что сейчас от них радости пока большой нет, но главное здесь то, что на будущее есть хороший Roadmap, реализовать который в рамках параллельного ATA было бы очень не просто.

Учитывая сказанное, можно не сомневаться, что доля ATA-решений в системах хранения начального уровня должна увеличиться именно за счёт новых дисков Serial ATA и систем хранения данных, ориентированных на использование таких устройств.

Куда идет параллельный SCSI

Все, кто работает с системами хранения данных, даже начального уровня, вряд ли могут сказать, что им нравятся системы с IDE-дисками. Главное преимущество ATA дисков — их низкая цена, по сравнению со SCSI-устройствами ну и еще, наверное, более низкий уровень шума. И происходит всё это по простой причине, так как SCSI-интерфейс лучше подходит для использования в системах хранения данных и пока значительно дешевле, чем еще более функциональный интерфейс — Fibre Channel, то и диски со SCSI-интерфейсом производятся более качественные, надёжные и быстрые, чем с дешёвым IDE-интерфейсом.

Сегодня многие производители при проектировании систем хранения с параллельным SCSI используют Ultra 320 SCSI, самый новый интерфейс в семействе. Некогда во многих Roadmap были планы по выпуску устройств с интерфейсом Ultra 640 и даже Ultra 1280 SCSI, но всё шло к тому, что в интерфейсе нужно что-то менять кардинальным образом. Параллельный SCSI уже сейчас, на этапе использования Ultra 320, многих не устраивает, главным образом по причине неудобства использования классических кабелей.

К счастью, недавно появился новый интерфейс Serial Attached SCSI (SAS). У нового стандарта будут интересные особенности. Он объединяет в себе некоторые возможности Serial ATA и Fibre Channel. Несмотря на эту странность, следует сказать, что в таком переплетении есть некий здравый смысл. Стандарт возник на основе физических и электрических спецификаций последовательного ATA с такими усовершенствованиями, как увеличение уровня сигнала для соответствующего увеличения длинны кабеля, увеличение максимальной адресуемости устройств. А самое интересное то, что технологи обещают обеспечить совместимость устройств Serial ATA и SAS, но только в следующих версиях стандартов.

К наиболее важным особенностям SAS можно отнести:

  • интерфейс точка-точка;
  • двухканальный интерфейс;
  • поддержка 4096 устройств в домене;
  • стандартный набор команд SCSI;
  • кабель длинной до 10 метров;
  • кабель 4-жильный;
  • полный дуплекс.

Благодаря тому, что новый интерфейс предлагает использовать такой же миниатюрный коннектор, как и Serial ATA, у разработчиков появляется новая возможность по построению более компактных устройств с высокой производительностью. Стандарт SAS также предусматривает использование расширителей. Каждый расширитель будет поддерживать адресацию 64-х устройств с возможностью каскадирования до 4096 устройств в рамках домена. Это конечно значительно меньше, чем возможности Fibre Channel, но в рамках систем хранения начального и среднего уровней, с накопителями, напрямую подсоединенными к серверу, этого вполне достаточно.

Несмотря на все прелести, интерфейс Serial Attached SCSI вряд ли быстро заместит обычный параллельный интерфейс. В мире решений для предприятий разработки обычно ведутся более тщательно и, естественно, в течение большего времени, чем для настольных систем. Да и уходят старые технологии не очень быстро, так как период, за который они отрабатывают себя, тоже немаленький. Но всё же, в году 2004 устройства с интерфейсом SAS должны выйти на рынок. Естественно, сначала это будут в основном диски и PCI-контролеры, но ещё через годик подтянутся и системы хранения данных.

Для лучшего обобщения информации предлагаем ознакомиться со сравнением современных и новых интерфейсов для систем хранения данных в виде таблицы.

ПараметрыSerial ATASCSISASFC
Число адресуемых устройств16164096224
Расстояние, м12м10ммедь: 30м
оптика: 104м1
Топология соединения устройствточка-точкашинаточка-точкакольцо2,
точка-точка
Скорость, Мбайт/с150; 300320;150; 300;100; 200; 400;
Полный дуплексНетНетДаДа
ПротоколыATA, SCSI4SCSIATA, SCSIнезависимый3
Поддержка двухпортовых устройствНетНетДаДа

1 — Стандарт регламентирует расстояние до 10 км для одномодового оптоволокна, существуют реализации устройств для передачи данных на расстояние больше чем, 105 м.

2 — В рамках внутренней виртуальной топологии кольца работают концентраторы и некоторые коммутаторы FC, также существует много реализаций коммутаторов, которые обеспечивают соединение точка-точка любых устройств, подсоединенных к ним.

3 — Cуществуют реализации устройств со SCSI, FICON, ESCON, TCP/I, HIPPI, VI протоколами.

4 — Дело в том, что устройства будут взаимно совместимы (так обещают сделать в ближайшем будущем производители). То есть SATA-контроллеры будут поддерживать SAS-диски, а SAS-контроллеры — диски SATA.

Массовое увлечение NAS

Последнее время за рубежом отмечается просто-таки массовое увлечение NAS-накопителями. Дело в том, что с увеличением актуальности ориентированного на данные подхода к построению информационных систем увеличилась привлекательность специализации классических файл-серверов и формирование новой маркетинговой единицы — NAS. При этом опыт в построении подобных систем был достаточным для быстрого старта технологии накопителей, подсоединенных к сети, а стоимость их аппаратной реализации была предельно низкой. Сегодня NAS-накопители производят фактически все производители систем хранения данных, среди них и системы начального уровня за очень маленькие деньги, и среднего, и даже системы, отвечающие за хранение десятков Терабайт информации, способные обработать колоссальное количество запросов. В каждом классе NAS-систем есть свои интересные оригинальные решения.

NAS на основе PC за 30 минут

Мы хотим немного описать одно оригинальное решение начального уровня. О практической ценности его реализации можно спорить, но в оригинальности ему не откажешь.

По сути дела, NAS-накопитель начального уровня, да и не только начального, является достаточно простым персональным компьютером с неким количеством дисков и программной частью, которая обеспечивает доступ других участников сети к данным на файловом уровне. Таким образом, для построения NAS устройства достаточно взять указанные компоненты и соединить их между собой. Все дело в том, насколько качественно вы это сделаете, настолько же надежный и качественный доступ к данным получит рабочая группа, работающая с данными, доступ к которым обеспечивает ваше устройство. Именно учитывая эти факторы, а также время развёртывания решения, плюс некоторые дизайнерские изыскания строится NAS-накопитель начального уровня.

Разница между хорошим NAS-решением начального уровня с самостоятельно собранной и настроенной в рамках выбранной ОС персоналкой, если опять-таки опустить конструктивное исполнение, будет в том:

  • насколько быстро вы это сделаете;
  • насколько просто сможет обслуживаться эта система неквалифицированным персоналом;
  • насколько качественно это решение будет работать и поддерживаться.

Другими словами, в случае профессионального подбора комплектующих и существования некого изначально настроенного набора программного обеспечения, можно достичь хорошего результата. Истина вроде банальная, это же можно сказать о любой задаче, которая решается по схеме готовых компонентных решений: «hardware» плюс «software».

Что предлагает сделать компания «X»? Формируется достаточно ограниченый список совместимых комплектующих: материнских плат со всем интегрированным хозяйством, нужных NAS-серверу начального уровня жёстких дисков. Вы покупаете устанавливаемый в IDE-разъём на материнской плате FLASH диск с записанным программным обеспечением и получаете готовый NAS накопитель. Операционная система и утилиты, записанные на этот диск, загружаясь, конфигурируют нужные модули адекватным образом. И в результате пользователь получает устройство, которое может управляться как локально, так и удаленно через HTML-интерфейс и предоставлять доступ к дисковым накопителям, подключённым к нему.

Файловые протоколы в современных NAS

CIFS (Common Internet File System) — это стандартный протокол, который обеспечивает доступ к файлам и сервисам на удаленных компьютерах (в том числе и в Интернет). Протокол использует клиент-серверную модель взаимодействия. Клиент создает запрос к серверу на доступ к файлам или передачу сообщения программе, которая находится на сервере. Сервер выполняет запрос клиента и возвращает результат своей работы. CIFS — это открытый стандарт, который возник на основе SMB-протокола (Server Message Block Protocol), разработанного Microsoft, но, в отличие от последнего, CIFS учитывает возможность возникновения больших таймаутов, так как ориентирован на использование в том числе и в распределённых сетях. SMB-протокол традиционно использовался в локальных сетях с ОС Windows для доступа к файлам и печати. Для транспортировки данных CIFS использует TCP/IP протокол. CIFS обеспечивает функциональность похожую на FTP (File Transfer Protocol), но предоставляет клиентам улучшенный (похожий на прямой) контроль над файлами. Он также позволяет разделять доступ к файлам между клиентами, используя блокирование и автоматическое восстановление связи с сервером в случае сбоя сети.

NFS (Network File System) — это стандарт IETF, который включает в себя распределенную файловую систему и сетевой протокол. NFS был разработан компанией Sun Microsystem Computer Corporation. Он первоначально использовался только в UNIX-системах, позже реализации клиентской и серверной чатей стали распространенными и в других системах.

NFS, как и CIFS, использует клиент-серверную модель взаимодействия. Он обеспечивает доступ к файлам на удаленном компьютере (сервере) для записи и считывания так, как если бы они находились на компьютере пользователя. В ранних версиях NFS для транспортирования данных использовался UDP-протокол, в современных — используется TCP/IP. Для работы NFS в интерент компанией Sun был разработан протокол WebNFS, который использует расширения функциональности NFS для его корректной работы во всемирной сети.

DAFS (Direct Access File System) — это стандартный протокол файлового доступа, который базируется на NFSv4. Он позволяет прикладным задачам передавать данные в обход операционной системы и ее буферного пространства напрямую к транспортным ресурсам, сохраняя семантику, свойственную файловым системам. DAFS использует преимущества новейших технологий передачи данных по схеме память-память. Его использование обеспечивает высокие скорости файлового ввода-вывода, минимальную загрузку CPU и всей системы, благодаря значительному уменьшению количества операций и прерываний, которые обычно необходимы при обработке сетевых протоколов. Особенно эффективным является использование аппаратных средств поддержки VI (Virtual Interface).

DAFS проектировался с ориентацией на использование в кластерном и серверном окружении для баз данных и разнообразных интернет-приложений, ориентированных на непрерывную работу. Он обеспечивает наименьшие задержки доступа к общим файловым ресурсам и данным, а также поддерживает интеллектуальные механизмы восстановления работоспособности системы и данных, что делает его очень привлекательным для использования в High-End NAS-накопителях.

Все дороги ведут к IP Storage

В системах хранения данных высокого и среднего уровня за последние несколько лет появилось очень много новых интересных технологий.

Fibre Channel сети хранения данных сегодня уже достаточно известная и популярная технология. В то же время, их массовое распространение сегодня является проблематичным из-за ряда особенностей. К ним можно отнести высокую стоимость реализации и сложность построения географически распределённых систем. С одной стороны — это всего лишь особенности технологии уровня предприятия, но с другой, если SAN станет дешевле, и построение распределённых систем упростится, это должно дать просто-таки колоссальный прорыв в развитии сетей хранения данных.

Рассказывая о новых технологиях в сетях хранения данных, мне хотелось бы остановиться на так называемых IP Storage решениях, накопителях, доступ к которым осуществляется с использованием IP-технологий. Более детально о iSCSI можно прочитать здесь — http://www.ixbt.com/storage/iscsi.shtml.

В рамках работы над сетевыми технологиями хранения данных в Internet Engineering Task Force (IETF) была создана рабочая группа и форум IP Storage (IPS) по направлениям:

FCIP — Fibre Channel over TCP/IP, созданный на базе TCP/IP туннельный протокол, функцией которого является соединение географически удаленных FC SAN без какого либо воздействия на FC и IP протоколы.

iFCP — Internet Fibre Channel Protocol, созданный на базе TCP/IP протокол для соединения FC систем хранения данных ли FC сетей хранение данных, используя IP инфраструктуру совместно или вместо FC коммутационных и маршрутизирующих элементов.

iSNS — Internet Storage Name Service, протокол поддержке имён накопителей в сети Интернет.

iSCSI — Internet Small Computer Systems Interface, это протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами (Определение SNIA — IP Storage Forum: www.snia.org).

Самым бурно развивающимся и самым интересным из перечисленных направлений является iSCSI.

iSCSI — новый стандарт

11 февраля 2003 года iSCSI стал официальным стандартом. Ратификация iSCSI обязательно повлияет на более широкий интерес к стандарту, который уже развивается достаточно активно. Быстрее всего развитие iSCSI послужит толчком к распространению SAN в малом и среднем бизнесе, так как использование соответствующего стандарту оборудования и подхода к обслуживанию (в том числе распространённого в рамках стандартных Ethernet сетей) позволит сделать сети хранения данных значительно дешевле. Что же касается использования iSCSI в Интернет, то сегодня здесь уже неплохо прижился FCIP, и конкуренция с ним будет трудной.

Новый стандарт охотно поддержали известные IT-компании. Есть, конечно, и противники, но всё же, практически все компании, которые активно участвуют в рынке систем начального и среднего уровня, уже работают над устройствами с поддержкой iSCSI. В Windows и Linux iSCSI драйверы уже включены, системы хранения данных iSCSI производит IBM, адаптеры — Intel, в ближайшее время подключиться к процессу освоения нового стандарта обещают HP, Dell, EMC.

Одной из очень интересных особенностей iSCSI является то, что для передачи данных на накопителе с интерфейсом iSCSI можно использовать не только носители, коммутаторы и маршрутизаторы существующих сетей LAN/WAN, но и обычные сетевые адаптеры Fast Ethernet или Gigabit Ethernet на стороне клиента. Правда, при этом возникают значительные накладные расходы процессорной мощности ПК, который использует такой адаптер. По утверждению разработчиков, программная реализация iSCSI может достичь скоростей среды передачи данных Gigabit Ethernet при значительной, до 100% загрузке современных CPU. В связи с чем рекомендуется использование специальных сетевых карточек, которые будут поддерживать механизмы разгрузки CPU от обработки стека TCP.

Виртуализация в сетях хранения данных

Ёщё одной важной технологией в построении современных накопителей и сетей хранения данных является виртуализация.

Виртуализация систем хранения данных — это представление физических ресурсов в некоем логическом, более удобном виде. Эта технология позволяет гибко распределять ресурсы между пользователями и эффективно ими управлять. В рамках виртуализации успешно реализуется удаленное копирование, моментальная копия, распределение запросов ввода-вывода на наиболее подходящие по характеру обслуживания накопители и множество других алгоритмов. Реализация алгоритмов виртуализации может осуществляться как средствами самого накопителя, так и с помощью внешних устройств виртуализации или же с помощью управляющих серверов, на которых работает специализированное программное обеспечение под стандартными ОС.

Это, конечно, очень малая часть того, что можно сказать о виртуализации. Эта тема очень интересна и обширна, поэтому мы решили посвятить ей отдельную публикацию.

Статью можно также прочитать в журнале «Сети&Бизнес» №2, 2003

Ahci или Ide что лучше?

Достаточно часто встречаются вопросы, возникающие в связи с подключением и настройкой жестких дисков различного типа. Особенно часто — при установке операционной системы на SSD диск.

В основном, трудность пользователей возникает при выборе режима работы жесткого диска — AHCI, RAID или IDE. Поскольку RAID параметр для обычного пользователя не интересен, поскольку он подразумевает создание программного или физического массива дисков и предназначен в основном для серверов, то его рассматривать не будем, а ограничимся параметрами AHCI mode или IDE mode.

В первую очередь необходимо запомнить, что режим AHCI, можно включить не на всех материнских платах и не со всеми дисками. Поэтому, перед подключением необходимо внимательно изучить руководство по эксплуатации соответствующих устройств.

 IDE MODE

Режим IDE практически всегда включен по умолчанию и обеспечивает совместимость со всеми типами «компьютерного железа». Это один из самых старых способов коммуникации любого типа накопителей с материнской платой — хоть привода оптических дисков, хоть жесткого. Подключение по шине IDE осуществляется при помощи 80-жильного плоского кабеля. Большим плюсом использования IDE-интерфейса является возможность параллельного подключения двух устройств на один интерфейс, например, жесткого диска и CD или DVD ROM.  Для питания устройства в этом случае используется 4-контактный разъем типа molex.

Важно: при использовании IDE диска или IDE шлейфа (через переходник) при подключении жесткого диска, режим AHCI работать не будет! Попытка переключения приведет к возникновению ошибки и появлению «экрана смерти»!

AHCI MODE

Режим AHCI предназначен для работы только с жесткими дисками, подключенными с использованием интерфейса SATA, независимо от его реализации. Разработан этот тип подключения для обеспечения более высокой скорости обмена данными и возможности «горячей» замены и «горячего» подключения жесткого диска.

Более высокая скорость обращения к диску обеспечивается при помощи технологии NCQ, позволяющей перестраивать очередность чтения файлов с поверхности жесткого диска в зависимости от их расположения. Для более простого понимания процесс можно описать так: сначала считываются более близкие по расположению данные, а затем считывающая головка перемещается к более далеко расположенным на поверхности жестого диска файлам. Причем очередность поступления команд на считывания игнорируется системой. Стоит также отметить, что прирост производительности при этом заметен очень хорошо при работе ресурсоемких приложений (например игр), а для более эффективной при этом работы, жесткий диск должен обладать неплохим кешэм.

«Горячее» подключение или замена жесткого диска — несомненный плюс использования режима AHCI. При подключении SATA диска с активированным в BIOS режимом AHCI, накопитель определяется моментально системой и после подачи питания готов к работе. Практически так, как определяется флешка, установленная в USB порт.

AHCI или IDE что лучше?

В первую очередь необходимо отметить использование твердотельных дисков (SSD) для установки операционной системы — в этом случае вариантов выбора режима подключения нет — только AHCI.

В случае, если используемый в системе жесткий диск подключен с использованием интерфейса SATA, а материнская плата имеет возможность переключения в режим AHCI, то его активация предпочтительна, поскольку поднимет производительность системы в целом.

Единственное условие активации режима AHCI при уже установленной системе Windows — необходимость установки драйверов и внесения изменения в реестр.

Как переключить ahci на ide в биосе?

Для переключения режима в BIOS необходимо найти пункт «Controller Mode» или подобный, в котором имеется возможность выбрать режим IDE, AHCI, RAID или Compatibility. Хотя в зависимости от производителя BIOS данный параметр может находиться в различных меню.

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 1

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 2

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 3

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 4

Переключение режимов ahci и ide – Вариант 5

Как видно из всего описанного выше, режим AHCI предпочтителен для работы с дисками, подключенными с использованием интерфейса SATA и имеющими достаточный кеш. Большой плюс использование этого режима при замене или тестировании жестких дисков — не требуется постоянная перезагрузка. Хорошим тоном является установка режима AHCI по умолчанию в игровых компьютерах и использующих ресурсоемкие приложения для работы.

IDE режим не требует каких-либо особенных манипуляций с подключением или настройкой, а скорость обращения к жесткому диску при использовании компьютера для выполнения стандартных задач вполне достаточна, несмотря на устаревший протокол.

Скорость обмена данными с диском 5.9 как увеличить?

Некоторых пользователей, которые производят оценку производительности своего компьютера встроенными средствами windows 7, смущает цифра 5.9, которую получает их ПК по критерию скорости обмена данными с диском.

Естественно они задаются вопросом как эту цифру можно улучшить, чтобы итоговая оценка компьютера повысилась.

В данной статье мы расскажем о том, что означает цифра 5.9 и как при желании ее можно увеличить.

Реальное увеличение скорости обмена данными с диском

Многие в интернете для увеличения скорости обмена данными с жестким диском советуют сделать его дефрагментацию, очистить от ненужных файлов, выполнить проверку на наличие BAD секторов и так далее.

Сразу хочется сказать что все это не даст существенного результата. Может диск после все этого и начнет работать быстрее, но это будет настолько мизерный прирост, что оценка производительности windows даже не заметит этого и все равно присвоит оценку 5.9.

Для любого стандартного жесткого диска типа HDD со скорость вращение шпинделя 5900-7200 об/мин, которые установлены в большинстве компьютеров и ноутбуков, оценка windows покажет не более 5.9 баллов.

Для того, чтобы эту цифру существенно увеличить есть два варианта:

  1. Сформировать RAID массив из нескольких жестких дисков;
  2. Установить SSD диск и поставить на него windows.

Лишь используя один из двух вышеописанных вариантов вы сможете действительно поднять скорость работы жесткого диска и увеличить цифру в индексе производительности Windows.

Так выглядит SSD 2.5 sata3

Мы бы советовали вам использовать второй вариант. Достаточно приобрести SSD диск объемом 120 ГБ и поставить на него Windows с драйверами и программами. Имеющийся в вашем компьютере или ноутбуке обычный жесткий диск вы оставите и пустите его под хранение фото, музыки, фильмов и игр.

Таким образом ваш ПК станет загружаться в разы быстрее, программы будут открываться мгновенно и в целом вы почувствуете, что ваш компьютер стал работать намного быстрее. Ну и конечно же скорость обмена данными с диском увеличится на несколько единиц и перевалит за 7.0.

Увеличенная до 7.5 скорость обмена данными с диском

Обойдется SSD диск на 128 ГБ примерно в 60$.

Как оптимизировать скорость передачи данных на внешние диски и с них

Передача данных между внутренней памятью ПК и внешним диском — одна из наиболее распространенных задач, которые выполняет пользователь. Фото, видео, важные файлы, резервные копии данных; все они должны передаваться туда и обратно, иногда по несколько раз.

Вот почему низкая скорость передачи может быть такой неприятной.Никто не хочет ждать десять минут для передачи нескольких гигабайт данных, и это может быть особенно неприятно, если вы опаздываете на встречу или встречу и вам нужны данные сейчас . К счастью, есть несколько простых способов улучшить скорость передачи.

Повышение производительности USB-накопителя

Windows по умолчанию использует USB-накопители для использования политики передачи данных «Быстрое удаление».Это отключает кэширование записи, что снижает скорость передачи, но позволяет безопасно отключать устройство без использования запроса «Безопасное извлечение оборудования».

usbdrivespeed

Чтобы отключить эту функцию, выполните поиск Windows для диспетчера устройств и откройте его.Разверните дерево «Дисковые накопители» и найдите USB-накопитель, который вы хотите улучшить (он должен быть подключен к ПК). Дважды щелкните значок диска и в появившемся окне найдите вкладку Политики. Щелкните переключатель «Лучшая производительность», а затем внизу установите флажок «Включить кэширование записи на устройстве» (однако некоторые устройства не поддерживают это). Затем нажмите ОК.

Помните, что если вы включите эту функцию, вам придется удалить устройство из Windows, прежде чем отключать его.Несоблюдение этого правила может привести к потере данных. Чтобы упростить вам задачу, щелкните правой кнопкой мыши на рабочем столе и создайте новый ярлык, а затем введите следующий путь к нему:

% windir% \ System32 \ control.exe hotplug.dll

Это создает ярлык, который приведет вас прямо к меню безопасного извлечения оборудования.

Изменить файловую систему

Файловая система, которую вы используете для форматирования диска, может влиять на производительность.Многие из них поступают с завода с консервативным форматированием, при котором данные распределяются небольшими порциями, что, в свою очередь, максимально увеличивает емкость хранилища. Однако увеличение размера этих фрагментов может улучшить производительность.

usbfilesystem

Если вы используете Windows, вы захотите использовать формат файла NTFS с размером выделения 64 килобайта.Это самая быстрая конфигурация для современного ПК с Windows. Если вам также нужно использовать диск с DOS, Mac OS X, Linux или вашим устройством, например телевизором, FAT32 — правильный выбор, и для него также можно установить размер выделения 64 килобайт.

mac-file-system-external

Форматировать через Windows просто.Просто откройте «Мой компьютер», щелкните правой кнопкой мыши USB-накопитель и выберите «Форматировать». Откроется меню, в котором вы можете изменить файловую систему и размер единицы размещения. Установите для каждого из них то, что вы хотите, затем нажмите «Пуск», чтобы начать форматирование. Помните, что, как и в случае с любым другим форматом, это приведет к удалению всех данных на диске — перед началом убедитесь, что на нем нет ничего важного!

Отключить устаревший режим в BIOS

Чрезвычайно низкая скорость передачи данных иногда вызвана функцией BIOS под названием USB Legacy Mode.Эта функция предназначена для обеспечения совместимости со старыми USB-устройствами, которые в противном случае могут не работать, но она может ограничивать скорость передачи.

http: // youtu.be / tsIHrpDHw5k

Точные действия по отключению устаревшего режима будут зависеть от вашей материнской платы, но вот некоторые рекомендации.Сначала вам нужно войти в BIOS, что в большинстве случаев выполняется нажатием F12 или Del при загрузке компьютера (если вы попали на экран загрузки Windows, уже слишком поздно; перезагрузите и попробуйте еще раз).

В BIOS найдите раздел «Дополнительно» или «Диски», а затем найдите параметр «Поддержка устаревших USB-устройств».Он будет либо отключен, либо включен; если включено, отключите его. Затем сохраните настройки и перезагрузите компьютер. Для получения более подробных инструкций посетите веб-сайт поддержки компании, выпустившей вашу материнскую плату, или, если у вас есть ПК известного бренда, посетите страницу поддержки бренда.

Обратите внимание, что отключение устаревшего режима может сделать некоторые устаревшие устройства, особенно клавиатуры и мыши, нефункциональными.

Обновление до USB 3.0

Новейший стандарт USB, USB 3.0, появился несколько лет назад, но многие до сих пор используют устройства 2.0. Это связано с тем, что новые диски 3.0 обычно дороже, и они все еще не так распространены; во многих магазинах имеется больший выбор дисков 2.0, поскольку они более доступны по цене и, как следствие, популярнее.

Sandisk-Extreme-USB-3

Зачем обновлять? Скорость! Ставим 3.0, сравнив популярный диск 2.0, Kingston DataTraveler G3, с двумя новыми дисками 3.0. Новые диски вытеснили из более старой модели, перенеся папку 2,11 ГБ в пять раз быстрее (10 минут 23 секунды для диска 2.0 против 1 минуты 16 секунд для диска 3.0).

Переход на USB 3.0 требует больше, чем просто диск 3.0. На вашем компьютере также должны быть порты USB 3.0. Пользователи настольных ПК могут выполнить обновление, купив новую материнскую плату или, если текущий мобильный телефон все еще соответствует вашим потребностям, купив и установив карту USB 3.0 PCIe. Пользователи портативных компьютеров могут обновиться с помощью ExpressCard; однако многие ноутбуки не поддерживают эту функцию, поэтому у вас может не быть другого выбора, кроме как купить совершенно новую систему.

Замените старый диск новым

Твердотельные накопители становятся медленнее по мере старения, поскольку повторяющиеся циклы чтения / записи приводят к истощению доступных ячеек памяти, в результате чего некоторые из них становятся неработоспособными.Контроллер привода может это компенсировать, но это требует дополнительных усилий с его стороны, что снижает скорость. В конце концов, после сильного износа привод вообще перестанет работать.

На самом деле это не проблема для потребительских твердотельных накопителей, но флэш-накопители имеют низкую цену и часто не рассчитаны на такое количество циклов чтения / записи, как внутренний накопитель.Большинство пользователей по-прежнему не смогут прожить значительную часть срока службы флэш-накопителя, пока он не потеряется, не сломается или не погибнет по какой-либо другой причине, но интенсивное использование может привести к его износу.

Если ваш накопитель работает медленно, и стандартные решения не работают, его замена может быть единственным вариантом.

Ускорьте переводы

Эти советы должны помочь вам увеличить скорость передачи, а в некоторых случаях улучшение будет значительным.Переход с плохо оптимизированного старого накопителя USB 2.0 на новый, оптимизированный накопитель 3.0 может значительно сократить время, необходимое для передачи. Сообщите нам, сколько времени вы сэкономили, в комментариях!

Изображение предоставлено: Флэш-накопитель Винсента Вей через Flickr

Надеемся, вам понравятся товары, которые мы рекомендуем! MakeUseOf имеет филиал партнерские отношения, поэтому мы получаем долю дохода от вашей покупки.Это не повлияет на цена, которую вы платите, и помогает нам предлагать лучшие рекомендации по продуктам.

free-shipping-sites 20 сайтов онлайн-покупок с бесплатной международной доставкой

Многие интернет-магазины предлагают бесплатную международную доставку.Что может сэкономить вам состояние при совершении покупок в Интернете.

Об авторе Мэтт Смит (Опубликовано 590 статей)

Мэтью Смит — писатель-фрилансер, живущий в Портленде, штат Орегон. Он также пишет и редактирует для Digital Trends.

Ещё от Matt Smith
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Как ускорить / сделать SD-карту / USB быстрее для передачи данных? — ЛегкостьUS

СОДЕРЖАНИЕ СТРАНИЦЫ:
# 1. Резервное копирование и извлечение всех данных с USB / SD карты
# 2. Преобразование и изменение файловой системы SD / USB с FAT32 на NTFS
Метод 1. Отформатируйте SD / USB с FAT32 до NTFS
Метод 2. Преобразование SD / USB из FAT32 в NTFS
# 3. Оптимизация производительности USB / SD и увеличение скорости передачи данных

Как сделать SD-карту / USB быстрее для передачи данных

Вы когда-нибудь сталкивались с такой проблемой, что SD-карта, USB или даже внешний жесткий диск работают все медленнее и медленнее после длительного использования? Когда внешнее хранилище заполняется, это также может замедлить скорость передачи данных или файлов на ПК с Windows.

Если у вас возникла такая проблема или вам нужно ускорить работу USB, SD-карты или карты памяти для передачи файлов, выполните следующие действия, чтобы решить эту проблему простым щелчком:

Теперь вы можете выполнить эти шаги один за другим, чтобы с легкостью увеличить скорость передачи данных с SD-карты или USB.

# 1. Резервное копирование и извлечение всех данных с USB / SD-карты

Всем вам настоятельно рекомендуется извлечь и создать резервную копию всех важных данных, сохраненных на USB, SD-карте или внешнем жестком диске, в место сохранения на вашем ПК или другом устройстве хранения, чтобы избежать ненужной потери данных.

Вы можете использовать профессиональное программное обеспечение для резервного копирования или просто скопировать и сохранить файлы на целевое устройство хранения шаг за шагом на вашем ПК с Windows.

# 2. Преобразование и изменение файловой системы SD / USB с FAT32 на NTFS

Без особой надобности, мы настоятельно рекомендуем вам преобразовать и изменить файловую систему вашей SD-карты, USB с FAT32 на NTFS на ПК с Windows.

Чтобы изменить файловую систему SD-карты / USB с FAT32 на NTFS прямо сейчас, вы можете использовать любой из этих методов:

Метод 1.Отформатируйте SD / USB из FAT32 в NTFS

1. Подключите SD-карту или USB-накопитель к компьютеру.
2. Войдите в проводник Windows, найдите и щелкните правой кнопкой мыши на USB или SD-карте, выберите Формат .
3. Сбросьте файловую систему на NTFS и нажмите Start для подтверждения, затем нажмите OK .
Наконец, дождитесь завершения процесса.

Метод 2. Преобразование SD / USB из FAT32 в NTFS

Другой способ, который вы можете попробовать, — это преобразовать SD-карту или USB-накопитель из FAT32 в NTFS с помощью бесплатного программного обеспечения для управления разделами — EaseUS Partition Master Free.
Этот инструмент позволяет напрямую конвертировать диск из FAT32 в NTFS без форматирования с советами ниже:

Шаг 1: Установите и запустите EaseUS Partition Master на вашем компьютере.

Шаг 2: Выберите раздел FAT32, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Преобразовать в NTFS». Если вам нужно преобразовать запоминающее устройство, такое как SD-карта или USB-накопитель, в NTFS, сначала вставьте его в свой компьютер и повторите предыдущую операцию.

Шаг 3: Нажмите «ОК» во всплывающем диалоговом окне, чтобы продолжить.

Шаг 4: Перейдите в верхний левый угол, нажмите кнопку «Выполнить 1 операцию», и вы увидите подробности операции. По завершении процесса нажмите «Применить» и «Готово».

# 3. Оптимизация производительности USB / SD и увеличение скорости передачи данных

После смены файловой системы SD-карты или USB-накопителя вы можете выполнить шаг 3 здесь, чтобы оптимизировать производительность USB или SD-карты, изменив настройки таким образом, чтобы увеличить скорость передачи данных с помощью следующих советов:

1.Щелкните правой кнопкой мыши SD или USB-накопитель и выберите Properties .

2. Перейдите на вкладку «Оборудование» и выберите SD или USB-накопитель, затем щелкните Свойства .

3. Щелкните Изменить настройки в свойствах универсального устройства USB с несколькими картами.

4. Перейдите на вкладку «Политики » в интерфейсе настроек и выберите « Лучшая производительность» в разделе «Политика удаления ».

5. Затем нажмите OK , чтобы подтвердить операцию, и нажмите OK, чтобы сохранить все изменения.
6. Наконец, перезагрузите компьютер, чтобы сохранить все изменения.

Наконечник
Помимо всех вышеперечисленных шагов, вы также можете попытаться стереть данные с SD-карты или USB-накопителя для более быстрой передачи данных с помощью EaseUS Partition Master Free.

Теперь, когда ваша SD-карта или USB-накопитель получит более высокую скорость передачи в Windows 10/8/7, вы можете переместить и перенести все данные обратно на SD-карту или USB-накопитель, чтобы продолжить их использование.

.

Как достичь максимальной скорости передачи с помощью внешних накопителей

В этой статье мы собираемся определить узкое место внешних накопителей и попытаться получить максимально возможную скорость передачи данных от вашего продукта Akitio.

Чтобы лучше понять, что может замедлять работу вашего накопителя, и как можно улучшить скорость передачи данных, чтобы получить более высокую скорость, мы рассмотрим каждый из компонентов отдельно.

Жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

Скорость передачи данных может сильно различаться в зависимости от модели диска, даже если это один и тот же тип диска, поэтому всегда рекомендуется сначала проверить спецификации и, если возможно, обратиться к реальным результатам тестирования для этого конкретного диска.Кроме того, существуют определенные ограничения в зависимости от типа накопителя и его интерфейса.

Жесткий диск SATA

Жесткий диск (HDD) использует один или несколько вращающихся дисков (пластин), и из-за способа хранения данных и доступа к ним скорость такого диска обычно ограничена примерно 100-200 МБ / с. Вы можете разделить несколько дисков для достижения более высоких скоростей, но в большинстве случаев узким местом будет сам диск.

SATA-III SSD

Твердотельный диск (SSD), по крайней мере, с большинством современных моделей, обычно может достигать предела интерфейса SATA-III.Интерфейс SATA-III, также известный как интерфейс SATA 3 или SATA 6B / s, ограничивает скорость передачи примерно до 550 МБ / с.

ОТДЕЛКА

Для твердотельного диска (SSD) при использовании диска без поддержки TRIM в течение более длительного периода времени производительность может снизиться. Чтобы TRIM работал, он должен поддерживаться всеми компонентами, включая диск, корпус и ОС. Если какой-либо из этих компонентов не передаст команду TRIM, он не будет работать. Это может быть связано с тем, что SSD не поддерживает TRIM, потому что ОС не поддерживает TRIM, потому что SSD является частью RAID или команда TRIM не передается на диск из-за контроллера во внешнем корпусе.

PCIe SSD

Твердотельный накопитель PCIe потенциально может достичь гораздо более высокой скорости передачи, чем накопитель SATA-III, но фактическая скорость будет зависеть от модели и типа накопителя (например, SSD на базе SATA, AHCI или NVMe). Вы можете использовать модуль M.2 или накопитель PCIe в одном из наших шасси расширения Thunderbolt 2 или Thunderbolt 3 PCIe, но следует помнить о нескольких вещах.

Для наилучшей производительности SSD на основе NVMe будет обеспечивать максимальную скорость, но на момент написания этой статьи macOS еще не поддерживает сторонние диски NVMe, поэтому это работает только в Windows (Обновление: macOS High Sierra и выше теперь поддерживает Накопители NVMe сторонних производителей).Кроме того, скорость накопителя может быть ограничена либо интерфейсом Thunderbolt, либо интерфейсом PCIe. Самым быстрым решением на данный момент является шасси расширения Thunderbolt 3 PCIe с интерфейсом Gen3 x4 PCIe и соединением Thunderbolt 3, способное обеспечить максимальную скорость около 2750 МБ / с. Если твердотельный накопитель PCIe использует интерфейс Gen2 x8 или Gen3 x8, он будет ограничен только 4 полосами.

SSD
Диск Узкое место Плюсы Минусы
2.5-дюймовый жесткий диск SATA HDD при ~ 100 МБ / с (зависит от RPM) Высокая производительность по разумной цене Медленная скорость передачи
Жесткий диск SATA 3,5 дюйма HDD при ~ 200 МБ / с (зависит от RPM) Высокая производительность по низкой цене Медленная скорость передачи
Твердотельный накопитель SATA-III Интерфейс SATA-III при ~ 550 МБ / с Быстрые переводы по разумным ценам Большая емкость может стоить дорого
PCIe SSD PCIe потенциально могут достигать скорости более 3000 МБ / с. Очень высокая скорость передачи Высокая стоимость, низкая емкость и скорость передачи могут быть ограничены корпусом

Интерфейс хранения

С накопителями с прямым подключением от Akitio у вас часто есть несколько вариантов подключения к компьютеру.Для более медленных жестких дисков узким местом, скорее всего, является сам диск, поэтому интерфейс не имеет большого значения, но для более быстрых твердотельных накопителей и для нескольких дисков интерфейс может иметь большое значение.

USB

Почти каждый компьютер имеет порт USB, что делает USB идеальным интерфейсом для приводов, которые используются не только на вашем собственном компьютере. Для одиночных жестких дисков даже первое поколение USB 3.1 (USB 3.0) будет достаточно быстрым и не будет ограничивать скорость передачи данных. Для твердотельных накопителей лучше всего использовать USB 3 второго поколения.1 на скорости 10 Гбит / с, но для нескольких дисков скорость передачи будет ограничена примерно 700-800 МБ / с, и это с более быстрым интерфейсом USB 3.1 Gen 2.

Thunderbolt

С Thunderbolt 3, который в настоящее время является последним поколением интерфейса Thunderbolt, вы получаете большую пропускную способность даже для нескольких дисков и при последовательном подключении дополнительных дисков Thunderbolt. Узкое место интерфейса Thunderbolt 3 составляет около 2750 МБ / с, но на данный момент только определенные твердотельные накопители NVMe могут достичь такой скорости, поэтому в большинстве случаев скорость передачи не будет ограничена.

С Thunderbolt 2 узкое место составляет около 1375 МБ / с. Такая полоса пропускания идеально подходит для 4-х дисков SATA-III, но этого недостаточно для твердотельного накопителя на базе NVMe, и даже четыре твердотельных накопителя SATA-III могут быть ограничены этим интерфейсом.

Первое поколение Thunderbolt похоже на интерфейс USB 3.1 Gen 2. Скорость передачи будет ограничена примерно 700-800 МБ / с, что идеально для нескольких жестких дисков или 1-2 твердотельных накопителей, но не более чем для 2 дисков.

Интерфейс Узкое место Плюсы Минусы
USB 3.1 поколение 1 ~ 300-400 МБ / с Доступно на большинстве компьютеров Недостаточно быстро для более быстрых дисков
USB 3.1 Gen 2 ~ 700-800 МБ / с Достаточно быстро для 1-2 SSD Недостаточно быстро для более чем 2 приводов
Thunderbolt ~ 700-800 МБ / с Достаточно быстро для 1-2 SSD Недостаточно быстро для более чем 2 приводов
Тандерболт 2 ~ 1375 МБ / с Достаточно быстро для 3-4 SSD Недостаточно быстро для твердотельных накопителей на базе NVMe
Thunderbolt 3 ~ 2750 МБ / с Достаточная пропускная способность даже при последовательном подключении нескольких устройств Недостаточно быстр для некоторых твердотельных накопителей на базе NVMe (например,г. Samsung 960 Pro)

Внешний накопитель

Помимо интерфейса, существуют дополнительные факторы, которые потенциально могут снизить скорость передачи данных ваших дисков. Чтобы узнать, на что способен ваш корпус, ознакомьтесь с результатами тестов на странице продукта для вашей конкретной модели, но ниже приведены некоторые вещи, которые могут повлиять на скорость диска.

Приводы с питанием от шины

В зависимости от требований к питанию, при некоторых обстоятельствах может потребоваться регулирование скорости чтения и записи накопителя, когда он установлен в корпусе с питанием от шины (например,г. Palm RAID или Neutrino Thunderbolt Edition). Вот почему диск может работать немного медленнее, чем обычно, когда он установлен внутри компьютера.

USB и RAID-контроллер

При сравнении скорости передачи одного и того же диска, установленного в компьютере и во внешнем корпусе, может быть небольшая разница в скорости передачи из-за электроники и накладных расходов во внешнем корпусе. Даже между разными USB-корпусами или между разными RAID-контроллерами результаты могут незначительно отличаться.

PCIe к контроллеру SATA

Не все корпуса Thunderbolt построены одинаково, и чтобы получить максимальную скорость от одного SSD, вам необходимо убедиться, что контроллер SATA обеспечивает достаточную пропускную способность, чтобы диск работал с полной скоростью SATA 6 Б / с. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к этой статье о полном использовании интерфейса SATA 6 Гбит / с.

Контроллер PCIe-SATA не только влияет на скорость отдельного диска, но также ограничивает скорость передачи данных некоторых корпусов, таких как Thunder3 Quad и Thunder3 Quad Mini.В этих корпусах с 4 отсеками используются либо 4 контроллера PCIe — SATA с одной полосой PCIe Gen-2 на контроллер для Thunder3 Quad, либо 2 контроллера PCIe to SATA с двумя линиями PCIe Gen-2 на контроллер для Thunder3 Quad Mini, что ограничивает общий объем передачи. скорость внутренних дисков примерно до 1480 МБ / с, хотя интерфейс Thunderbolt 3 мог бы работать с более высокими скоростями. Вы по-прежнему можете последовательно подключить дополнительные устройства Thunderbolt 3 и использовать полную пропускную способность 40 Гбит / с.

PCIe to SATA чип Узкое место Название модели Примечания
1 контроллер SATA с 1 полосой PCIe Gen-2 ~ 370 МБ / с Ни один из продуктов Akitio не использует этот дизайн Один SSD ограничен ~ 370 МБ / с
2 контроллера SATA с 1 полосой PCIe Gen-2 каждый ~ 780 МБ / с Neutrino Thunder D3, Neutrino Thunder Duo Один SSD ограничен ~ 370 МБ / с
4 контроллера SATA с 1 полосой PCIe Gen-2 каждый ~ 1480 МБ / с Thunder2 Quad, Thunder3 Quad, Thunder3 Quad X
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *