Serial ATA: в ожидании чуда


Serial ATA подобна Parallel ATA… только Serial
За идею эпиграфа THNX to Степан Вартанов

…Сначала художник нанес на холст графики и диаграммы. Долго выбирал взаимное расположение, цвета… Потом замазал все белой краской и решил попробовать таблицы. Таблиц было примерно с десяток, в них было много столбцов и строк, и они содержали очень умные цифры. Но художнику опять что-то не понравилось, и от таблиц пришлось отказаться. «Кризис жанра, однако!», — подумал он, закуривая. А докурив, воскликнул: «Эххх… Была ни была! Старый друг лучше новых двух!», — и, запустив notepad, принялся строчить plain text. Уже светало…

Про Serial ATA сейчас не говорят, не пишут, не делают репортажи, etc, etc только самые-самые ленивые. Пожалуй, мы наблюдаем один из немногих случаев, когда введения стандарта ждут все без исключения — хотя бы потому, что он «нависает» над индустрией и даже конечными пользователями уже такое количество времени, что у чувства радостного ожидания люди вынуждены принудительно открывать не то что второе, а где-то пятое или шестое дыхание :). Ибо дыхание, пардон за тавтологию, в очередной раз выдыхается, а Serial ATA все нет и нет.

С другой стороны, когда я узнал, что «наверное, нужно что-то написать про Serial ATA», первым сформировавшимся желанием было найти где-нибудь камешек побольше, привязать его к шее покрепче, и прыгнув в какой-нибудь достаточно глубокий водоем, навеки избавить себя от Serial ATA в любом виде :). Нет, серьезно — ну про что еще в этой области можно написать? В очередной раз озвучить «Serial ATA: High Speed Serialized AT Attachment, Revision 1.0»? Так даже по дате можно прикинуть сколько раз его озвучивали до этого… Озвучить дополнительно к нему 20 штук PDF с поправками к спецификации? «…In section 9.4, the description of state DEDD2: Send_bad_status incorrectly omits the ATAPI signature (14,EBh) in the PACKET device response to a failed EXECUTE DEVICE DIAGNOSTICS command». Интересно? Каюсь, мне — не очень. Даже при всей любви к фактам :).

Однако несмотря на это, я полностью согласен с тем, что статья про Serial ATA нужна. Вопрос только в том, какая статья нужна. Мне кажется, что не техническая. Подчеркнуто нетехническая, я бы сказал. Впрочем, любителей графиков, диаграмм и таблиц, я все-таки порадую кратким перечислением технических характеристик очередного гениального достижения человеческой мысли. Итак, что же нам дает Serial ATA по сравнению со ставшим уже привычным UATA/100 и так и не ставшим привычным, но тем не менее имеющимся UATA/133?

Скорость. Даже в первом поколении (Generation 1), Serial ATA позволяет передавать информацию со скоростью 1.2 Gbps, то есть 150 MBps. Впечатляет? Меня, честно говоря — не очень. Учитывая то, что скорости чтения с «блинов» у современных даже самых шустрых жестких дисков находятся где-то в пограничном к UATA/66 районе (66 MBps), Serial ATA с одной стороны выглядит столь же избыточной для рядового пользователя, как и UATA/100/133, с другой же стороны эта новая «революционная» технология обещает нам превосходство над уже имеющейся в виде UATA/133 на 150/133=12%. Всего лишь двенадцатипроцентное превосходство в скорости, согласитесь, заставляет задуматься, учитывая что за него придется заплатить сменой контроллера, шнура, и собственно винчестера. С другой стороны, далее нам обещают 2.4 Gbps (300 MBps) и даже может быть 4.8 Gbps (600 MBps), так что с заделом на будущее все нормально. Хотя, честно говоря, даже мне трудно представить себе винчестер, скорость чтения которого составит 4.8 Gbps. Для справки напомню — скорость SDRAM-памяти стандарта PC100 составляет 800 MBps т. е. больше скорости, которую обеспечит Serial ATA Generation 3, всего на 33% :).

То самое «Serial». То есть смена параллельного интерфейса на последовательный. С одной стороны, это, безусловно, радует. Причем не по каким-то там высокомудрым причинам, а ввиду совершенно банального уменьшения размера кабеля и разъемов для его подключения. Можете просто посмотреть и подумать — жесткий диск на основе какого из двух интерфейсов вам будет удобнее монтировать в корпус.


Два разных кабеля

    
И разные разъемы на системной плате

Причем я бы особо выделил даже не то, что кабель стал меньше по ширине, сколько то, что он стал круглым. Думаю, никому кто хоть раз собирал компьютер самостоятельно, не надо рассказывать, как достает «особенность» UATA/66/100/133 шлейфа при монтаже гнуться в самых неожиданных местах, а потом, через некоторое время, если сильно не повезет, в них же и ломаться. Круглые кабели гнутся гораздо проще. Однако, во-первых, круглые кабели UATA/66/100/133 тоже есть! Правда, все с теми же широкими разъемами на концах — тут уж никуда не денешься. А во-вторых — с изгибами все не так просто, как кажется. Фактически, на кабель на основе металлических проводников, позволяющий передавать по последовательному протоколу данные со скоростью в районе 100 MBps (а при full duplex так и 200, если суммировать), некоторые могут посмотреть уже сейчас, и для этого совсем не нужно иметь сэмплы устройств стандарта Serial ATA. Вполне достаточно… обычного Gigabit Ethernet на витой паре! А теперь вспомним требования к кабелю в случае Gigabit Ethernet и что у нас случится когда мы его согнем, особенно под углом градусов 90 или менее… Честно говоря, я даже сам удивился поначалу этому сопоставлению, однако можете убедиться сами: вот парочка схем из упоминавшейся выше спецификации. Подчеркну — из спецификации Serial ATA, а не описания принципов физического устройства ethernet.


Кабель



Схемотехника

А теперь желающие могут поиграть в игру «найди 10 отличий» :). Заканчивая сей бравурный пассаж, хотел бы заметить, что все вышеприведенные сложности, безусловно, можно решить. Сделать кабель длиной менее метра, которому бы не грозили банальные механические повреждения и даже серьезное изменение волновых свойств при деформации (200 MHz внутри как-никак!) — к этому никаких теоретических препятствий нет. Вот только почему-то мне упорно кажется, что вряд ли он будет дешевле чем стандартный UATA/66/100/133, несмотря на существенное сокращение количества проводников…

Отказ от концепции Master/Slave. Вот тут воистину «бальзам на душу». Один канал — одно устройство, никаких перемычек, у шлейфа два оконечных разъема — один для контроллера, второй для винчестера (CD, DVD, etc). Хотя, с другой стороны (мы же договорились цепляться по мелочам, правда? :) это означает, что разъемов под кабели на плате должно стать как минимум в два раза больше, равно как и шлейфов для подсоединения устройств. Кстати, забавное наблюдение: наконец-то стандарт ATA откажется от детских попыток походить хоть чем-то на SCSI. Это, конечно, «очень личное» мнение, но автору все время казалось, что во многом идиотскую (если принимать во внимание остальные характеристики интерфейса) концепцию вешания на один шлейф более одного устройства стандарт ATA перенял именно в страстном желании хоть чем-то походить на «старшего брата».

Большие диски. Как ни странно, мне не удалось найти ни одного источника, в котором бы прямым образом упоминалось, что спецификация поддерживает SATA-диски размером более 137 GB (как, к примеру, реализованная Maxtor на обычном Parallel ATA технология Big Drive). С другой стороны, ввиду того, что концепция последовательного интерфейса просто-напросто нивелирует такое понятие как «ширина шины» (физически она всегда равна 1 биту, но, с другой стороны, на любой из сторон размер пакета может быть равен любому количеству бит, т. к. это ничего не меняет), думаю, опасаться отсутствия поддержки больших дисков не стоит. Во-первых, потому, что физически Serial ATA может поддерживать сколько угодно большую размерность для указания адреса сектора, а во-вторых, потому, что никто не допустит, чтобы новый стандарт хоть в чем-то уступал «старому» :).

Hot swap и Hot plug. Несмотря на то, что де-факто обе функции относительно Parallel ATA устройств уже реализованы на практике и воплощены в устройствах, реализовываются они на настоящий момент тем самим способом, которым в странах бывшего СССР удаляли гланды :). И причиной тому прежде всего то, что в спецификации самого интерфейса такая возможность просто не обуславливается. В случае с Serial ATA мы имеем возможность hot plug и даже hot swap, проработанную уже на уровне спецификации. Но! Как справедливо замечено там же, никто не заставляет производителя конкретного устройства оснащать его такими возможностями. Другими словами — hot swap и hot plug на Serial ATA устройствах теоретически возможен и «высочайше одобрен», но не обязателен.

Фраза «Power management and power consumption suitable for mobile use» меня честно говоря озадачила — вроде бы с управлением питанием и переход в режим пониженного энергопотребления никаких проблем не было и у стандартных винчестеров. Впрочем, учитывая упомянутый в той же спецификации «Supporting power delivery with 12.0 V, 5.0 V, and 3.3 V voltages», можно предположить, что «экономичность» Serial ATA по сравнению с Parallel заключается именно в этом.

Прочее. В «прочем» все довольно стандартно. Нам обещают (ну а как же без обещаний?) удешевление схемотехники (честно говоря, доводов как в поддержку этого тезиса, так и против можно найти примерно одинаковое количество), полную совместимость со старыми ATA-устройствами и контроллерами при использовании соответствующих (подразумевается что «копеечных») адаптеров, длина кабеля останется примерно такой же (до 1 метра), ориентация на устройства «внутри коробки» сохраняется, равно как и ориентация в основном на storage devices (эх, не увидим мы Serial ATA сканнеров… :). Также внимание заостряется на полной «софтверной отвязанности» нового стандарта, т.е. отсутствии необходимости перелопачивать все драйверы для введения его поддержки. Что, впрочем, совершенно неудивительно, скорее удивление вызывало бы обратное — с какой стати мне может понадобиться новый драйвер при смене физического способа соединения контроллера с устройством, если в самом контроллере изменений не произойдет?


Тишь, гладь, да Божья благодать — как/что хотим, так/то и подключаем

Ну вот вроде и все. А где же гениальные достижения человеческой мысли? — спросят некоторые. А где же «догоним и перегоним SCSI»?! А нету. Контроллеры останутся ATA-совместимыми, и этим все сказано. Другими словами, интеллект их по-прежнему будет находиться на уровне грузчика дяди Васи, таскающего ящики с помидорами из пункта А в пункт Б, и понимающего исключительно команды на смену координат пунктов, да и то в последовательном режиме без перестроения внутри очереди :). А чего, собственно, хотелось? Это же low-cost, господа. Десктопное решение. Которое обязано быть приемлемым по соотношению цена / производительность, причем числитель в этой дроби всегда значил намного больше, чем знаменатель. Так что же — получается «нет золота в серых горах»? Ну почему же так сразу…

Золота там действительно нет. Есть простая и немудрящая истина IT-индустрии — менять стандарты нужно не тогда, когда они возьмутся за ножи, приставят их к горлу производителей, и скажут банальное «Никуда ты, голуба, не пойдешь!», менять их нужно гораздо раньше. Чтобы пользователи успели привыкнуть к мысли, что все-таки рано или поздно их ждет покупка материнской платы с Serial ATA на борту и соответствующего винчестера. Чтобы производители устройств хранения данных успели плавно перейти с производства одних устройств на другие. Чтобы разработчики чипсетов успели интегрировать SATA-контролеры в свои наборы микросхем (ибо уже давно понятно, что внешние PCI-контроллеры на стандартном среднем десктопе смотрятся как седло на корове).

С другой стороны — чтобы более умные пользователи, за всей этой катавасией предпочитающие поначалу наблюдать со стороны, успели благополучно угробить и выкинуть на свалку свои старые Parallel ATA винчестеры, CDROM/CDRW и DVD, в то же самое время не ощущая себя покинутыми и обманутыми в течение того времени, как они будут продолжать ими пользоваться. Чтобы «старые» материнские платы и жесткие диски успели продаться.

На самом деле (это, конечно, личная точка зрения автора) переход с Parallel на Serial ATA может стать чуть ли не единственным (ну уж точно одним из немногих!) примеров в индустрии, когда «высокопрогрессивное новое» не сметает «отсталое и убогое старое» с силой 12-балльного землетрясения по шкале Рихтера :), а просто плавно вытесняет его самым что ни на есть естественным путем — по мере списания, морального устаревания, и просто-напросто выхода из строя старых устройств. Скорее всего, мы будем еще довольно долгое время наблюдать новые материнские платы с Serial ATA контроллерами на борту, работающие со старыми винчестерами, новые Serial ATA винчестеры, устанавливаемые через тот же переходник в старые платы, и весь прочий вообразимый зоопарк. Который столь же тихо и благополучно закончится когда будет выброшена на свалку последняя плата с обычным Parallel ATA контроллером и последний винчестер, предназначенный для подключения к нему. А где же чудо? Его кажется не произойдет. К счастью, я бы сказал :).




Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.