Controlador de disco duro del controlador de disco duro: principio de funcionamiento

El controlador del disco duro es el adaptador de la unidad de disco. Es el dispositivo de interfaz entre la computadora y la unidad de disco. Recibe e interpreta comandos de la computadora y envía varias señales de control a la unidad de disco. Detecta el estado de la unidad de disco, escribe datos en el disco y lee datos del disco de acuerdo con el formato de datos del disco especificado. Hay muchos tipos de controladores de disco, pero su composición básica y principios de funcionamiento son generalmente los mismos. Consiste principalmente en un circuito lógico de control y un microprocesador conectado al bus del sistema informático para completar la lectura y escritura de la separación de datos de lectura y la escritura de datos. circuitos de compensación y codificación de datos, circuitos de detección y corrección de errores de datos, circuitos lógicos que controlan la transmisión de datos, conversión y formateo de serie a paralelo según comandos de la computadora, memoria de solo lectura que almacena los programas básicos de entrada y salida de. el disco, y consta de buffers para el intercambio de datos y otras partes.

Controlador de disco duro: controlador IDE El controlador IDE suele estar integrado en la placa base y puede admitir hasta 4 discos duros y transferir datos hasta 66 megabytes (MB) por segundo, pero muchos controladores IDE solo pueden transferir 33 megabytes. Existen varias variaciones de controladores IDE. El más común es ATA: el accesorio de tecnología avanzada ATA es un segundo controlador instalado en el disco duro inventado por IBM, que puede acelerar enormemente la transmisión de datos. Actualmente, ATA-3 y ATA-4, que han mejorado aún más el rendimiento, se utilizan ampliamente en estaciones de trabajo de audio. Si no está seguro de qué controlador se utiliza en su computadora, consulte los manuales de la placa base y del disco duro.

ATA se puede dividir en los siguientes tipos:

ATA-1

El controlador de disco duro original tiene el mismo concepto que IDE.

ATA-2

Generalmente denominado Fast ATA (FASTATA) o IDE mejorado (EIDE). EIDE fue lanzado por primera vez por Western Digital, utilizando un nuevo BIOS que permite la gestión de discos duros con una capacidad de 504 MB. Quantum y Seagate lanzaron simultáneamente FastATA, que puede transmitir datos más rápido, admite capacidades superiores a 504 MB y puede conectar 4 dispositivos, incluidos CD-ROM y unidades de cinta.

ATA-3 ATA-3 se lanzó inmediatamente después de ATA-2, pero el rendimiento no mejoró mucho. Por lo general, ATA-3 es equivalente a EIDE o FastATA.

ATA-4

ATA-4 también se llama UltraATA o UltraDMA y contiene regulaciones ATAPI4. ATAPI es la abreviatura de ATAttachmentwithPacketInterface, que permite que las unidades de CD-ROM y cintas compartan el bus ATA con los discos duros ATA, que es el controlador más utilizado en las computadoras en la actualidad. ATA-5

ATA-5 es una especificación en desarrollo que puede admitir velocidades de transmisión superiores a 66 MB y al mismo tiempo mejorar la confiabilidad a través de algoritmos internos mejorados. Se requieren nuevos cables UDMA80 y las nuevas placas base admitirán ATA-5.

Apple-ATA

Muchas computadoras Macintosh, incluidas G3 y G4, también implementan regulaciones IDE, EIDE o UDMA y pueden usar cualquier disco duro de PC estándar, pero deben formatearse por separado. Debido a la introducción de varias especificaciones ATA, se han derivado especificaciones relevantes para el rendimiento:

ATA/66

El rendimiento máximo de datos es 66 MB por segundo.

ATA/100 es similar a ATA/66, pero el rendimiento máximo de datos es de 100 MB por segundo. La placa base y el disco duro deben admitir ATA/100 al mismo tiempo. Hay algunas tarjetas PCI producidas por terceros. partes que pueden ayudar a la computadora a ejecutar la unidad ATA/100. Controlador SCSI

SCSI (pronunciado como scuzzy) es un controlador de disco duro muy avanzado, pero suele ser más caro que IDE y, por tanto, difícil de popularizar.

SCSI puede admitir múltiples discos duros, CD-ROM, escáneres y otros dispositivos, y puede conectar hasta 30 dispositivos y periféricos en cadena. Es más adecuado para estudios de grabación que requieren una gran capacidad. Los controladores SCSI son tradicionalmente más rápidos que los IDE, capaces de alcanzar velocidades de 160 MB por segundo, y se están desarrollando nuevos controladores que pueden llegar incluso a 320 MB por segundo. Al igual que IDE, existen algunas versiones diferentes de SCSI. Si su DAW requiere el mejor rendimiento, utiliza el estándar de 24 bits/96 Khz o 24 bits/192 KHz y almacena grandes cantidades de datos, se debe considerar primero SCSI.

El uso de SCSI en un sistema requiere dos tipos de equipos: un controlador SCSI, generalmente representado por una tarjeta PCI, y dispositivos SCSI como discos duros, CD-ROM, etc., que deben conectarse con Cables SCSI. La elección final depende de su presupuesto y de la naturaleza de su trabajo. Si desea que su DAW tenga la mayor cantidad de pistas, debe utilizar un disco duro SCSI160 de 15.000 RPM (revoluciones por minuto).

Reglamentos relevantes de SCSI

SCSI-1

SCSI1 es el reglamento original de 1986, el primer estándar SCSI. Permite conectar hasta 7 dispositivos, con una velocidad de transferencia máxima de 5 MB por segundo, lo que marcó una época en aquel momento.

SCSI-2

SCSI2, también conocido como FastSCSI (Fast SCSI), realizó muchas mejoras sobre la base de SCSI1, pero no se utilizó ampliamente hasta 1994. SCSI-2 simplifica algunas opciones confusas, aumenta la confiabilidad y aumenta las velocidades de transferencia a 10 MB por segundo.

FastWideSCSIFastWideSCSI es un tipo de SCSI2. El ancho del bus se duplica para convertirse en un bus de 16 bits. La velocidad de transmisión se incrementa a 20 MB por segundo.

UltraSCSIUltraSCSI también es un tipo de SCSI2, utiliza el bus original de 8 bits, pero la velocidad de transferencia máxima es de 20 MB por segundo y la cantidad de dispositivos que se pueden conectar a un solo controlador sigue siendo 7.

UltraWideSCSIUltraWideSCSI se llama WideUltraSCSI. Al igual que FastWideSCSI, utiliza un bus de 16 bits. La velocidad de transmisión máxima es de 40 MB por segundo.

WideUltra2SCSI

Ultra2SCSIUltra2SCSI utiliza un bus de 8 bits, pero la velocidad del reloj interno se duplica, la velocidad de transferencia máxima alcanza los 40 MB por segundo y la cantidad de dispositivos a los que se pueden conectar un solo controlador sigue siendo 7.

WideUltra2SCSI

WideUltra2SCSI es el SCSI más rápido durante un período de tiempo. Utiliza un bus de 16 bits, la velocidad de transferencia máxima es de 80 MB por segundo, la velocidad del reloj interno se duplica y una. El controlador puede conectar equipos de 7 piezas.

Ultra3SCSIUltra3SCSI, también conocido como SCSI160, es un estándar SCSI extremadamente rápido. La velocidad de transmisión máxima del controlador que utiliza la ranura PCI de 32 bits es de 80 MB por segundo y la velocidad de transmisión máxima del controlador que utiliza la ranura PCI de 64 bits es de 160 MB por segundo. Un controlador puede conectar 14 dispositivos.

SCSI3 ha ido bajando poco a poco su precio y será la mejor opción para discos duros de grabación de 24 bits/96 KHz.

Ultra320SCSI

Ultra320SCSI es un nuevo estándar SCSI que acaba de empezar a aplicarse. UltraSCSI320 utiliza una ranura PCI de 32 bits para permitir una velocidad de transferencia máxima de 160 MB por segundo, y un controlador que utiliza una ranura PCI de 64 bits permite una velocidad de transferencia máxima de 320 MB por segundo. SCSI320 utiliza un bus de 16 bits y es compatible con SCSI160.

Controlador de disco duro SATA integrado

SAS (SerialAttachedSCSI) es una tecnología SCSI en serie, que es un nuevo tipo de tecnología de conexión de disco. Combina las ventajas de las tecnologías de conexión en serie y SCSI paralelas existentes (Fibre Channel, SSA, IEEE1394 e InfiniBand, etc.), utiliza comunicación en serie como infraestructura de protocolo, utiliza el conjunto de instrucciones extendido SCSI-3 y es compatible con dispositivos SATA. es una pila de protocolos de conexión de dispositivos de almacenamiento de varios niveles. Los discos SAS son discos que utilizan esta tecnología de interfaz. Según las predicciones de la industria, los discos SAS pronto reemplazarán a los discos SCSI y se convertirán en el tipo de disco principal.

Características de SAS:

1. Mejor rendimiento:

La tecnología punto a punto reduce los conflictos de direcciones y la desaceleración de las conexiones en cadena;

p>

Se proporciona una ruta de señal dedicada para cada dispositivo para garantizar el máximo ancho de banda;

Las operaciones de datos en modo full-duplex garantizan el rendimiento de datos más efectivo;

2. Conexión de cable simple:

Cables más delgados con conectores más pequeños;

3. Mejor escalabilidad:

Sí, conecte más dispositivos de disco simultáneamente.

Debido a que Serial SCSI (SAS) es una estructura punto a punto, además de mejorar el rendimiento, cada dispositivo está conectado a una ruta de datos designada para aumentar el ancho de banda. La estructura de cables de SAS ahorra espacio, mejorando así las capacidades de disipación de calor y ventilación de los servidores que utilizan discos duros SAS. Normalmente, los cables paralelos más grandes pueden causar interferencias eléctricas y la estructura de cables de SAS puede resolver este problema. Además, la estructura SAS tiene muy buena escalabilidad y puede conectar hasta 16384 dispositivos de disco.

Los discos duros serie SCSI (SAS) utilizan la misma interfaz que S-ATA, pero utilizan más señales, por lo que los discos duros SAS no se pueden conectar a controladores de disco duro S-ATA. SAS es una interfaz universal que admite SAS y S-ATA, y el controlador SAS puede admitir discos SAS y SATA. S-ATA utiliza un subconjunto de señales del controlador SAS, por lo que el controlador SAS admite discos duros S-ATA.

Adaptador

Los discos duros SAS iniciales utilizan paquetes de 2,5 pulgadas, lo que permite que los servidores en rack admitan más discos duros. Algunos fabricantes han lanzado productos iniciales SAS estándar de 3,5 pulgadas; La velocidad de rotación es de 10.000 RPM y también se han lanzado productos de 15.000 RPM. Los discos duros SAS tienen el mismo o mejor rendimiento que los discos duros SCSI con la misma velocidad. La interfaz serie reduce el tamaño del cable y permite velocidades de transferencia más rápidas. Los discos duros SAS pueden transferir datos de hasta 3,0 Gbit/s.

Cada cable SAS tiene 4 cables, 2 entradas y 2 salidas. SAS puede leer y escribir datos al mismo tiempo, y las operaciones de datos full-duplex mejoran la eficiencia del rendimiento de los datos.

Como nueva tecnología de interfaz de almacenamiento, SAS no sólo es funcionalmente comparable a FibreChannel, sino que también es compatible con SATA. Por lo tanto, es reconocida por la industria como la mejor opción para reemplazar SCSI paralelo. Las ventajas de SAS se reflejan principalmente en: flexibilidad, ser compatible con SATA, ahorrar inversión para los usuarios; escalabilidad, un dominio SAS puede conectar directamente hasta 16.384 dispositivos, excelente rendimiento, la arquitectura punto a punto permite aumentar el rendimiento a medida que avanza el sistema; el número de puertos aumenta; más razonable El diseño del cable proporciona una disipación de calor más eficiente en entornos de alta densidad. Generalmente existen cuatro indicadores básicos para medir la calidad de una tecnología: rendimiento, confiabilidad, escalabilidad y costo. Si analizamos la historia del desarrollo de la tecnología de discos serie, desde Fibre Channel hasta SATA y SAS, varias tecnologías tienen sus propios puntos fuertes.

Fibre Channel, la primera tecnología de almacenamiento serializado, puede satisfacer las necesidades de almacenamiento de alto rendimiento, alta confiabilidad y alta escalabilidad, pero el precio sigue siendo alto. El costo de los discos duros SATA ha bajado, pero se utiliza principalmente para almacenamiento cercano. y el almacenamiento no lineal después de todo, las aplicaciones críticas no son satisfactorias en términos de rendimiento; SAS debe considerarse como una solución versátil que admite discos SAS y SATA. con alto rendimiento, alta confiabilidad y alta escalabilidad. Puerto paralelo

El fallo más común del disco duro es el fallo de arranque, es decir, el disco duro no puede iniciarse, etc. Cuando ocurre una falla en el arranque, el sistema mostrará muchos mensajes de error. Si entendemos estos mensajes, será muy útil para resolver el problema del disco duro:

1. Mensaje de error: HDDcontrollerfailure

Motivo del error: se trata de un error de tiempo de espera causado porque la unidad no completa la operación dentro del tiempo especificado después de que el programa POST (programa de detección automática en BIOS) emite un comando de búsqueda a la unidad al iniciar la máquina. Si se produce este error, es posible que su disco duro esté dañado.

2. Mensaje de error: HDCcontrollerfail

Explicación del error: Error en el control del controlador del disco duro.

Causa del error: este tipo de falla es una falla de hardware. Después de que el programa POST envía un comando de reinicio al controlador, no recibe una respuesta de interrupción del controlador dentro del tiempo especificado. que el controlador está dañado o el cable no está conectado correctamente. Además, la falla del control del controlador también está relacionada con si la configuración de los parámetros del disco duro es correcta.

IDE

3. Mensaje de error: NOROMBASICSYSTEMHalT

Explicación del error: El sistema BASIC no se solidifica y el sistema se apaga.

Este tipo de error suele ocurrir en máquinas de 486 y anteriores, y es un mensaje que sólo aparece en máquinas muy antiguas. La función del programa de arranque principal cuando se inicia el sistema es encontrar una partición activa del disco duro (una partición de arranque) entre las cuatro entradas de la tabla de particiones. Si ninguno de los discos duros es una partición activa, el sistema no sabrá dónde iniciar el sistema operativo. Solo puede ejecutar una interrupción y llamar al programa BASIC solidificado en el BIOS de las computadoras anteriores. Si BASIC no está solidificado, aparece este error. ocurrirá y provocará un accidente. Entonces, el método de reparación más simple es usar FDISK para configurar una partición activa en el disco duro. La computadora ya no tendrá el programa BASIC solidificado y ya no ocurrirá este error.