رابط های اتصال هارد: SCSI، SAS، Firewire، IDE، SATA. نحوه اتصال هارد دیسک از لپ تاپ به کامپیوتر

در حال حاضر رایج ترین رابط کاربری است. اگرچه SATA را می توان در فروش پیدا کرد، رابط کاربری در حال حاضر منسوخ شده است، و آنها قبلاً شروع به ورود کرده اند.

این را نباید با SATA 3.0 گیگابیت بر ثانیه اشتباه گرفت؛ در مورد دوم ما در مورد رابط SATA 2 صحبت می کنیم که دارای توان خروجی حداکثر 3.0 گیگابیت بر ثانیه است (SATA 3 دارای توان خروجی حداکثر 6 گیگابیت بر ثانیه است).

رابط- دستگاهی که سیگنال ها را از یک قطعه به تجهیزات دیگر منتقل و تبدیل می کند.

انواع رابط. PATA، SATA، SATA 2، SATA 3 و غیره

درایوهای نسل های مختلف از رابط های زیر استفاده می کنند: IDE (ATA)، USB، Serial ATA (SATA)، SATA 2، SATA 3، SCSI، SAS، CF، EIDE، FireWire، SDIO و کانال فیبر.

IDE (ATA - پیوست فناوری پیشرفته)- رابط موازی برای اتصال درایوها، به همین دلیل تغییر کرد (با خروجی SATA) بر PATA(ATA موازی). قبلا برای اتصال هارد دیسک استفاده می شد، اما با رابط SATA جایگزین شد. در حال حاضر برای اتصال درایوهای نوری استفاده می شود.

SATA (سریال ATA)- رابط سریال برای تبادل داده با درایوها. برای اتصال از یک کانکتور 8 پین استفاده می شود. همانطور که در مورد PATA- منسوخ شده است و فقط برای کار با درایوهای نوری استفاده می شود. استاندارد SATA (SATA150) توان خروجی 150 مگابایت بر ثانیه (1.2 گیگابیت بر ثانیه) را ارائه می دهد.

SATA 2 (SATA300). استاندارد SATA 2 توان عملیاتی را دو برابر کرده، تا 300 مگابایت بر ثانیه (2.4 گیگابیت بر ثانیه) و اجازه می دهد تا در فرکانس 3 گیگاهرتز کار کند. SATA استاندارد و SATA 2 با یکدیگر سازگار هستند، با این حال، برای برخی از مدل ها لازم است که حالت ها را به صورت دستی با تنظیم مجدد جامپرها تنظیم کنید.

اگر چه در مورد نیاز مشخصات صحیح است SATA 6 گیگابیت بر ثانیه. این استاندارد سرعت انتقال داده را دو برابر کرد و به 6 گیگابیت بر ثانیه (600 مگابایت بر ثانیه) رساند. سایر نوآوری های مثبت شامل عملکرد کنترل برنامه NCQ و دستورات برای انتقال مداوم داده برای یک فرآیند با اولویت بالا است.

اگرچه این رابط در سال 2009 معرفی شد، اما هنوز در بین تولید کنندگان محبوبیت خاصی ندارد و اغلب در فروشگاه ها یافت نمی شود. این استاندارد علاوه بر هارد درایوهای SSD (درایوهای حالت جامد) نیز کاربرد دارد.

شایان ذکر است که در عمل پهنای باند رابط های SATA در سرعت انتقال داده تفاوتی ندارد. در عمل سرعت نوشتن و خواندن دیسک ها از 100 مگابایت بر ثانیه بیشتر نمی شود. افزایش نشانگرها فقط بر توان عملیاتی بین کنترلر و درایو تأثیر می گذارد.

SCSI (رابط سیستم کامپیوتری کوچک)- این استاندارد در سرورهایی استفاده می شود که سرعت انتقال داده افزایش یافته است.
SAS (Serial Attached SCSI)- نسلی که جایگزین استاندارد SCSI با استفاده از انتقال داده سریال شد. مانند SCSI در ایستگاه های کاری استفاده می شود. کاملاً با رابط SATA سازگار است.
CF (فلاش فشرده)- رابط برای اتصال کارت های حافظه و همچنین برای هارد دیسک های 1.0 اینچی. 2 استاندارد وجود دارد: Compact Flash Type I و Compact Flash Type II، تفاوت در ضخامت است.

فایر وایر- یک رابط جایگزین برای USB 2.0 کندتر. برای اتصال قابل حمل استفاده می شود. سرعت تا 400 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند، اما سرعت فیزیکی کمتر از معمولی است. هنگام خواندن و نوشتن، حداکثر آستانه 40 مگابایت بر ثانیه است.

رابط ذخیره سازی مجموعه ای از لوازم الکترونیکی است که تبادل اطلاعات بین کنترلر دستگاه (بافر کش) و رایانه را تضمین می کند. در حال حاضر، رایانه‌های شخصی رومیزی IBM-PC، بیشتر از سایرین، از دو نوع رابط ATAPI استفاده می‌کنند - واسط بسته AT Attachment (Integrated Drive Electronics - IDE، Enhanced Integrated Drive Electronics - EIDE) و SCSI (واسط سیستم رایانه‌های کوچک).

رابطIDEبه عنوان جایگزینی کم‌هزینه و با کارایی بالا برای رابط‌های پرسرعت ESDI و SCSI توسعه داده شد. رابط برای اتصال دو دستگاه دیسک طراحی شده است. یکی از ویژگی های متمایز دستگاه های دیسکی که با رابط IDE کار می کنند این است که خود کنترل کننده درایو دیسک به همراه یک بافر داخلی داخلی روی برد خود درایو قرار دارد. این طراحی به طور قابل توجهی طراحی خود کارت رابط را ساده می کند و امکان قرار دادن آن را نه تنها بر روی یک برد آداپتور جداگانه که در کانکتور گذرگاه سیستم قرار داده شده است، بلکه امکان ادغام مستقیم آن بر روی مادربرد رایانه را نیز فراهم می کند. این رابط با سادگی فوق العاده، عملکرد بالا، اندازه کوچک و هزینه نسبی کم مشخص می شود.

طرح هایی برای اتصال آداپتور به درایوها در رابط IDE

امروزه رابط IDE توسط وسترن دیجیتال - Enhanced IDE یا به اختصار EIDE جایگزین شده است. این در حال حاضر بهترین گزینه برای اکثریت قریب به اتفاق سیستم های دسکتاپ است. هارد دیسک های EIDE به طور قابل توجهی ارزان تر از درایوهای SCSI با ظرفیت مشابه هستند و از نظر عملکرد در سیستم های تک کاربره کمتر از آنها نیستند و اکثر مادربردها دارای یک کنترلر دو کاناله یکپارچه برای اتصال چهار دستگاه هستند. چه چیز جدیدی در IDE پیشرفته در مقایسه با IDE وجود دارد؟

اولاً، این ظرفیت بزرگ دیسک ها است. اگر IDE دیسک های بزرگتر از 528 مگابایت را پشتیبانی نمی کند، EIDE از حجم حداکثر 8.4 گیگابایت در هر کانال کنترلر پشتیبانی می کند.

در مرحله دوم، دستگاه های بیشتری به آن متصل می شوند - به جای دو، چهار دستگاه. قبلاً فقط یک کانال کنترلر وجود داشت که دو دستگاه IDE می توانستند به آن متصل شوند. اکنون دو کانال از این دست وجود دارد. کانال اصلی که معمولا در یک اتوبوس محلی پرسرعت و یک کانال کمکی قرار دارد.

ثالثاً، مشخصات ATAPI (AT Attachment Packet Interface) ظاهر شده است که امکان اتصال نه تنها هارد دیسک ها را به این رابط، بلکه سایر دستگاه ها - استریمرها و درایوهای CD-ROM را نیز ممکن می سازد.

چهارم، بهره وری افزایش یافته است. درایوهای دارای رابط IDE با حداکثر سرعت انتقال داده 3 مگابایت در ثانیه مشخص می شدند. هارد دیسک های EIDE از چندین حالت انتقال داده جدید پشتیبانی می کنند. اینها شامل حالت 3 و 4 PIO (ورودی/خروجی برنامه ریزی شده) است که سرعت انتقال داده را به ترتیب 11.1 و 16.6 مگابایت در ثانیه ارائه می دهد. ورودی/خروجی قابل برنامه ریزی روشی برای انتقال داده بین کنترلر دستگاه جانبی و رم کامپیوتر از طریق دستورات انتقال داده و پورت های ورودی/خروجی CPU است.

پنجم، حالت دسترسی مستقیم به حافظه پشتیبانی می شود - حالت چند کلمه ای 1 DMA (دسترسی به حافظه مستقیم) یا حالت چند کلمه ای 2 DMA و Ultra DMA، که از تبادل داده در حالت انحصاری پشتیبانی می کند (یعنی زمانی که کانال I/O فقط به یک دستگاه سرویس می دهد) . DMA روش دیگری برای انتقال داده ها از کنترلر دستگاه جانبی به رم رایانه است؛ تفاوت آن با PIO در این است که از پردازنده مرکزی رایانه شخصی استفاده نمی شود و منابع آن برای کارهای دیگر آزاد می ماند. دستگاه های جانبی توسط یک کنترلر DMA ویژه سرویس می شوند. سرعت به 13.3 و 16.6 مگابایت در ثانیه می رسد و هنگام استفاده از Ultra DMA و راننده اتوبوس مربوطه - 33 مگابایت در ثانیه. کنترل‌کننده‌های EIDE از مکانیسم PIO مانند برخی از آداپتورهای SCSI استفاده می‌کنند، اما آداپتورهای SCSI با سرعت بالا فقط با استفاده از روش DMA کار می‌کنند.

ششم، سیستم دستورات برای کنترل دستگاه، انتقال داده و عیب یابی گسترش یافته، بافر حافظه پنهان تبادل اطلاعات افزایش یافته و مکانیک به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

Seagate و Quantum، به جای مشخصات EIDE، از مشخصات Fast ATA برای درایوهایی استفاده می کنند که از حالت PIO 3 و DMA Mode 1 پشتیبانی می کنند و آنهایی که در حالت PIO 4 و DMA Mode 2 کار می کنند به عنوان Fast ATA-2 تعیین می شوند.

رابط چند منظوره هوشمندSCSIدر اواخر دهه 70 به عنوان وسیله ای برای اتصال یک کامپیوتر و یک کنترل کننده هوشمند درایو دیسک توسعه یافت. رابط SCSI جهانی است و یک گذرگاه داده را بین پردازنده مرکزی و چندین دستگاه خارجی که کنترل کننده خود را دارند تعریف می کند. علاوه بر پارامترهای الکتریکی و فیزیکی، دستوراتی نیز تعریف می شود که به کمک آن ها دستگاه های متصل به اتوبوس با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. رابط SCSI فرآیندهای دو طرف گذرگاه را با جزئیات تعریف نمی کند و یک رابط به شکل خالص خود است. رابط SCSI از طیف وسیع تری از دستگاه های جانبی پشتیبانی می کند و توسط ANSI (X3.131-1986) استاندارد شده است.

امروزه عمدتاً دو استاندارد در حال استفاده هستند - SCSI-2 و Ultra SCSI. در حالت Fast SCSI-2، سرعت انتقال داده در هنگام استفاده از گذرگاه 8 بیتی تا 10 مگابایت در ثانیه و در هنگام استفاده از گذرگاه 16 بیتی Fast Wide SCSI-2 به 20 مگابایت می رسد. استاندارد Ultra SCSI، که بعداً ظاهر شد، حتی عملکرد بهتری دارد - 20 مگابایت در ثانیه برای یک گذرگاه 8 بیتی و 40 مگابایت برای یک گذرگاه 16 بیتی. آخرین SCSI-3 دارای مجموعه ای از دستورات افزایش یافته است، اما عملکرد در همان سطح باقی می ماند. تمام استانداردهای مورد استفاده امروز با نسخه های قبلی سازگار است

جفت کردن دستگاه های خارجی از طریق رابط SCSI

از بالا به پایین، یعنی می توانید دستگاه های قدیمی SCSI را به آداپتورهای SCSI-2 و Ultra SCSI متصل کنید. رابط SCSI-Wide، SCSI-2، SCSI-3 - استانداردهایی برای اصلاح رابط SCSI که توسط کمیته ANSI توسعه یافته است. مفهوم کلی بهبودها با هدف افزایش عرض باس به 32، با افزایش طول کابل اتصال و حداکثر سرعت انتقال داده در حالی که سازگاری با SCSI را حفظ می کند، است. این انعطاف پذیرترین و استانداردترین نوع رابط است که برای اتصال 7 یا چند دستگاه جانبی مجهز به کنترلر رابط SCSI استفاده می شود. رابط SCSI بسیار گران قیمت و با کارایی بالا در خانواده رابط ها برای دستگاه های جانبی رایانه های شخصی است و برای اتصال یک درایو با رابط SCSI، باید یک آداپتور نیز نصب کنید، زیرا تعداد کمی از مادربردها دارای آداپتور SCSI یکپارچه هستند.

آیا یک هارد دیسک کاملاً جدید برای رایانه خود خریداری کرده اید و نمی دانید چگونه آن را وصل کنید؟ در این مقاله سعی خواهم کرد در مورد این موضوع به طور مفصل و در دسترس صحبت کنم.

برای شروع باید توجه داشت که هارد یا از طریق رابط IDE یا از طریق رابط SATA به مادربرد متصل می شود. رابط IDE در حال حاضر منسوخ در نظر گرفته می شود، زیرا در دهه 90 قرن گذشته محبوب بود و هارد دیسک های جدید دیگر به آن مجهز نیستند. رابط SATA در تمام رایانه هایی که تقریباً از سال 2009 تولید شده اند یافت می شود. ما اتصال هارد دیسک با هر دو رابط را در نظر خواهیم گرفت.

اتصال هارد دیسک از طریق رابط SATA

واحد سیستم را از شبکه جدا کرده و پانل جانبی را جدا کنید. در جلوی واحد سیستم محفظه هایی برای دستگاه ها وجود دارد. درایوهای نوری برای CD/DVD و Blu-Ray معمولا در محفظه های بالایی نصب می شوند، در حالی که محفظه های پایین برای نصب هارد دیسک ها در نظر گرفته شده است. اگر واحد سیستم شما محفظه های نشان داده شده در شکل را ندارد، می توانید هارد دیسک را در محفظه بالایی نصب کنید.

ما هارد دیسک را در یک سلول آزاد نصب می کنیم تا کانکتورها به سمت داخل واحد سیستم قرار گیرند و آن را با پیچ به کیس محکم می کنیم: دو پیچ در یک طرف و دو پیچ در طرف دیگر.

این کار نصب هارد دیسک را کامل می کند، بررسی کنید که در سلول شل نباشد.

حالا می توانید هارد دیسک را به مادربرد وصل کنید.

اگر یک هارد دیسک با رابط SATA خریداری کرده اید، پس خود درایو دارای دو کانکتور است: هر چه کوتاهتر وظیفه انتقال اطلاعات از مادربرد را بر عهده دارد، دیگری برای تغذیه طولانی تر است. علاوه بر این، هارد دیسک ممکن است کانکتور دیگری نیز داشته باشد؛ این اتصال برای تامین برق از طریق رابط IDE مفید است.

کابل دیتا در دو انتها دوشاخه های یکسان دارد.

یک سر کابل را به کانکتور داده SATA روی هارد دیسک وصل می کنیم.

دوشاخه کابل داده می تواند مستقیم یا L شکل باشد. لازم نیست نگران اتصال صحیح باشید؛ به سادگی نمی توانید کابل را به کانکتور اشتباه یا سمت اشتباه وصل کنید.

سر دیگر کابل را به کانکتور روی مادربرد وصل می کنیم، معمولاً رنگ آنها روشن است.

اگر مادربرد کانکتور SATA ندارد، باید یک کنترلر SATA خریداری کنید. شبیه یک برد است و در واحد سیستم در یک اسلات PCI نصب شده است.

ما اتصال کابل داده را به پایان رساندیم. حالا کابل برق را به کانکتور مربوطه هارد وصل می کنیم.

اگر منبع تغذیه شما کانکتوری برای دستگاه های SATA ندارد و هارد دیسک کانکتور برق اضافی برای رابط IDE ندارد، از آداپتور برق IDE/SATA استفاده کنید. دوشاخه IDE را به منبع تغذیه و دوشاخه SATA را به هارد دیسک وصل کنید.

این همه چیز است، ما یک هارد دیسک را با رابط SATA وصل کردیم.

اتصال هارد دیسک از طریق رابط IDE

ما هارد دیسک را به همان روشی که در پاراگراف بالا توضیح داده شد در واحد سیستم نصب می کنیم.

اکنون باید حالت عملکرد هارد دیسک را تنظیم کنید: Master یا Slave. اگر در حال نصب یک هارد دیسک هستید، حالت Master را انتخاب کنید. برای این کار باید جامپر را در موقعیت مورد نظر قرار دهید.

کانکتورهای IDE روی مادربرد شبیه به این هستند. در کنار هر یک از آنها یک نام وجود دارد: یا IDE 0 - اولیه یا IDE 1 - ثانویه. از آنجایی که ما در حال اتصال یک هارد دیسک هستیم، از کانکتور اصلی استفاده خواهیم کرد.

این همه، هارد دیسک در حال حاضر متصل است.

فکر می کنم اکنون با استفاده از اطلاعات این مقاله می توانید پهارد دیسک را به کامپیوتر وصل کنید.

ما هم ویدیو را تماشا می کنیم

هنگام خرید هارد دیسک، ممکن است ابهامات مختلفی در مورد برخی از پارامترها ایجاد شود. اغلب، کاربران در مورد رابط های هارد دیسک سردرگم می شوند، اگرچه اساساً تنها دو رابط اصلی وجود دارد - IDE و SATA.

در این مقاله سعی می کنیم این پارامتر مهم را به طور کامل درک کنیم و همچنین هر یک از محبوب ترین رابط ها را با جزئیات در نظر بگیریم. همچنین، اجازه دهید رابط کاربری IDE از نظر اخلاقی و فیزیکی قدیمی (از سال 2014) را نادیده نگیریم تا آن را به طور کامل دفن کنیم.

بنابراین، ابتدا باید مفهوم رابط، به ویژه در زمینه هارد دیسک ها را درک کنید. رابط- این یک وسیله تعامل است، در مورد HDD، متشکل از خطوط سیگنال، یک کنترلر رابط و یک پروتکل خاص (مجموعه قوانین). همانطور که می دانید، یک سر کابل رابط (چه IDE یا SATA) را به کانکتور روی HDD و سر دیگر را در کانکتور روی مادربرد وارد می کنیم.

حالا بیایید هر یک از محبوب ترین رابط ها را مرور کنیم، اما اجازه دهید با رابط های قدیمی تر شروع کنیم، که مدت هاست از کاربرد انبوه خارج شده است، اما هنوز در تعدادی از سیستم های قدیمی وجود دارد.

رابط IDE (ATA).

IDE - Integrated Drive Electronics (لوازم الکترونیکی که در درایو تعبیه شده اند). به آن PATA نیز می گویند.

همانطور که در بالا ذکر شد، این رابط بسیار قدیمی است. در سال 1986 توسعه یافت. در مورد این رابط و مشخصات آن زیاد صحبت نخواهیم کرد. ما به این واقعیت توجه می کنیم که سرعت انتقال داده نسبتاً پایینی نسبت به آن دارد SATA. IDE فقط در سیستم های بسیار قدیمی که مادربردهای آنها از رابط SATA پشتیبانی نمی کنند یا زمانی که یک دیسک IDE در دسترس است استفاده می شود. شکل 1 کابل IDE را نشان می دهد و کانکتور مربوطه روی مادربرد در (شکل 2) نشان داده شده است.

عکس. 1

شکل 2

هنگام خرید یک هارد دیسک جدید، باید با رابط هایی که مادربرد شما پشتیبانی می کند آشنا شوید ( انتخاب مادربرد). جدیدترین مادربردها اغلب بدون کانکتورهای IDE عرضه می شوند، اما هنوز هم می توانید مدل های زیادی را پیدا کنید که از هر دو رابط IDE و SATA پشتیبانی می کنند. باز هم، اگر یک رابط SATA دارید، بهتر است یک درایو مربوطه با این رابط خریداری کنید تا اینکه به گذشته برگردید و یک درایو IDE بخرید (در مورد مادربردهایی که هر دو استاندارد را پشتیبانی می کنند).

رابط های SATA، SATA 2 (II)، SATA 3 (III)

در سال 2002، اولین هارد دیسک ها با یک رابط پیشرو در آن زمان ظاهر شدند SATA. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات 150 مگابایت بر ثانیه بود.

اگر در مورد مزایا صحبت کنیم، اولین چیزی که توجه شما را به خود جلب می کند جایگزینی آن است حلقه 80 سیم(شکل 1)، به یک کابل SATA هفت هسته ای (شکل 3)، که در برابر تداخل بسیار مقاوم تر است، که باعث می شود طول کابل استاندارد از 46 سانتی متر به 1 متر افزایش یابد. همچنین، کانکتورهای SATA مربوطه توسعه یافته اند (شکل 4)، که چندین برابر فشرده تر از کانکتورهای استاندارد IDE قبلی هستند. این امکان قرار دادن کانکتورهای بیشتری را روی مادربرد فراهم کرد؛ اکنون در مادربردهای جدید می‌توانید بیش از 6 کانکتور SATA را پیدا کنید، در مقایسه با 2-3 IDE سنتی در مادربردهای قدیمی‌تر با این استاندارد.

شکل 3

شکل 4

سپس، استاندارد SATA II ظاهر شد، سرعت انتقال داده به 300 مگابایت بر ثانیه رسید. این استاندارد دارای مزایای زیادی است، از جمله: فناوری Native Command Queuing (این فناوری بود که دستیابی به سرعت 300 مگابایت بر ثانیه را ممکن کرد)، دیسک های داغ، اجرای چندین دستور در یک تراکنش و موارد دیگر.

خوب، در سال 2009 این رابط معرفی شد SATA 3. این استاندارد امکان انتقال داده با سرعت را فراهم می کند 600 مگابایت بر ثانیه(برای هارد دیسک، "اوه" چقدر زائد است).

بهبود رابط می تواند شامل مدیریت انرژی کارآمدتر و البته افزایش سرعت باشد.

لازم به ذکر است که SATA، SATA II و SATA III به طور کامل هستند سازگار، که به دلیل ارتقاء زیاد اجزای مختلف سیستم بسیار کاربردی است. همچنین، من می خواهم توجه را به این واقعیت جلب کنم که رابط SATA توسط درایوهای SSD و درایوهای DVD/CD استفاده می شود. برای درایوهای SSD سریع است که سرعت بالای رابط SATA بسیار مفید خواهد بود.

به عنوان خلاصه ای کوچک از این مقاله، یک بار دیگر می گویم که کی انتخاب هارد دیسک(مخصوصاً رابط)، باید توجه داشته باشید که مادربرد شما از کدام استاندارد پشتیبانی می کند. با توجه به روندهای فعلی، این به احتمال زیاد یکی از استانداردهای SATA خواهد بود. و برای مادربردها و هارد دیسک های قدیمی، استاندارد IDE همیشه باقی می ماند.

اکنون، تردید در مورد اینکه کدام رابط را انتخاب کنید: IDE یا SATA باید ناپدید شوند. موفق باشید!

P.S. ما به محبوب ترین رابط ها نگاه کردیم؛ رابط های بسیار خاص تری نیز وجود دارند. به عنوان مثال، هارد دیسک های قابل جابجایی از استاندارد استفاده می کنند eSATAو غیره.

ATA(انگلیسی) پیشرفته فن آوری پیوست، اتصال با فناوری پیشرفته) یک رابط موازی برای اتصال دستگاه های ذخیره سازی (هارد دیسک و درایوهای نوری) به رایانه است. در دهه 90 قرن بیستم، این یک استاندارد در پلتفرم رایانه شخصی IBM بود. اکنون توسط جانشین آن، SATA جایگزین شده است. نسخه های مختلف ATA با مترادف شناخته می شوند IDE, EIDE, UDMA, ATAPI; با ظهور SATA نیز نام آن را دریافت کرد PATA (ATA موازی).

کابل های ATA با انتخاب کابل: 40 سیم در بالا، 80 سیم در پایین

نام اولیه رابط بود پیوست PC/AT("اتصال PC/AT")، زیرا قرار بود به گذرگاه ISA 16 بیتی متصل شود که در آن زمان به نام در اتوبوس. در نسخه نهایی عنوان به تغییر یافت پیوست ATبرای جلوگیری از مشکلات با علائم تجاری

نسخه اصلی این استاندارد در سال 1986 توسط وسترن دیجیتال توسعه یافت و به دلایل بازاریابی نامیده شد IDE (یکپارچه درایو الکترونیک, "لوازم الکترونیکی یکپارچه در درایو"). این بر یک نوآوری مهم تأکید کرد: کنترل کننده درایو در خود درایو قرار دارد، و نه به شکل یک کارت توسعه جداگانه، مانند استاندارد قبلی ST-506 و رابط های موجود در آن زمان SCSI و ST412. این امکان بهبود خصوصیات درایوها (به دلیل فاصله کمتر با کنترلر)، ساده کردن مدیریت آنها (از آنجایی که کنترل کننده کانال IDE از جزئیات عملیات درایو انتزاع شده بود) و کاهش هزینه تولید (کنترل کننده درایو) را ممکن ساخت. می تواند فقط برای درایو "خود" طراحی شود و نه برای همه درایوهای ممکن). ؛ کنترل کننده کانال به طور کلی استاندارد شد). لازم به ذکر است که کنترل کننده کانال IDE به درستی فراخوانی می شود آداپتور میزبان، از آنجایی که از کنترل مستقیم درایو به تبادل داده با آن از طریق یک پروتکل منتقل شد.

استاندارد ATA رابط بین کنترلر و درایو و همچنین دستورات ارسال شده از طریق آن را تعریف می کند.

این رابط دارای 8 رجیستر است که 8 آدرس را در فضای ورودی/خروجی اشغال می کنند. عرض گذرگاه داده 16 بیت است. تعداد کانال های موجود در سیستم می تواند بیش از 2 باشد. نکته اصلی این است که آدرس کانال ها با آدرس های سایر دستگاه های ورودی/خروجی همپوشانی ندارند. هر کانال می تواند 2 دستگاه (master و slave) را به هم متصل کند، اما تنها یک دستگاه می تواند در یک زمان کار کند. اصل آدرس دهی CHS به نام آن است. ابتدا بلوک هد توسط پوزیشنر بر روی مسیر مورد نیاز (Cylinder) نصب می شود و پس از آن هد مورد نیاز (Head) انتخاب می شود و سپس اطلاعات از قسمت مورد نیاز (Sector) خوانده می شود.

استاندارد EIDE (IDE پیشرفته، یعنی "IDE توسعه یافته") که بعد از IDE ظاهر شد، امکان استفاده از درایوهایی با ظرفیت بیش از 528 مگابایت (504 مگابایت) تا 8.4 گیگابایت را فراهم کرد. اگرچه این اختصارات به‌جای نام‌های رسمی استاندارد، به‌عنوان نام‌های تجاری ایجاد شده‌اند IDEو EIDEاغلب به جای این اصطلاح استفاده می شود ATA. پس از معرفی استاندارد سریال ATA در سال 2003 ( سریال ATA، ATA سنتی شروع به نامیدن کرد ATA موازی، با اشاره به روش انتقال داده از طریق کابل 40 هسته ای.

در ابتدا، این رابط برای دیسک های سخت استفاده می شد، اما سپس استاندارد برای کار با دستگاه های دیگر، عمدتا با استفاده از رسانه های قابل جابجایی، گسترش یافت. این دستگاه ها شامل درایوهای CD-ROM و DVD-ROM، درایوهای نوار و فلاپی دیسک های با ظرفیت بالا مانند دیسک های ZIP و مغناطیسی نوری (LS-120/240) می باشند. علاوه بر این، از فایل پیکربندی هسته FreeBSD می‌توان نتیجه گرفت که حتی FDD به گذرگاه ATAPI متصل است. این استاندارد توسعه یافته نامیده می شود رابط بسته پیوست فناوری پیشرفته(ATAPI)، و بنابراین نام کامل استاندارد به نظر می رسد ATA/ATAPI.

پسوندهای اصلی ATA برای کار با درایوهای CD-ROM کاملاً سازگار نبودند و اختصاصی بودند. در نتیجه، برای اتصال یک CD-ROM لازم بود یک کارت توسعه جداگانه مخصوص یک سازنده خاص نصب شود، به عنوان مثال برای پاناسونیک (حداقل 5 گزینه ATA خاص برای اتصال یک CD-ROM طراحی شده بود). برخی از نسخه های کارت صدا، به عنوان مثال Sound Blaster، به چنین پورت هایی مجهز بودند.

مرحله مهم دیگر در توسعه ATA، گذار از PIO (ورودی/خروجی برنامه ریزی شده, ورودی/خروجی نرم افزار) به DMA (دسترسی مستقیم به حافظه, دسترسی مستقیم به حافظه). با PIO، واحد پردازش مرکزی کامپیوتر (CPU) خواندن داده‌ها را از روی دیسک کنترل می‌کرد که منجر به افزایش بار CPU و عملکرد کلی کندتر می‌شد. به همین دلیل، رایانه‌هایی که از رابط ATA استفاده می‌کنند، معمولاً عملیات مربوط به دیسک را کندتر از رایانه‌هایی که از SCSI و سایر رابط‌ها استفاده می‌کنند، انجام می‌دهند. معرفی DMA به طور قابل توجهی زمان صرف شده روی دیسک را کاهش داد. در این فناوری، درایو خود جریان داده را کنترل می‌کند و داده‌ها را به داخل یا از حافظه می‌خواند، تقریباً بدون مشارکت از CPU، که فقط دستوراتی را برای انجام یک یا آن عمل صادر می‌کند. در این مورد، هارد دیسک سیگنال درخواست DMARQ را برای عملیات DMA به کنترلر می دهد. اگر عملیات DMA امکان پذیر باشد، کنترل کننده سیگنال DMACK را صادر می کند و هارد دیسک شروع به خروجی داده ها به رجیستر 1 (DATA) می کند، که از آنجا کنترل کننده داده ها را بدون مشارکت پردازنده در حافظه می خواند. عملیات DMA در صورتی امکان پذیر است که حالت به طور همزمان توسط بایوس، کنترلر و سیستم عامل پشتیبانی شود، در غیر این صورت فقط حالت PIO امکان پذیر است.

در توسعه بیشتر استاندارد (ATA-3)، یک حالت اضافی معرفی شد UltraDMA 2 (UDMA 33). این حالت دارای ویژگی‌های زمان‌بندی حالت DMA 2 است، اما داده‌ها در هر دو لبه بالا و پایین سیگنال DIOR/DIOW منتقل می‌شوند. این امر سرعت انتقال داده را از طریق رابط دو برابر می کند. بررسی برابری CRC نیز معرفی شده است که قابلیت اطمینان انتقال اطلاعات را افزایش می دهد.

در تاریخ توسعه ATA، تعدادی از موانع مرتبط با سازماندهی دسترسی به داده ها وجود داشت. اکثر این موانع به لطف سیستم های آدرس دهی مدرن و تکنیک های برنامه نویسی برطرف شده اند. اینها شامل حداکثر محدودیت اندازه دیسک 504 مگابایت، ~ 8 گیگابایت، ~ 32 گیگابایت و 128 گیگابایت است. موانع دیگری نیز وجود داشت که عمدتاً مربوط به درایورهای دستگاه و ترتیبات ورودی/خروجی در سیستم‌های عامل بود که با استانداردهای ATA مطابقت نداشتند.

مشخصات ATA اصلی برای حالت آدرس دهی 28 بیتی ارائه شده است. این اجازه می دهد تا 228 (268435456) بخش از هر کدام 512 بایت آدرس دهی شود که حداکثر ظرفیت 137 گیگابایت (128 گیگابایت) را می دهد. در رایانه های شخصی استاندارد، BIOS تا 7.88 گیگابایت (8.46 گیگابایت) را پشتیبانی می کند که حداکثر 1024 سیلندر، 256 هد و 63 سکتور را می دهد. این محدودیت در تعداد سیلندرها / سر سیلندرها / بخشهای CHS (Cylinder-Head-Sector) همراه با استاندارد IDE، منجر به محدودیت فضای آدرس پذیر 504 مگابایت (528 مگابایت) شد. برای غلبه بر این محدودیت، طرح آدرس دهی LBA (آدرس بلوک منطقی) معرفی شد که اجازه می دهد تا 7.88 گیگابایت آدرس دهی شود. با گذشت زمان، این محدودیت برداشته شد، که امکان آدرس دهی ابتدا 32 گیگا بایت و سپس تمام 128 گیگا بایت را با استفاده از تمامی 28 بیت (در ATA-4) برای آدرس دادن به بخش فراهم کرد. نوشتن یک عدد 28 بیتی با نوشتن قطعات آن در رجیسترهای مربوطه درایو سازماندهی می شود (از 1 تا 8 بیت در رجیستر چهارم، 9-16 در پنجم، 17-24 در ششم و 25-28 در 7. ) .

آدرس دهی رجیستر با استفاده از سه خط آدرس DA0-DA2 سازماندهی می شود. رجیستر اول با آدرس 0 16 بیتی است و برای انتقال داده بین دیسک و کنترلر استفاده می شود. رجیسترهای باقیمانده 8 بیتی هستند و برای کنترل استفاده می شوند.

آخرین مشخصات ATA نیاز به آدرس دهی 48 بیتی دارد، بنابراین محدودیت ممکن را به 128 PtB (144 پتابایت) افزایش می دهد.

این محدودیت‌های اندازه می‌توانند خود را در این واقعیت نشان دهند که سیستم فکر می‌کند ظرفیت دیسک کمتر از مقدار واقعی آن است، یا حتی از بوت شدن خودداری می‌کند و در مرحله اولیه سازی هارد دیسک هنگ می‌کند. در برخی موارد، مشکل را می توان با به روز رسانی بایوس حل کرد. راه حل احتمالی دیگر استفاده از برنامه های خاص مانند Ontrack DiskManager است که درایور خود را قبل از بارگذاری سیستم عامل در حافظه بارگذاری می کند. عیب چنین راه حل هایی این است که از یک پارتیشن دیسک غیر استاندارد استفاده می شود که در آن پارتیشن های دیسک در صورت بوت شدن، به عنوان مثال، از فلاپی دیسک بوت معمولی DOS غیرقابل دسترسی هستند. با این حال، بسیاری از سیستم‌عامل‌های مدرن می‌توانند با اندازه‌های دیسک بزرگ‌تر کار کنند، حتی اگر بایوس کامپیوتر این اندازه را به درستی تشخیص ندهد.

برای اتصال هارد دیسک ها با رابط PATA معمولا از کابل 40 سیم (که کابل نیز نامیده می شود) استفاده می شود. هر کابل معمولا دارای دو یا سه کانکتور است که یکی از آنها به کانکتور کنترلر روی مادربرد متصل می شود (در کامپیوترهای قدیمی این کنترلر روی یک کارت توسعه جداگانه قرار داشت) و یکی دو عدد دیگر به درایوها متصل می شوند. در یک نقطه از زمان، کابل P-ATA 16 بیت داده را منتقل می کند. گاهی اوقات کابل های IDE وجود دارند که امکان اتصال سه درایو را به یک کانال IDE می دهند، اما در این مورد یکی از درایوها در حالت فقط خواندنی عمل می کند.

برای مدت طولانی، کابل ATA شامل 40 هادی بود، اما با معرفی Ultra DMA/66 (UDMA4) نسخه 80 سیم آن ظاهر شد. تمام هادی های اضافی، هادی های زمینی هستند که با هادی های اطلاعاتی متناوب می شوند. این تناوب هادی ها کوپلینگ خازنی بین آنها را کاهش می دهد و در نتیجه تداخل متقابل را کاهش می دهد. کوپلینگ خازنی در سرعت های انتقال بالا یک مشکل است، بنابراین این نوآوری برای اطمینان از عملکرد مناسب مشخصات مشخص شده ضروری بود. UDMA4سرعت انتقال 66 مگابایت بر ثانیه (مگابایت بر ثانیه). حالت های سریعتر UDMA5و UDMA6همچنین به کابل 80 سیم نیاز دارد.

اگرچه تعداد هادی ها دو برابر شده است، اما تعداد کنتاکت ها و ظاهر کانکتورها ثابت می ماند. سیم کشی داخلی، البته، متفاوت است. کانکتورهای یک کابل 80 سیمی باید تعداد زیادی هادی زمین را به تعداد کمی از پایه های زمین متصل کنند، در حالی که یک کابل 40 سیم هر هادی را به یک پایه متفاوت متصل می کند. کابل های 80 سیم معمولاً دارای کانکتورهایی با رنگ های مختلف (آبی، خاکستری و مشکی) هستند، برخلاف کابل های 40 سیم که معمولاً همه کانکتورها یک رنگ هستند (معمولاً سیاه).

استاندارد ATA همیشه حداکثر طول کابل را 46 سانتی متر تعیین کرده است.این محدودیت اتصال دستگاه ها را در کیس های بزرگ یا اتصال چند درایو به یک کامپیوتر را دشوار می کند و تقریباً به طور کامل امکان استفاده از درایوهای PATA به عنوان درایوهای خارجی را از بین می برد. اگرچه طول کابل های طولانی تر به طور گسترده ای در دسترس هستند، به خاطر داشته باشید که آنها استاندارد نیستند. همین امر را می توان در مورد کابل های "گرد" نیز گفت که به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. استاندارد ATA فقط کابل های تخت با ویژگی های امپدانس و ظرفیت خازنی خاص را توصیف می کند. البته این بدان معنا نیست که کابل های دیگر کار نمی کنند، اما در هر صورت، استفاده از کابل های غیر استاندارد باید با احتیاط رفتار شود.

اگر دو دستگاه به یک حلقه متصل شوند، معمولاً یکی از آنها فراخوانی می شود منتهی شدن(انگلیسی) استاد)، و دیگری برده(انگلیسی) برده). معمولاً در لیست درایوهای فهرست شده توسط بایوس یا سیستم عامل رایانه، دستگاه اصلی قبل از دستگاه برده قرار می گیرد. در BIOS های قدیمی (486 و قبل از آن)، درایوها اغلب به اشتباه با حروف تعیین می شدند: "C" برای master و "D" برای Slave.

اگر فقط یک درایو در یک حلقه وجود داشته باشد، در بیشتر موارد باید به عنوان یک Master پیکربندی شود. برخی از درایوها (به ویژه آنهایی که توسط Western Digital ساخته شده اند) دارای تنظیمات خاصی هستند که به آن می گویند تنها(یعنی "یک درایو در هر کابل"). با این حال، در بیشتر موارد، تنها درایو روی کابل نیز می‌تواند به عنوان برده کار کند (این اغلب هنگام اتصال یک CD-ROM به یک کانال جداگانه رخ می‌دهد).

تنظیمی به نام انتخاب کابل(یعنی "انتخاب تعیین شده توسط کابل", نمونه برداری کابل) در مشخصات ATA-1 به عنوان اختیاری توصیف شد و از زمان ATA-5 گسترده شده است زیرا نیاز به تنظیم مجدد جامپرهای درایو برای هر گونه اتصال مجدد را از بین می برد. اگر درایو روی انتخاب کابل، بسته به موقعیت آن در حلقه به طور خودکار به عنوان master یا slave تنظیم می شود. برای اینکه بتوان این مکان را تعیین کرد، حلقه باید باشد با نمونه برداری از کابل. در چنین کابلی، پین 28 (CSEL) به یکی از کانکتورها (خاکستری، معمولا وسط) متصل نیست. کنترل کننده این پین را زمین می کند. اگر درایو ببیند که کنتاکت ارت است (یعنی منطق 0 است)، به عنوان یک Master و در غیر این صورت (وضعیت امپدانس بالا) به عنوان Slave تنظیم می شود.

در زمان کابل های 40 سیم، نصب کابل انتخابی با برش دادن هادی 28 بین دو کانکتور متصل به درایو معمول بود. در این حالت، درایو محرک در انتهای کابل و درایو پیشرو در وسط قرار داشت. این قرارگیری حتی در نسخه های بعدی مشخصات استاندارد شد. متأسفانه، هنگامی که تنها یک دستگاه روی کابل قرار می گیرد، این قرارگیری منجر به یک قطعه کابل غیر ضروری در انتهای آن می شود که نامطلوب است - هم به دلایل راحتی و هم به دلایل فیزیکی: این قطعه منجر به انعکاس سیگنال، به ویژه در فرکانس های بالا

کابل های 80 سیم معرفی شده برای UDMA4 این معایب را ندارند. اکنون دستگاه اصلی همیشه در انتهای حلقه قرار دارد، بنابراین اگر فقط یک دستگاه متصل باشد، در نهایت با این قطعه کابل غیر ضروری مواجه نمی شوید. انتخاب کابل آنها "کارخانه" است - به سادگی با حذف این تماس در خود کانکتور ساخته شده است. از آنجایی که حلقه های 80 سیم به هر حال به اتصال دهنده های خود نیاز داشتند، پذیرش گسترده این مشکل بزرگی نبود. این استاندارد همچنین نیاز به استفاده از کانکتورهایی با رنگ های مختلف دارد تا شناسایی آنها توسط سازنده و مونتاژکننده آسان تر شود. کانکتور آبی برای اتصال به کنترلر، کانکتور مشکی برای دستگاه اصلی و کانکتور خاکستری برای Slave است.

عبارات "master" و "slave" از الکترونیک صنعتی به عاریت گرفته شده اند (که در آن این اصل به طور گسترده در تعامل گره ها و دستگاه ها استفاده می شود)، اما در این مورد آنها نادرست هستند و بنابراین در نسخه فعلی ATA استفاده نمی شوند. استاندارد درست تر است که به ترتیب دیسک های master و slave را فراخوانی کنید دستگاه 0 (دستگاه 0) و دستگاه 1 (دستگاه 1). یک افسانه رایج وجود دارد که دیسک اصلی دسترسی دیسک ها به کانال را کنترل می کند. در واقع، کنترلر (که به نوبه خود درایور سیستم عامل را کنترل می کند) دسترسی به دیسک و ترتیب اجرای دستور را کنترل می کند. یعنی در واقع هر دو دستگاه در رابطه با کنترلر برده هستند.