하드 드라이브, 영어' hard-disk' 는 간단히 HD 라고 합니다.
이 장치는 컴퓨터를 실행하는 데 필요한 데이터를 저장하는 데 사용되는 저장 용량이 큰 장치입니다.
하드 드라이브의 품질을 반영하는 주요 매개 변수는 전송 속도이고, 그 다음은 속도, 단일 칩 용량, 탐색 시간, 캐시, 소음, S.M.A.R.T 。
1956 년 IBM 은 세계 최초의 하드 드라이브 350 RAMAC (랜덤 액세스 방법의 회계 및 제어) 를 제조했습니다. 데이터는 5MB 용량, 24 인치 디스크 지름, 50 개 디스크, 수백 킬로그램입니다.
디스크에 자성 물질이 한 층 있는데, 축을 통해 회전하고, 한 헤드가 저장된 데이터를 이동시켜 랜덤 액세스를 가능하게 한다.
1970 판면이 탄생했습니다.
1973 년 IBM 은 640MB 의 하드 드라이브를 제조했고, 처음으로 Winchester 기술을 채택했습니다. 바로 지금 하드 드라이브의 시작입니다. 헤드가 디스크 위에 떠 있기 때문에 마그네틱 도금된 디스크는 밀폐된 하드 드라이브에서 빠르게 회전할 수 있지만 무게는 수십 킬로그램입니다.
1975 소프트 인접 레이어 (소프트 인접 레이어) 특허 MR 헤드 구조 생성
1979 IBM 은 박막 헤드를 발명했습니다. 즉, 하드 드라이브가 작아지고, 속도가 빨라지며, 같은 부피에서 하드 드라이브가 더 커질 수 있습니다.
1979 IBM 3370 이 탄생했습니다. 박막 감지 헤드와 여행 길이 제한 (RLL) 으로 인코딩된 최초의 하드 드라이브입니다. "2-7" RLL 인코딩은 하드 드라이브 오류를 줄입니다.
IBM 9332 는 1986 에서 태어났으며, 보다 효율적인 1-7 여정길이 제한 (RLL) 코드를 가진 최초의 하드 드라이브입니다.
1989 1 세대 MR 헤드가 나타났다.
199 1 년, IBM MR (MAGO Resilient) 헤드 하드 드라이브가 나타납니다.
G 를 구동하는 하드 드라이브도 나타납니다.
자기 저항 헤드는 신호 변화에 매우 민감하므로 디스크의 스토리지 밀도를 수십 배 높일 수 있습니다.
이는 하드 드라이브의 용량이 더 커질 수 있음을 의미합니다.
하드 드라이브가 G 급 시대로 접어들었다는 뜻입니다.
1993 은 GMR (거대 자기 저항 헤드 기술) 을 도입하여 하드 드라이브의 스토리지 밀도를 한 단계 높였습니다.
하드 드라이브 이해
하드 드라이브는 컴퓨터의 중요한 구성 요소이다. 여러분이 설치한 운영 체제 (예: Windows 9x, Windows 2k… ...) 와 모든 애플리케이션 소프트웨어 (예: Dreamwaver, Flash, Photoshop… ...) 는 하드 드라이브에 있습니다. 아마 당신은 그것을 느끼지 못했을 것입니다! 하지만 하드 드라이브는 정말 중요합니다. 적어도 현재 데이터를 저장하는 주요 장소라면 하드 드라이브에 대해 얼마나 알고 계십니까? 어쩌면 당신은 그녀에 대해 아무것도 모르지만, 괜찮아요. 아래를 보세요.
첫째, 하드 드라이브의 역사와 발전
첫 번째 하드 드라이브 RAMAC 의 출현부터 각 디스크 스토리지가 15GB 를 초과하는 하드 드라이브에 이르기까지 하드 드라이브는 여러 세대의 발전을 거쳤다. 그것의 역사와 발전을 소개하겠습니다.
1. 1956 년 9 월 IBM 엔지니어링 팀이 세계 최초의 디스크 스토리지 시스템인 IBM 350 ramac (accounting and control random access method) 을 선보였습니다 이 시스템의 총 용량은 5MB 에 불과하며, * * * 지름 24 인치 디스크 50 개가 사용되었습니다. 이 원반에는 자성 물질로 코팅되어 있고, 스택은 함께 고정되어 있으며, 같은 축을 중심으로 회전한다.
당시 이 RAMAC 은 항공기 예약, 자동은행, 의료 진단, 우주 분야에 주로 사용되었다.
2.1968' winchester/winchester' 기술은 처음으로 IBM 이 내놓아 하드 드라이브 기술의 중대한 변화 가능성을 논의했다.
윈체스터' 기술의 본질은' 밀봉, 고정, 고속 회전 도금판, 헤드가 디스크 레이디얼을 따라 움직이고, 헤드가 고속 회전 디스크 위에 떠 있어 디스크와 직접 접촉하지 않는다' 는 것이다. 이는 현대 대부분의 하드 드라이브의 프로토타입이기도 하다.
3. 1973 IBM 은 Winchester 기술로 첫 번째 하드 드라이브를 만들었고, 하드 드라이브 기술의 발전은 올바른 구조적 기반을 갖추었다.
4. 1979, IBM 은 또 박막 헤드를 발명하여 하드 드라이브 부피를 더욱 줄이고, 용량을 늘리고, 읽기 및 쓰기 속도를 높일 수 있게 했다.
1980 년대 후반, IBM 이 하드 드라이브 개발에 기여한 또 다른 큰 공헌은 MR(Mago Resistive) 자기저항을 발명한 것이다. 이 헤드는 데이터를 읽을 때 신호 변화에 매우 민감하므로 디스크의 저장 밀도가 이전의 인치당 20MB 보다 수십 배 높습니다.
6. 199 1 년, IBM 이 생산한 3.5 인치 하드 드라이브는 MR 헤드를 사용하여 하드 드라이브 용량이 처음으로 1GB 에 도달하여 이 하드 드라이브 용량에서 GB 로 진입했습니다.
7. 1999 년 9 월 7 일, meter 는 10.2GB 용량의 첫 번째 ATA 하드 드라이브를 발표하고 하드 드라이브 용량을 새로운 이정표로 도입했습니다.
8.2000 년 2 월 23 일, 히젤은 15000 rpm 의 회전 속도를 자랑하는 치타 X 15 시리즈 하드 드라이브를 발표했습니다. 평균 탐색 시간은 3.9ms 에 불과하며 현재 세계에서 가장 빠른 하드 드라이브이자 지금까지 가장 많이 회전한 하드 드라이브입니다. 그 성능은 .. 15 초만에 셰익스피어 전체를 읽는 것과 같다.
이 제품군은 최대 48MB/s 의 내부 데이터 전송 속도, 4~ 16MB 의 데이터 캐시, Ultra 160/m SCSI 및 파이버 채널 (Fibre Channel) 지원, 하드 드라이브 외부 .....
전반적으로, 치타 X 15 시리즈는 하드 드라이브의 성능을 새로운 이정표로 끌어올렸다.
9.2000 년 3 월 16 일, 하드 드라이브 분야에서 새로운 돌파구가 열렸습니다. 첫 번째 "유리 하드 드라이브" 는 IBM 의 Deskstar 75GXP 와 Deskstar 40GV 입니다. 두 하드 드라이브 모두 기존 알루미늄 대신 유리를 접시 재질로 사용하여 하드 드라이브에 더 큰 매끄러움과 견고성을 제공합니다.
또한 이 유리 재질은 고속으로 안정성이 더 높습니다.
또한 Deskstar 75GXP 제품군의 최대 용량은 75GB 로 현재 가장 큰 하드 드라이브이고 Deskstar 40GV 의 데이터 스토리지 밀도는 평방 인치 1430 억 데이터 비트당 최대 430 억 비트로 데이터 스토리지 밀도의 세계 기록을 다시 한 번 경신했습니다.
둘째, 하드 디스크 분류
현재 하드 드라이브 제품의 내부 디스크는 5.25, 3.5, 2.5 및 1.8 인치 하드 드라이브와 컴퓨터의 데이터 인터페이스에 따라 IDE 인터페이스와 SCSI 인터페이스 하드 드라이브의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
셋째, 기술 사양
현재 데스크탑의 하드 드라이브 폼 팩터는 크게 다르지 않으며, 기술 사양에는 몇 가지 중요한 지표가 있습니다.
1. 평균 탐색 시간은 하드 디스크 헤드가 데이터가 있는 트랙으로 이동하는 데 걸리는 시간 (밀리초 (ms) 입니다.
평균 액세스 시간과 다릅니다. 물론 평균 탐색 시간이 작을수록 좋습니다. 지금 하드 드라이브를 구매하려면 평균 탐색 시간이 9 ms 미만인 제품을 선택해야 합니다 .....
2. 평균 지연은 헤드가 데이터가 있는 트랙으로 이동한 후 필요한 블록이 헤드 아래에서 계속 회전 (반바퀴 이상 이하) 할 때까지 기다리는 시간 (밀리초 (ms) 입니다.
3. 단일 트랙 탐색은 헤드가 한 트랙에서 다른 트랙으로 이동하는 시간 (밀리초 (ms) 입니다.
4. 최대 전체 탐색은 헤드가 움직이기 시작하는 데 걸리는 총 시간 (밀리초 (ms) 입니다.
5. 평균 액세스 시간은 헤드가 지정된 데이터를 찾는 평균 시간 (밀리초) 입니다.
일반적으로 평균 탐색 시간과 평균 대기 시간의 합계입니다.
참고: 많은 하드 드라이브 광고에 언급된 평균 액세스 시간은 대부분 평균 탐색 시간으로 대체됩니다.
6. 최대 내부 데이터 전송 속도 (연속 전송 속도라고도 함) 는 MB/S 단위입니다 (Mb/S 간 차이 주의).
헤드와 하드 디스크 캐시 사이의 최대 데이터 전송 속도를 나타내며 일반적으로 하드 디스크의 디스크 속도와 디스크 데이터 케이블 밀도 (동일한 트랙의 데이터 간격 참조) 에 따라 달라집니다.
Mb/S 또는 Mbps 는 종종 이 지표에서 단위로 사용됩니다. 즉, 초당 메가비트를 의미합니다. MB/S (메가바이트 초당) 로 변환해야 하는 경우 Mbps 데이터를 8 (1 바이트 8 비트) 로 나누어야 합니다.
예를 들어 WD36400 하드 드라이브가 제공하는 최대 내부 데이터 전송 속도는 13 1Mbps 이지만 MB/S 로 계산하면16.37MB/S (/;
7. 외부 데이터 전송 속도: 속칭 버스트 데이터 전송 속도, 하드 디스크 버퍼에서 데이터를 읽는 속도, 광고 또는 하드 디스크 특성 테이블에서 종종 데이터 인터페이스 속도 (MB/s) 로 대체됩니다 .....
현재 메인스트림 하드 드라이브는 일반적으로 최대 외부 데이터 전송 속도가 66.7MB/s 인 Ultra ATA/66 을 사용하며, SCSI 하드 드라이브에서는 데이터 전송 속도가/kloc 인 최신 Ultra 160/m SCSI 인터페이스 표준을 사용합니다
광고에서 듀얼 ultra160/M SCSI 의 인터페이스를 볼 수 있는 경우가 있어 이론적으로 최대 외부 데이터 전송 속도를 320MB/s 로 높일 수 있지만, 아직 이런 인터페이스가 출시되지 않은 것 같습니다.
8. 스핀들 속도: 하드 디스크의 스핀들 속도를 나타냅니다. 현재 ATA(IDE) 하드 드라이브의 스핀들 속도는 일반적으로 5400~7200rpm 이고 메인스트림 하드 드라이브는 7200rpm 입니다. SCSI 하드 드라이브의 경우 스핀들 속도는 7200 ~ 10000 회전, 최대 회전 속도 SCSI 하드 드라이브는 15000 회전에 도달할 수 있습니다.
9. 데이터 캐시: 하드 드라이브 내부의 고속 메모리를 나타냅니다. 현재 하드 드라이브의 캐시는 일반적으로 565,438+02kb ~ 2mb 입니다. 현재 메인스트림 ATA 하드 드라이브의 데이터 캐시는 2 MB 여야 하며 SCSI 하드 드라이브 중 가장 높은 데이터 캐시는 이제 16mb 에 도달했습니다.
대용량 데이터 캐시 하드 드라이브는 흩어진 파일을 액세스할 때 큰 장점이 있습니다.
10. 하드 드라이브 표면 온도: 하드 드라이브 작동 시 발생하는 온도로 인해 하드 드라이브 씰 하우징 온도가 높아지는 경우입니다.
이 지표는 제조사가 제공한 것이 아니라 각종 매체의 테스트 데이터에서만 볼 수 있다.
하드 드라이브의 고온은 GMR 헤드를 포함한 박막 헤드의 데이터 읽기 감도에 영향을 주므로 작업면 온도가 낮은 하드 드라이브는 데이터 읽기 및 쓰기 안정성이 향상됩니다.
일반적으로 고속 SCSI 하드 드라이브에는 하드 드라이브 냉각 장치가 추가되어 하드 드라이브의 작동 안정성을 보장합니다.
1 1.MTBF (연속 무고장 시간): 하드 드라이브가 처음부터 고장날 때까지 최대 시간 (시간) 을 나타냅니다.
일반적으로 한 하드 드라이브의 MTBF 는 최소 30000 시간 또는 40000 시간입니다.
이 색인은 일반 제품 광고 또는 일반 기술 특징 시트에서는 사용할 수 없습니다. 필요한 경우 인터넷을 통해 이 하드 드라이브를 전문적으로 생산하는 회사의 웹사이트에 갈 수 있다.
넷째, 인터페이스 표준
ATA 인터페이스는 현재 데스크탑 하드 드라이브에서 일반적으로 사용되는 인터페이스 유형입니다.
ST-506/4 12 인터페이스:
이것은 Xijie 가 개발 한 하드 디스크 인터페이스입니다. 이 인터페이스를 사용하는 첫 번째 하드 드라이브는 ST-506 과 ST-4 12 입니다.
ST-506 인터페이스는 사용하기 매우 쉽습니다. 특별한 케이블과 커넥터는 필요하지 않지만 지원되는 전송 속도는 매우 낮습니다. 그래서 이 인터페이스는 1987 정도에 거의 탈락했고, 이 인터페이스를 사용하는 대부분의 오래된 하드 디스크 용량은 200MB 이내였다.
초기 IBM PC/XT 및 PC/AT 시스템에서 사용한 하드 드라이브는 ST-506/4 12 하드 드라이브 또는 MFM 하드 드라이브이고 MFM (Modified Frequency Modulation) 은 인코딩 체계를 의미합니다.
ESDI 인터페이스:
즉, 마이토사가 1983 에서 개발한 (향상된 소형 드라이버 인터페이스) 인터페이스입니다.
코덱은 컨트롤러 카드가 아닌 하드 디스크 자체에 배치되는 것이 특징입니다. 이론적인 전송 속도는 위에서 언급한 ST-506 의 2 ... 4 배, 일반적으로 10Mbps 에 달할 수 있습니다.
그러나 비용이 많이 들고 향후 IDE 인터페이스에 비해 우세하지 않아 90 년대 이후 탈락했다.
IDE 및 EIDE 인터페이스:
IDE(Integrated Drive Electronics) 의 의도는 컨트롤러와 디스크가 통합된 하드 드라이브를 의미합니다. 우리는 종종 IDE 인터페이스라고도 하며 ATA (고급 기술 액세서리) 인터페이스라고도 합니다. 현재 PC 용 하드 드라이브는 대부분 IDE 호환 가능하므로 선과 마더보드 또는 인터페이스 카드로 연결하면 됩니다.
디스크를 컨트롤러와 통합하면 하드 디스크 인터페이스에 있는 케이블의 수와 길이가 줄어들고 데이터 전송의 안정성이 향상되며 하드 드라이브를 쉽게 제조할 수 있습니다. 제조업체는 더 이상 자신의 하드 드라이브가 다른 제조업체가 제조한 컨트롤러와 호환되는지 걱정할 필요가 없으므로 사용자가 쉽게 설치할 수 있습니다.
ATA- 1(IDE):
ATA 는 가장 오래된 IDE 표준의 정식 이름이며, IDE 는 실제로 하드 드라이브 자체가 하드 드라이브 인터페이스에 연결되어 있음을 의미합니다.
ATA 는 마더보드에 마스터 장치와 슬레이브 장치를 지원하는 소켓이 있습니다. 장치당 최대 용량은 504MB 입니다. ATA 가 처음에 지원하는 PIO-0 EIDE (프로그램 제어 I/O-0) 는 3.3MB/s 에 불과하지만 ATA- 1 * * * 는 3 개의 PIO 모드와 4 개의 DMA 모드 (실제로 적용되지 않음) 를 제공합니다.
ATA-2(EIDE 고급 IDE/ 고속 ATA):
이것은 ATA- 1 의 확장입니다. 2 개의 PIO 와 2 개의 DMA 모드가 추가되어 최대 전송 속도가 16.7MB/s/s 로 향상되었으며 LBA 주소 변환 방식이 도입되어 기존 BIOS 에서 504MB 의 고유 한계를 극복하고 하드 드라이브 최대 8.1을 지원합니다
컴퓨터에서 ATA-2 를 지원하는 경우 CMOS 설정에서 (LBA, 논리 블록 주소) 또는 (CHS, 실린더, 헤드, 섹터) 설정을 찾을 수 있습니다.
2 개의 콘센트는 1 차 장치 1 개와 슬레이브 장치 1 개를 각각 연결하여 4 개의 장치를 지원할 수 있으며, 2 개의 콘센트도 1 차 콘센트와 슬레이브 콘센트로 나눌 수 있습니다.
일반적으로 속도가 가장 빠른 하드 드라이브와 옵티컬 드라이브는 주 슬롯에 장착할 수 있고 덜 중요한 장치는 슬레이브 슬롯에 배치할 수 있습니다. 이 배치는 주 소켓이 고속 PCI 버스에 연결되고 소켓에서 느린 ISA 버스에 연결될 수 있도록 486 및 이전 펜티엄 컴퓨터에 필요합니다.
ATA-3(fasta-2):
이 버전은 더 빠른 작동 모드 (예: 16.7MB/s) 를 추가하지 않고 PIO-4 를 지원하지만 간단한 암호 보호 보안 체계 도입, 전력 관리 체계 수정, S.M.A.R.T (
ATA-4(UltraATA, UltraDMA, UltraDMA/33, UltraDMA/66):
이 새로운 표준은 PIO-4 에서 최대 데이터 전송 속도를 33MB/s 또는 66MB/s 로 두 배로 높였습니다.
또한 PC 의 DMA 채널을 사용하여 CPU 의 처리 부하를 줄일 수 있는 새로운 버스 점유 기술을 도입했습니다.
Ultra-ATA 를 사용하려면 유휴 PCI 확장 슬롯이 필요합니다. UltraATA 하드 드라이브 카드를 ISA 확장 슬롯에 꽂으면 ISA 버스의 최대 데이터 전송 속도가 8 MB/s 에 불과하므로 장치가 최대 전송 속도에 도달할 수 없습니다 .....
여기서 Ultra ATA/66 (Ultra DMA/66) 은 현재 메인스트림 데스크탑 하드 드라이브에 사용되는 인터페이스 유형이며 최대 외부 데이터 전송 속도는 66.7 MB/s 입니다 .....
직렬 ATA:
새로운 직렬 ATA (serial ATA) 는 인텔사가 올해 IDF (인텔 개발자 포럼) 에 발표한 차세대 주변 장치 제품에 사용될 인터페이스 유형입니다. 이름에서 알 수 있듯이 연속 직렬 방식으로 데이터를 전송하며 동시에 1 비트 데이터만 전송합니다. 이렇게 하면 인터페이스의 핀 수가 줄어들고 모든 작업은 4 개의 핀 (번호 65438) 으로 완료됩니다
이를 통해 전력 소비량과 발열을 줄일 수 있습니다.
최신 하드 드라이브 인터페이스 유형 ATA- 100 은 직렬 ATA 로, 초기 사양으로 최대 외부 데이터 전송 속도는 100 MB/s 이며 위에 설명된 두 가지 IBM Deskstar 75GXP 및 deskstata 를 지원합니다
200 1 2 분기에는 150mb/s 의 데이터 전송 속도를 높일 수 있는 직렬 ATA1x 표준 제품이 출시됩니다.
직렬 ATA 인터페이스의 경우, 한 대의 컴퓨터에 두 개의 하드 드라이브가 동시에 있는 것은 메인 디스크와 슬레이브 디스크를 구분할 수 없고, 각 장치는 컴퓨터 호스트에 주안점이므로 많은 점퍼 시간을 절약할 수 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 컴퓨터명언)
SCSI 인터페이스:
SCSI 는 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스를 가리키며 1979 에서 처음 개발되었습니다. 처음에는 소형 폼 팩터의 인터페이스 기술로 개발되었지만 컴퓨터 기술이 발달하면서 일반 PC 에 완전히 이식되었습니다.
현재 SCSI 는 SCSI- 1 과 SCSI-2(SCSI 폭 및 SCSI 바람 속도) 로 나눌 수 있습니다. 최신 SCSI 는 SCSI-3 이지만 SCSI-2 는 현재 가장 인기 있는 SCSI 버전입니다.
SCSI 는 하드 드라이브, 옵티컬 드라이브, ZIP, MO, 스캐너, 테이프 드라이브, JAZ, 프린터, 옵티컬 드라이브 등의 장치에 널리 사용됩니다.
그것의 장점은 매우 많은데, 주로 다음과 같은 점이 있다.
1, 적응성이 넓다. SCSI 를 사용하여 15 개 이상의 장치를 연결할 수 있으며 이러한 모든 장치는 하나의 IRQ 만 차지하므로 IDE 에서 15 주변 장치의 제한을 피할 수 있습니다.
2. 멀티태스킹 IDE 와 달리 SCSI 를 사용하면 한 디바이스는 데이터를 전송할 수 있고 다른 디바이스는 데이터를 찾을 수 있습니다.
이를 통해 Linux 및 Windows NT 와 같은 멀티 태스킹 운영 체제에서 더 높은 성능을 얻을 수 있습니다.
광대역 폭; 이론적으로 가장 빠른 SCSI 버스 대역폭은 160MB/s, 즉 ultra160/s SCSI 입니다. SCSI 이는 하드 드라이브의 최대 전송 속도가 160MB/s 에 도달한다는 것을 의미합니다 (물론 이론적으로는 실제 어플리케이션에서 더 낮을 수 있음).
4, 낮은 CPU 사용량
초기 SCSI 에서 현재 Ultra 160/m SCSI 에 이르기까지 SCSI 인터페이스는 다음과 같은 몇 가지 개발 단계로 구성됩니다.
1, SCSI-1-최초의 SCSI 는 1979 년 미국 Shugart corporation (shugart 의 전임자) 이 제정했습니다. 1986 에서 ANSI 공인 SASI (Shugart Associates 시스템 인터페이스) 를 받았습니다. 이것이 바로 우리가 지금 말하는 SCSI-1 이며 동기식 및 비동기식 SCSI 주변 장치를 지원하는 기능을 갖추고 있습니다. 7 개의 8 비트 주변 장치에 대한 최대 데이터 전송 속도는 5mb/s 입니다. WORM 주변 장치를 지원합니다.
2. SCSI-2-90 90 년대 초 (특히 1992), SCSI 는 SCSI-2 로 발전했습니다. 당시 SCSI-2 제품 (일반적으로 고속 SCSI 라고 함) 은 동시 전송 빈도를 높여 데이터 전송 속도를 100 MB/s 로 높일 수 있었습니다. 초기 8 비트 병렬 데이터 전송을 좁은 SCSI； 라고 합니다. 이후 16 비트 병렬 데이터 전송을 위한 WideSCSI 가 등장해 데이터 전송 속도가 20 MB/s 로 향상되었습니다 .....
3.SCSI-3- 1995 는 SCSI-3 fast-20 병렬 인터페이스 (데이터 전송 속도 20M/S) 라고 하는 Ultra SCSI 로 알려진 SCSI-3 을 도입했습니다. 동기식 전송 클럭 주파수를 20MHZ 로 높이는 기술을 사용하여 데이터 전송을 개선하므로 16 bit 전송의 와이드 모드를 사용할 경우 데이터 전송은 40mb/s 에 이를 수 있습니다.
인터페이스 케이블의 최대 길이는1.5m 입니다 .....
4. 1997 LVD (저전압 차등) 전송 방식을 사용하는 Ultra 2 SCSI(Fast-40) 출시. 16 비트 Ultra2SCSI(LVD) 인터페이스는 최대 80MB/S 의 전송 속도를 제공하며 최대 허용 인터페이스 케이블은 12m 입니다.
5, 1998 년 9 월 ultra160/m SCSI (f.a.s.t.-80 under wide) 사양이 공식 출시되었으며 최대 데이터 전송 속도는/kloc-0 입니다
현재 가장 인기 있는 직렬 하드 드라이브 기술
인텔 915 플랫폼이 출시되면서 최신 ICH6-M 도 우리의 시야에 들어왔다.
ICH6 는 일부 전원 관리 기능 외에도 SATA (직렬 ATA, 이하 SATA) 및 PCI-E 개념을 공식 도입했습니다.
노트북의 경우 PATA (Parallel ATA, 이하 PATA) 는 탄생일로부터 하드 드라이브를 연결하는 데 사용되었습니다. SATA 의 출현은 의심할 여지없이 하드 디스크 인터페이스의 혁명이다.
오늘날 인텔의 적극적인 추진으로 노트북도 SATA 진영에 진입하기 시작했다.
SATA 의 장점에 대해서는 모두가 알고 있다고 믿습니다.
사실, SATA 는 PATA 에 비해 비교할 수 없는 많은 장점을 가지고 있으며, 필자는 이 글에서 기술적 세부 사항을 통해 분석할 것입니다.
이 문장 다 보고 나면 SATA 에 대해 더 잘 알 수 있을 것 같아요.
또한 이 문서에서는 주로 노트북과 데스크탑에 초점을 맞추고 있으므로 RAID 와 같은 기술은 이 문서에서 다루지 않습니다.
직렬 및 병렬 통신
자세히 소개하기 전에 직렬 통신과 병렬 통신의 특징을 알아보겠습니다.
일반적으로 직렬 통신은 두 개의 신호선과 하나의 접지선을 통해 서로 정보를 전송할 수 있습니다.
아래 그림과 같이 장치 A 와 장치 B 사이의 신호 교환은 두 개의 신호선과 하나의 접지선으로만 이루어집니다.
이렇게 하면 한 클럭 내에 두 개의 데이터 (방향당 한 명, 전이중) 가 전송됩니다. 클럭 주파수가 충분히 높으면 데이터 전송 속도도 충분히 빠릅니다.
만약 우리가 비용을 절감하고자 한다면, 우리는 하나의 신호선으로만 접지선을 연결할 수 있다.
이러한 시계는 단 한 명 (반이중) 만 전송하며 클럭 주파수를 높여 속도를 높일 수 있습니다.
병렬 통신은 본질적으로 직렬 통신과 동일합니다.
유일한 차이점은 병렬 통신이 여러 데이터 케이블에 의존하여 한 클럭 주기 동안 더 많은 비트를 전송한다는 것입니다.
아래 그림에서 데이터 케이블은 한두 개가 아니라 여러 개입니다.
8 개의 데이터 케이블이 있는 경우 동일한 클럭 주기 동안 전송되는 데이터의 양은 8 비트라는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
PCI 버스와 같은 데이터 케이블이 충분하다면 이 기간 동안 32 비트 데이터를 전송할 수 있습니다.
여기서, 나는 독자에게, 한 제품에 있어서 가장 낮은 비용으로 대역폭의 수요를 만족시키는 것은 바로 성공적인 설계이다. 네가 직렬 통신이든 병렬 통신이든, 너의 전송 기술이 선진적이든 낙후되든 간에.
PATA 인터페이스 속도
우리는 ATA-33 의 속도가 33MB/S 이고 ATA- 100 의 속도가 100 MB/s 라는 것을 알고 있습니다.
그럼 이 속도는 어떻게 계산했나요?
우선, 우리는 버스의 클럭 주파수를 알아야 한다. 예를 들어 ATA- 100 은 25MHz 이고, PATA 에는 16 개의 병렬 데이터 케이블이 있으며, 한 번에 16 비트 데이터를 전송할 수 있습니다.
버스 자체의 주파수를 줄이기 위해 PATA 는 시계의 위쪽과 아래쪽을 따라 데이터를 전송하도록 설계되어 (DDR 의 원리와 유사) 클럭 주기가 32bit 를 전송할 수 있습니다.
이렇게 하면 우리는 쉽게 ATA- 100 속도를 25m *16 bit * 2 = 800 Mbps =100 mbyte/s 로 얻을 수 있다.
PATA 의 한계
같은 주파수에서 병렬 버스는 직렬 버스보다 낫다.
하드 디스크 데이터 전송 속도가 지속적으로 향상됨에 따라 기존의 병렬 ATA 인터페이스는 점차 몇 가지 설계 결함을 드러냈으며, 그 중 가장 치명적인 문제는 병렬 라인의 신호 간섭입니다.
그럼 신호선은 어떻게 서로 간섭하는 건가요?
1, 첫 번째는 신호의 반사 현상이다.
남교의 PATA 신호는 평평한 신호선을 통해 하드 드라이브에 도달합니다 (노트북에 남교에서 하드 드라이브로 연결되는 인터페이스도 있음).
마이크로웨이브 통신을 배운 독자들은 신호가 PATA 하드 드라이브에 도착하면 반등할 수밖에 없고, 반등된 신호는 현재 전송 중인 신호에 겹쳐져 전송 중인 데이터의 무결성을 손상시켜 수신측의 오판을 초래할 수 있다는 것을 알고 있을 것이다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 통신명언)
따라서 실제 설계에서는 신호의 무결성을 보장하기 위해 적절한 회로를 설계해야 합니다.
남교에서 보낸 PATA 신호는 일반적으로 PATA 장치로 전송되기 전에 제외가 필요하다는 것을 알 수 있습니다.
신호가 반사되는 것을 효과적으로 막기 위해서는 최소한 30 개의 저항 (16 데이터 케이블 외에도 일부 제어 신호) 을 추가해야 합니다.
하드 드라이브 내부에서는 하드 드라이브 공급업체가 터미널 저항을 연결하여 따옴표가 튀는 것을 방지합니다.
이로 인해 비용이 증가할 뿐만 아니라 PCB 레이아웃에 문제가 생겼습니다.
물론, 신호 바운스는 모든 고속 회로에서 발생하며, SATA 에서도 터미널 저항을 볼 수 있지만, SATA 의 데이터 케이블은 PATA 보다 적고 차등 신호 전송을 채택하고 있기 때문에 이 문제는 두드러지지 않습니다.
둘째, 신호 이동 문제.
이론적으로 병렬 버스의 데이터 케이블 길이는 같아야 합니다.
실제로 이 점을 보증하기는 어렵다.
신호 케이블 길이가 일치하지 않으면 신호가 수신측에 너무 빠르거나 너무 느리게 도달하여 논리적 오판이 발생할 수 있습니다.
그리고 신호가 지연되는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 이를테면 회로 기판의 분포용량, 신호선이 고주파일 때 발생하는 감응 등이 있습니다.
그림과 같이 왼쪽 남교 끝에서 보낸 데이터는 [1, 1, 1, 0] 입니다. 하드 드라이브로 보내는 동안 네 번째 신호는 어떤 이유로 지연되어 판단의 순간에 수신측에 도달하지 못했다.
이렇게 수신기는 수신된 신호가 [1, 1, 1, 1] 이라고 판단하고 오류가 발생합니다.
병렬 데이터 케이블이 많을수록 오류 발생 확률이 높다는 것을 알 수 있다.
다음 그림은 소니 Z 1 의 하드 드라이브 리턴입니다. 우리는 디자이너가 PATA 데이터 케이블의 길이 일관성 요구 사항을 충족하기 위해 뱀 선을 많이 만들었다는 것을 알 수 있다.
신호의 시계가 빠를수록 판단된 신호가 판단될 시간이 짧을수록 오판의 가능성이 커진다고 상상하기 쉽다.
느린 버스 (up) 에서는 데이터 신호와 판단 신호 사이의 시간 오차가 A 로 허용되고 고속 버스 (down) 에서는 허용 오차가 B 입니다.
속도가 빠를수록 허용 오차가 작아집니다.
이는 PATA 버스 주파수 증가의 한계이기도 하며 버스 주파수는 하드 드라이브 전송 속도에 직접적인 영향을 미칩니다.
3, 신호 케이블 사이에 간섭 (직렬 간섭)
이 간섭은 거의 모든 회로에 존재합니다.
신호 오프셋과 마찬가지로 직렬 간섭은 병렬 통신에서 흔히 발생하는 문제입니다.
병렬 통신에는 여러 신호 케이블이 병렬로 실행 (길이, 분산 용량 등의 매개변수 일관성 충족) 되어야 하기 때문에 직렬 간섭이 발생합니다.
신호선은 데이터를 전송하는 동안 0, 1 사이에서 끊임없이 변하기 때문에 주변의 자기장이 빠르게 변한다.
패러데이의 법칙을 통해 자기장의 변화가 빠를수록 자력선을 절단하는 도선의 전압이 커진다는 것을 알 수 있다.
이 전압은 신호 왜곡을 일으킬 수 있다. 신호 주파수가 높을수록 전혀 작동하지 않을 때까지 간섭이 더 심해집니다.
직렬 간섭은 병렬 PATA 선에 영향을 미치는 가장 불리한 요소라고 할 수 있으며, 이는 회선 길이를 크게 제한한다.
하드 드라이브 복구는 주로 백업에 의존하고 있으며, 일부 전문 복구 기술은 전문 학습이 필요합니다. 하지만 저는 프로가 아닙니다. 현재 고스트는 모든 디스크를 백업하고, 백업 파일을 생성하고, 필요한 경우 데이터를 복구하는 데 사용할 수 있는 가장 일반적인 유형입니다.
현재 시장의 주요 하드 드라이브는 Meto, 서부 데이터 (WD), ST, 삼성, 동지, 파나소닉, 최신 이토 비밀 하드 드라이브입니다.
칼상