E-IDE

E-IDE
Bc k tip chun IDE
Xem bai viet bang font Unicode

Nguyn c Hong
(Bin son t tp ch PC Direct 5/95 v bo Computer Times 6/9/95).
PC World VN

Khng ging vi qu trnh pht trin lin tc v mnh m ca cc b vi x l trong my vi tnh nhm p ng yu cu ca cc phn mm hin nay, cc a cng c h thng iu khin theo chun IDE  lm hn ch tnh nng ca ton b h thng. Chnh v vy chun E-IDE (Enhanced-IDE)  ra i nhm gii quyt vn  trn.

1. Gii thiu

S pht trin ca cc my vi tnh tng mt cch nhanh chng v u n. Cc nh sn xut c gng tung ra th trng nhng h thng nhanh hn, mnh hn  phc v cho nhu cu v Multimedia, video chuyn ng lin tc v thc ti o - nhng mc tiu ca ngi s dng hin nay. Phn ln cc chng trnh v d liu phc v cho cc sn phm  c cha trong a cng ca my tnh. Cc sn phm phn mm  thng yu cu truy cp mt khi lng d liu ln trong a cng vi tc  nhanh. Nh vy, mt my vi tnh vi chun giao tip a cng IDE (Intergrated Drive Electronics) tr nn lc hu v khng p ng c nhu cu.

Cng vi vic ra i ca cc b vi x l ngy cng mnh, yu cu ca ngi s dng cng ngy cng tng lm cho h thng a cng v hnh chung  tr thnh mt ci c chia lm cn tr qu trnh pht trin. Vic sn xut v s dng chun IDE to ra s cn tr cho ton b h thng. V l do trn, mt chun mi c tn E-IDE (IDE tng cng)  c xy dng. Cc c tnnh m E-IDE cung cp  tha mn yu cu ca cc phn mm hin i v kh nng qun l a cng vi dung lng ln hn v tc  truy cp nhanh hn. E-IDE cng cho php qun l cng mt lc n 4 thit b m 2 trong s  c th l cc thit b khc a cng.

2. M t v IDE

Da trn cu trc ca chun giao tip a WD1003 c pht trin bi IBM v Western Digital Corporation, giao tip IDE  vt ln trn c hai chun trc  l ST506 v ESDI v tnh nng trong khi h gi thnh bng cch chuyn phn ln cc hm ca b iu khin vo thit b. T khi c gii thiu vo nm 1986, chun giao tip IDE (thng c gi l ghp ni AT hay ATA)  thm nhp rng ri nh mt phng thc r nht v tin li nht  iu khin a cng trn my vi tnh. Hin nay 97% s my PC mi s dng giao tip IDE  qun l a cng. Tuy nhin, mc d IDE rt thnh cng, cng cn c mt s hn ch lm cho n khng cn thch hp vi cc my tnh i mi.

Bn im hn ch chnh ca chun IDE l:

Mi b iu khin ch c mt knh truyn d liu v nhiu nht l hai thit b c th cng s dng knh .

Cc thit b  ch c th l a cng.

Mt partition a cng ln nht khng qu 528 MB.

Tc  truyn d liu b gii hn trong khong 3MB/Giy.

Phn cng ca my tnh PC/AT nguyn bn c thit k  h tr cho 2 card iu khin a cng, mi mt card c th iu khin hai a, mi a cng c mt ng giao tip ring. IDE cho php dng mt ng giao tip cho hai  a - mt a ch (master) v mt a ph (slave). V khng phi tt c cc nh sn xut my PC u sn xut cc thit b s dng phng php giao tip i ngu, nn h thng thng khng th h tr qu 2 thit b, mc d trn thc t t MS-DOS 5.0, phn mm h iu hnh  c kh nng h tr ti 7 thit b.

Trong thi gian gn y giao tip IDE ch c th h tr a cng, nh vy cc thit b nh  CD-ROM hoc u c bng t (tape) khng th s dng c chun IDE. Tnh hung   c ci thin khi  a CD-ROM, c kh nng ni trc tip vi giao tip chun IDE ra i. Tuy nhin nhng  a loi trn khng c thng dng.

Mt trong nhng im hn ch ln nht ca chun IDE l gii hn 528 MB- dung lng a ti a m IDE c th qun l. iu  c quyt nh thng qua cch m BIOS v card iu khin nm gi s lng Cylinder, u t v sector (CHS) ca a cng, nhng thng s xy dng nn dng lng a. Bi v h thng phi thc hin vic bin dch hai tp hp thng s , ch c nhng gi tr chung nh nht gia chng c th c s dng  quyt nh dung lng a ti a ca a (xem hnh 1).

Trn phn ln cc h thng, vn tc chuyn d liu b gii hn bi tc  ng d liu IDS - tc l vo khong 2-3 MB/giy. Mt thc t ng bun l  rng ca ng d liu ISA l 16 bit, nh vy tht khng d dng lm tng khi lng d liu trn ng truyn. Gn y mc d c s ra i ca cu trc local bus cng khng lm ci thin c tnh hnh trn v giao tip IDE nguyn thy khng c thit k  tn dng ng truyn c  m rng. Trn phn ln cc my PC, local bus ch c s dng bi h thng video trong khi a cng c gn vi ng d liu ISA c l.

3. Qu trnh pht trin ca E-IDE

Nhn ra gii hn ca chun IDE, nhiu nh sn xut my PC  s dng SCSI (giao din cc h thng my tnh nh) nh l mt gii php. SCSI c hng lot cc u im nh:

C th qun l c nhiu nht 7 thit b trn mt card.

C th iu khin c  a CD-ROM,  c bng t,  a quang v thm ch c scanner (my qut hnh).

Loi SCSI mi nht c tn Fast Wide SCSI-2 c kh nng chuyn d liu vi tc  20 MB/giy bng cch s dng mt cache c sn trong card.

Mc d c rt nhiu u im nh  nu trn, SCSI c xem l mt s la chn t tin v card iu khin ln thit b tun theo chun  u t hn so vi cc card v thit b IDE.

Nhn thy th trng cn mt th g  tt hn IDE, cc nh sn xut a cng chnh quyt nh xy dng nn chun E-IDE, mt chun ha hn s mang li tnh nng cao v nhiu u im nhng c gi c cnh tranh.

E-IDE  c thit k  ci tin cc hn ch ca chun IDE trc y bng cch h tr cc a cng dung lng ln hn, qun l ti 4 thit b trn hai ng giao tip ring bit, h tr CD-ROM, bmng t v c tc  truyn nhanh hn.

im quan trng c bit v E-IDE: N l mt s m rng ca chun IDE v v vy n hon ton tng thch vi chun IDE trc . iu  c ngha l bn c th s dng thit b E-IDE trn mt my PC c cc thnh phn IDE, mc d nh vy cc thit b  hot ng khng hiu qu so vi khi chng c ni vi mt card iu khin E-IDE.

Chun E-IDE s dng mt tp lnh v thanh ghi iu khin m rng  em li 5 im tng cng so vi chun ATA gc.

3.1. Dung lng

Vn  v gii hn 528 MB ca chun IDE c gii quyt bng cch s dng mt bng tham s iu khin tng cng, ton b 24 Abit c s dng  quyt nh tham s iu khin. 24 bit  c chia ra thnh cc phn, 10 bit c s dng  cha ra s cylinder, 8 bit cho s u t v 6 bit cn li dnh  lu tr s sector. Nh vy s lng gii hn s l cylinder, 255 u t v 64 sector trong mt a.

EDPT mi to ra mt sa i trong ngt 13H v vy n s dch thng tin v s cylinder, u t, sector c chuyn ti n cho mt a ch khi logic 28 bit (LBA). Sau  LBA c np vo trong cc thanh ghi h s tc v ca  a. Bit 6 ca thanh ghi DSH ca  a c s dng  chn phn chng trnh iu khin  a (phn sn - firmware) v thng dch cc thng tin trong cc thanh ghi h s tc v thnh khun dng LBA thay cho thng tin v s cylinder, u t v sector. Qu trnh chuyn i  lm cho s lng u t hp l thay i t 32 n 255 v s cho php dung lng ti a l 8,4 GB.

S dng LBA  iu khin tham s  a c ngha l ton b 28 bit c th c s dng  quyt nh dung lng a, em li mt gii hn l thuyt l 136,9 GB. Tht ng tic l DOS ch c kh nng nh a ch trong phm vi 8,4 GB v hin nay  l gii hn ca mt  a n. Cc h iu hnh x l khng thng qua BIOS nh UNIX c th s dng kh nng nh a ch ca LBA v nh vy chng s h tr cc  a c dung lng ln hn 8,4 GB.

3.2 Nhiu thit b

Chun E-IDE cung cp (ti thiu) s h tr cho hai cng c lp, mi cng c kh nng qun l hai thit b thng qua hai knh lm vic tch bit. Cc cng  c thit k thnh mt cng chnh v mt cng ph. Chng s dng cc ngt cng khc nhau  l IRQ14 v IRQ15.

Vi mt cng IDE chun n, mi knh lm vic c kh nng h tr hai thit b IDE mt l Master (Ch) v mt lm Slave (T), nhng ch c duy nht mt lnh c php thc hin ti mt thi im i vi mi knh. Cng i ngu ca chun E-IDE c kh nng thc hin ng thi hai lnh cho phng php m phng  tng cng tnh nng ca h thng. Nh vy c th nh hnh mt h thng vi hai thit b, mt nm trn cng chnh v mt nm trn cng ph. S phn b  s em li tnh nng cao hn so vi cu hnh Master - Slave khi qu trnh vo/ra a ngy cng tng.

Tng t nh vy, cc cng i ngu IDE cho php mt thit b c tc  cao c ni vo cng chnh v mt thit b chm hn ni vo cng chnh v mt thit b chm hn ni vo cng ph. Nu cu hnh nh trn c hnh thnh, n s cho php pht sinh cho cng chnh (ch cng chnh m thi) mt qu trnh chuyn d liu theo IDE tc  cao thng qua vic tnh ton thi gian. C th y l mt gii php ti u ha khng mang li cht li ch nokhi pht sinh vic tnh ton thi gian cho qu trnh truy nhp cc thit b c tc  chm nh CD-ROM hoc bng t. Ngc li, mt ngi s dng thng thng him khi yu cu d liu thng thi trn c a cng v CD-ROM, nh vy hon ton c th chia x mt cng cho mt a cng IDE vi mt CD-ROM IDE.

Phn ln cc my tnh i mi s dng thit k VL-Bus hoc PCI. Trong phn ln cc trng hp, cng chnh s s dng Local Bus cn cng ph s giao tip thng qua ISA Bus thng thng. V vy, cc thit b c tc  cao nh a cng c ghp ni vo cng chnh cn cc thit b chm hn s giao tip thng qua cng ph. Trong tng lai, hon ton c th thit lp c hai cng thng qua Local Bus  tng cng tnh nng ca ton b h thng.

Mt trong nhng c im quan trng nht ca E-IDE l kh nng h tr a gng (mirroring) v a kp (duplexing).

Mirroring l mc u tin ca RAID (Redundant Array of Inexpensive/ Independent Disks). Mt cp thit b c "phn chiu" ngha l mi thit b c v ghi cng mt d liu. Nu mt trong hai thit b hng, thit b cn li vn cho php truy nhp d liu.

Duplexing l mc th hai ca RAID. Mt h thng lu tr kp nh s dng cc b iu khin phn cng tch bit  giao tip gia cc tit b v h thng. Mirroring c s dng   phng trng hp hng hc a cn duplexing c thit k  trnh cc trng hp sai hng b iu khin a.

Phn ln cc nh sn xut my PC s nh n mt gii php s dng SCSI nhm cung cp hoc l duplexing hoc l Mirroring bng cch s dng 4  a SCSI v hai b iu khin SCSI. Tng t nh vy, cc h thng km sc chu ng s dng k thut RAID, nhng nhng gii php trn thng tn km v l c quyn ca mt s nh sn xut. Gii php chuyn i sang s dng cng i ngu ca E-IDE c th cung cp cc chc nng tng ng vi gi thnh r hn rt nhiu so vi cc b iu khin SCSI v trnh c s c quyn ca cc nh sn xut RAID.

3.3. Tc  truyn

Bng cch khai thc hiu qu giao tip VL- Bus hoc PCI trong cc my PC i mi, E-IDE c th thnh cng trong vic truyn d liu vi tc  cao hn gii hn 2-3 MB/giy ca s hp tc gia IDE v ISA.  s dng c phn khe cm m rng m kin trc local bus cung cp, mt tp hp cc ch  chuyn d liu mi  c ci t trong chun E-IDE. Cc ch   cho php my PC c tc  truyn d liu bin thin t 8-20 MB/giy, v vy E-IDE c kh nng i snh vi cc SCSI cht lng cao v mt tnh nng.

Cc phng thc truyn theo ch  nguyn bn 1 v 2 c nh ngha trong chun IDE vn c gi nguyn trong E-IDE.  l vo/ra b x l (PIO) v truy nhp b nh trc tip (DMA), mi phng thc cho php thit b chuyn d liu theo ng truyn 16 Bit. Da trn tnh cht vt l ca a cng v chu trnh thi gian, cc ch   c th t c tc  truyn ln nht l 8.33 MB/giy.

Vi ch  3 mi, qu trnh truyn d liu t card E-IDE ti thit b c qun l bi mt b iu khin o s dng cng ngh iu khin trn c dng tn hiu sn sng ca knh vo/ra (IORDY). Ch   nh ngha mt thit b vo/ra CPU c tc  truyn 120 ns (nano giy) v s dng phng thc truyn PIO. Nh vy tc  truyn s ph thuc vo tc  b nh ca my tnh (xem hnh 3). B nh ca my cng nhanh th tc  truyn cng ln v kh nng ln nht c th t c l 11,11 MB/giy.

Mt im ng ch  l Seagate  chn  miu t cc a E-IDE ca h nh l cc thit b ATA nhanh. Cc c tnh k thut m Seagate a ra bao gm kh nng c bit c v ghi nhiu khi, nh vy n c th nng tc  ca qu trnh truyn d liu ti 4 MB/giy khi ghp ni vi mt giao tip IDE chun. Ngoi cc kh nng b sung thit b do Seagate cung cp c cc tnh nng hon ton tng thch vi chun E-IDE.

Vo thi im hin i, ch  3 cung cp kh nng truyn d liu nhanh nht. Tuy nhin ch  4  c pht trin v kim ngihm v n mang li mt tc  nhanh hn (khong 16,7 MB/giy). Cc nh sn xut a cng Conner v Seagate  tung ra th trng cc sn phm tun theo ch  4 v hy vng n s c s dng rng ri trong qu 2 ca nm nay.

Cui cng,  l ch  5, ch  c kh nng tc  truyn d liu ti 20 MB/giy, sch ngang vi Fast Eide SCSI v mt tnh nng (xem hnh 3). Cc thng s k thut ca ch  5 vn cha hon thnh nhng cc sn phm tun theo ch  5 s c a vo s dng trong cui nm nay. Nguyn nhn mang li tc  truyn cao l thit k v cht lng ca cp giao tip. Dy cp kiu c to ra gii hn v tc  truyn cho ch  5, do  trong tng lai cc nh sn xut PC c th s phi s dng mt loi cp mi.

3.4. Ch s v ATAPI

Nh vy, E-IDE  c th i snh mt cch hiu qu hn so vi SCSI hng mnh, vic h tr cc thit b khc a cng  c a vo chun. Giao din gi ATA (ATAPI), hon thnh vo nm 1994, nh ngha mt tp lnh mi trong  c yu cu nh a ch cc thit b nh CD-ROM v bng t thng qua giao din ATA.

 a CD-ROM s dng giao din E-IDE hin nay  c bn trn th trng v sau  mt thi gian s c cc  c bng t tun theo ATAPI. u im ca cc thit b E-IDE l gi c. Phn ln cc my PC trn th trng ang s dng  a cng IDE, v vy iu d hiu l nn s dng  a cng IDE, v vy iu d hiu l nn s dng cng mt kiu giao tip hn l ci t mt card SCSI t tin hoc mt card iu khin c quyn khc.

Cc  a CD-ROM tun theo ATAPI c th s dng vi bt k card m thanh no  th hin mt cch y  mc MPC2 v Multimedia. Mt dy cp ting chun s cung cp ng ting t  a ti card m thanh.

3.5 "Cm l chy"

Cui cng,  a E-IDE cung cp cc thng tin b sung BIOS v cc phn mm iu khin  cho php pht hin t ng cc c tnh ca E-IDE m khng nh ti ngi s dng. Tnh nng  s gip ch rt nhiu cho cc my tnh "Plug -and-Play" trong tng lai.

Thc t l mt s my PC c s khng tn dng c ht cc chc nng ca E-IDE v s gng p khi lm vic vi BIOS v Bus h thng. Phn ln cc my PC sn xut trong 2 nm tr li y c kin trc local - bus c th s dng c E-IDE. Trong tng li sp ti, mi a cng IDE c s c thay th bng chun E-IDE mi. iu  c ngha l th h my PC tip theo v c gi c cnh tranh.

E-IDE mang li cho ngi s dng kh nng lu tr ln hn v  g b c cn tr tha k t chun IDE.  l chnh l iu m th trng cn khi m cc ng dng hin nay bt u lm cho ngi ta nhn ra gii hn ca h thng a cng.

PcLeHoan 1996 - 2002
Mirror : http://www.pclehoan.com
Mirror : http://www.lehoanpc.net
Mirror : http://www.ktlehoan.com