IDE, ATA, PATA และ ATAPI Interface คืออะไรและทำงานอย่างไร?

ในประวัติศาสตร์ของพีซีหลาย ๆ อินเตอร์เฟซ และ ประเภทของตัวเชื่อมต่อ ถูกนำมาใช้เนื่องจากในขณะที่อุตสาหกรรมมีการพัฒนาจึงมีการนำอินเตอร์เฟซที่ทันสมัยและเร็วขึ้นมาใช้ วันนี้เราจะมาบอกคุณว่า อินเทอร์เฟซ IDE คือและวิธีการทำงานบางอย่างที่แม้ว่าวันนี้จะหายไปแล้วในพีซีที่บ้าน แต่ก็มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเวลาหลายปีและในความเป็นจริงยังคงใช้ในบางสาขาอุตสาหกรรม

ดังที่คุณทราบในโลกของอินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์ของพีซีคือวิธีการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น PCI-Express เป็นอินเทอร์เฟซเช่นเดียวกับ USB หรือ SATA เนื่องจากเป็นวิธีการเชื่อมต่อส่วนประกอบบางอย่างกับส่วนประกอบอื่น ๆ (แม้ว่าโดยทั่วไปจะเชื่อมต่อส่วนประกอบกับ เมนบอร์ด).

IDE, ATA, PATA และ ATAPI Interface

อินเทอร์เฟซ IDE คืออะไรและประกอบด้วยอะไรบ้าง?

Parallel ATA (PATA) เดิมเป็น AT Attachment และรู้จักกันในชื่อ ATA หรือ IDE เป็นอินเทอร์เฟซมาตรฐานที่สร้างโดย Western Digital และ Compaq ในปี 1986 เพื่อเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์และไดรฟ์ซีดี / ดีวีดีเข้ากับเมนบอร์ดของพีซีแม้ว่าจะใช้ด้วยก็ตาม ตัวแปรในการเชื่อมต่อฟล็อปปี้ดิสก์ มาตรฐานนี้ยังคงได้รับการดูแลโดยคณะกรรมการ X3 / INCITS และใช้มาตรฐาน ATA และ ATAPI (AT Attachment Packet Interface)

คำว่า IDE มาจาก อินทิเกรตไดรฟ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากเป็นชื่อที่ Western Digital ตั้งให้เมื่อพัฒนาอินเทอร์เฟซนี้และไดรฟ์จัดเก็บข้อมูลที่มีอินเทอร์เฟซนั้นมีขีด จำกัด ขนาดสูงสุดที่ 137 GB

อินเตอร์เฟส IDE

อันที่จริงเรากำลังพูดถึงอินเทอร์เฟซแบบยาวที่มีตัวเชื่อมต่อจำนวนมาก (39 หรือ 40 ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์) ที่ฮาร์ดไดรฟ์และออปติคัลไดรฟ์ของปีก่อนมีและสายเคเบิลเป็นสีเทาแบนและยาวโดยมีหมุดแยกทีละตัว ซึ่งแตกต่างจากมาตรฐาน Serial ATA และตามชื่อที่ระบุไว้ตัวเชื่อมต่อทำงานแบบขนานซึ่งอนุญาตให้เชื่อมต่ออุปกรณ์มากกว่าหนึ่งเครื่องด้วยสายเคเบิลเส้นเดียว

เห็นได้ชัดว่าเมนบอร์ดมีขั้วต่อ 40 พินเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อสายเคเบิลซึ่งไปยังฮาร์ดไดรฟ์และไดรฟ์ออปติคอลในลักษณะเดียวกับที่เราเชื่อมต่อสายข้อมูล SATA อย่างไรก็ตามหน่วยเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะที่ใช้พลังงานจากขั้วต่อ MOLEX 4 พินจากแหล่งจ่ายไฟแทนขั้วต่อ SATA ที่ทันสมัย

ประวัติและคำศัพท์ของอินเทอร์เฟซ IDE

มาตรฐานเดิมถูกกำหนดให้เป็น“ AT Bus Attachment” เรียกอย่างเป็นทางการว่า AT Attachment และย่อว่า“ ATA” เนื่องจากคุณลักษณะหลักคือการเชื่อมต่อโดยตรงกับบัส ISA 16 บิตที่ IBM แนะนำ เมื่ออินเทอร์เฟซ SATA เปิดตัวในปี 2003 ATA ดั้งเดิมถูกเปลี่ยนชื่อเป็น Parallel ATA หรือ PATA สั้น ๆ

อินเตอร์เฟส IDE

อินเทอร์เฟซทางกายภาพ ATA กลายเป็นส่วนประกอบมาตรฐานบนพีซีทุกเครื่องโดยเริ่มต้นในอะแดปเตอร์บัสโฮสต์บางครั้งอยู่ในการ์ดเสียง แต่ในที่สุดก็เป็นอินเทอร์เฟซทางกายภาพสองตัวที่ติดตั้งใน SouthBridge ของเมนบอร์ด เรียกว่าอินเทอร์เฟซ ATA "หลัก" และ "รอง" หรือ "หลัก" และ "ทาส" ซึ่งถูกกำหนดให้กับที่อยู่ฐาน 0x1F0 และ 0x170 บนระบบบัส ISA

เหล่านี้คือประเภทหรือรุ่นที่มีอยู่:

  • IDE และ ATA-1 - เวอร์ชันแรกของสิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่า ATA / ATAPI ได้รับการพัฒนาโดย Western Digital อุปกรณ์แรกที่ใช้คือ Compaq และวางจำหน่ายในปี 1986
  • EIDE และ ATA-2 : มาตรฐานนี้ได้รับการรับรองในปี 1994 และชื่อ EIDE ย่อมาจาก Enhanced IDE
  • อาทาปี: ในขั้นต้นอินเทอร์เฟซได้รับการพัฒนาสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล แต่ ATAPI อนุญาตให้ใช้อินเทอร์เฟซ ATA เพิ่มเติมและใช้ในอุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ ได้เนื่องจากอนุญาตให้ใช้คำสั่ง "นำออก" ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับฟล็อปปี้ดิสก์ไดรฟ์เป็นต้น นอกจากนี้ยังรวมคำสั่ง SCSI
  • UDMA และ ATA-4: มาตรฐานนี้เพิ่มประสิทธิภาพเป็น 33 MB / s และในเวอร์ชันล่าสุดมีการรวมสายเคเบิล 80 พินใหม่ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 133 MB / s
  • อัลตร้า ATA: เวสเทิร์นดิจิตอลอธิบายไว้ครั้งแรกในปี 2000 อินเทอร์เฟซนี้อธิบายถึงประสิทธิภาพที่สูงขึ้น แต่ไม่เคยเห็นแสงของวันจริงๆเพราะมันใกล้เคียงกับสมัยของ SATA ซึ่งลงเอยด้วยการแทนที่อินเทอร์เฟซ IDE

มาสเตอร์และดิสก์ทาสทำงานอย่างไร

อินเทอร์เฟซ SATA ปัจจุบันทำงานเป็นอนุกรมดังนั้นจึงไม่สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์มากกว่าหนึ่งเครื่องด้วยสายเคเบิลข้อมูลเดียวกันได้ แต่อินเทอร์เฟซ IDE แบบขนานอนุญาต อย่างไรก็ตามเมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์สองเครื่องด้วยสายเคเบิลเดียวกันควรกำหนดให้อุปกรณ์หนึ่งเป็นอุปกรณ์ 0 (มาสเตอร์) และอีกอุปกรณ์หนึ่งเป็นอุปกรณ์ 1 (ทาส) ความแตกต่างนี้จำเป็นเพื่อให้ไดรฟ์ทั้งสองใช้สายเคเบิลข้อมูลร่วมกันโดยไม่มีข้อขัดแย้งและทำด้วยจัมเปอร์ที่มีชื่อเสียงซึ่งรวมอยู่ในฮาร์ดไดรฟ์และออปติคัลไดรฟ์ในยุคนั้น

Device 0 คือไดรฟ์ที่จะปรากฏเป็นอันดับแรกใน BIOS และจะใช้ในการบู๊ตระบบปฏิบัติการ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือคุณสามารถติดตั้งระบบปฏิบัติการในฮาร์ดไดรฟ์สองตัวและเปลี่ยนว่าจะบูตเครื่องใดเพียงแค่เปลี่ยนตำแหน่งจัมเปอร์บนไดรฟ์ทั้งสองเพื่อเลือกตัวหลักและตัวรอง สิ่งนี้บังคับให้พีซีที่มีอินเทอร์เฟซ IDE และฮาร์ดดิสก์ตัวเดียวต้องมีจัมเปอร์ในตำแหน่ง Master เพราะมิฉะนั้น BIOS จะไม่รู้ว่าพีซีต้องบูตจากที่ใดแม้ว่าจะได้รับการแก้ไขในเวอร์ชันที่ใหม่กว่าด้วยการกำหนดค่าพิเศษที่เรียกว่า " โสด”.