| Новые программы oszone.net |  |
Внешние накопители всё чаще дополняют, а кое-где уже и вытесняют внутренние. Внешние винчестеры сегодня используются уже не просто как мобильные носители информации ёмкостью в сотни гигабайт, но и как рабочие накопители, на которых производится работа - видеомонтаж, работа со звуком и т.д. Действительно удобно иметь винчестер на столе, который можно перенести на другой компьютер, легко подключить к ноутбуку или сносить к соседу за обновлениями фильмов, теперь уже не в MPEG4, как было пару лет назад, а в MPEG 2, то есть, в формате DVD. Благо, ёмкости жёстких дисков позволяют записывать на них что угодно и в больших объёмах. Внешний винчестер включается по мановению вашей руки, поэтому он не всегда мешается в списке носителей проводника Windows, на нём удобно хранить бэкап, так как в выключенном состоянии ему не страшны вирусы и повреждения компьютера. Кроме того, внешние винчестеры сейчас всё чаще используются в качестве дополнительных накопителей для компьютеров, собранных на платформах класса SFF (типа Shuttle XPC или ECS EZ-Buddie), в которых есть место для установки только одного HDD. Но если раньше внешние жёсткие диски и внешние мобильные шасси для HDD имели только два интерфейса - USB 1.1/2.0 и FireWire (IEEE 1394a), то за последний год ситуация немного поменялась: получили распространение два новых стандарта - Serial ATA 150 и IEEE 1394b, так называемый FireWire 800. Первый - последовательный интерфейс, пришедший на смену Parallel ATA, привычного нам ATA-133. Этот интерфейс поддерживает функцию "горячей замены" устройства и, в общем-то, разрабатывался с учётом его использования для внешних накопителей. Второй, FireWire 800, является логическим продолжением FireWire и отличается, в первую очередь, большей в два раза пропускной способностью - 800 МБит/с. В этой статье мы рассмотрим современные стандарты, использующиеся для подключения внешних накопителей и сравним их по скорости с "родным" ATA-133. IEEE 1394a Стандарт IEEE 1394a, более известный как FireWire, разрабатывался, прежде всего, для подключения видеотехники - цифровых видеокамер, устройств оцифровки видео и тому подобного медиа-окружения. Поэтому FireWire оптимизирован для передачи потоковой информации без задержек. Максимально возможная скорость, 400 Мбит/с (50 Мб/с), отдаётся большей частью именно на передачу основных данных, оставляя меньшую часть для служебной информации. Не стоит забывать, что по шине IEEE 1394 может производиться и управление техникой, а так же её питание. Максимальная длина кабеля по стандарту IEEE 1394a составляет 4.5 метра. Сами кабели, как и разъёмы, бывают двух видов - четырёхконтактные и шестиконтактные. Первые используются в том случае, если нет необходимости питать подключенное устройство. Например, при перекачки данных с видеокамеры. В таких устройствах, как правило, используются разъёмы I-Link, четырёхконтактные, без питания. Зачастую разъёмы I-Link устанавливаются на лицевой панели компьютеров для облегчённого подключения именно видеокамер. Так как камеры подключаются к компьютеру редко, то на эстетический вид они не портят. Шестиконтактные разъёмы (именно они и называются FireWire), как правило, не выносятся на лицевую панель компьютеров. К ним стационарно или на длительное время подключаются принтеры, сканеры и внешние винчестеры. Трапецеидальный 6-контактный разъём IEEE 1394a прижился только на персональных компьютерах, которые могут быть источниками питания для периферии. Так как несмотря на число контактов, интерфейс остаётся одним и тем же, существуют переходники с FireWire на I-Link. Два устройства стандарта FireWire общаются друг с другом по типу Peer-To-Peer, минуя основной управляющий элемент. То есть, теоретически, могут обходиться и без компьютера. IEEE 1394b Цифровые видеокамеры стали иметь всё большее разрешение матрицы. Нагрузка на шину IEEE 1394 начала увеличиваться, и на смену IEEE 1394a приходит новый стандарт, IEEE 1394b. Принятый в 2002 году, новый стандарт поднял планку пропускной способности шины до предела 800 Мбит/с (100 МБ/с), то есть, в два раза выше, чем было у FireWire 1 и в 1.66 раз выше, чем у USB 2.0. Этот стандарт использовал новое кодирование, основанное на алгоритмах, используемых в оборудовании для гигабитных сетей и для оптоволокна. Это кодирование, имеющее маркировку 8B10B позволило снизить затухание сигнала по сравнению с оригинальным кодированием data/strobe, используемом в FireWire стандарте. Помимо увеличения пропускной способности стандарта выросла и максимально допустимая длина кабеля, но только теперь она составляет 100 метров, что в 22 раза больше, чем позволял стандарт IEEE 1394a. Правда, для подключения устройств на таком расстоянии должен использоваться специальный кабель - оптоволокно или стандартная витая пара для сетевых карт Ethernet. Если будет использоваться кабель с жёстким пластиковым оптоволокном, то максимальная скорость будет ограничена 200 Мбит/с, а если Ethernet-кабель, то 100 Мбит/с. Обычный же 9-контактный кабель по-прежнему может соединять два устройства IEEE 1394b на расстоянии до 4.5 метров. Кстати, о кабелях и разъёмах. В отличие от стандарта USB, который плавно перешёл с версии 1.1 до 2.0, сохраняя полную обратную совместимость, новый стандарт потребовал введения нового 9-контактного разъёма.
^^ 9-контактный кабель стандарта IEEE 1394b ^^ Для сохранения совместимости со стандартом IEEE 1394a и тысячами устройств, использующих порты FireWire 400, новый стандарт имеет два типа передачи данных - "бета-режим", когда соединяются устройства, поддерживающие IEEE 1394b и режим обратной совместимости, при котором возможно подключение устройств IEEE 1394a. В режиме обратной совместимости максимальная скорость шины автоматически снижается до 400 Мбит/с. Ну а раз остаётся обратная совместимость IEEE 1394b со старыми устройствами IEEE 1394a, то подключение, скажем, видеокамеры или внешнего накопителя с интерфейсами FireWire и I-Link к новому контроллеру - лишь вопрос покупки соответствующего кабеля. Стандартом предусмотрены и переходник с 9-контактного разъёма на 4-контактный
^^ Переходник с 9-контактного на 4-контактный разъём ^^ и с 9-контактного на 6-контактный.
^^ Переходник с 9-контактного на 6-контактный разъём ^^ Что касается питания, то в стандарте IEEE 1394b возможности по передаче электроэнергии так же были расширены. Теперь по шине можно передавать ток величиной до 1.5 Ампер при напряжении до 30 Вольт. То есть, 45 Ватт, чего достаточно для питания четырёх современных винчестеров с частотой вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Причём, стандарт FireWire подразумевает разумное управление питанием - мощность передаётся только тогда, когда она требуется. Теперь по шине можно питать не только жёсткие диски, но и принтеры и сканеры. Мы уже ни раз укоряли производителей внешних мобильных шасси для HDD в том, что они не желали использовать питание от шины. Если и теперь, когда им предлагают аж 45 Ватт (реально платы-контроллеры могут нести нагрузку 15-18 Ватт на порт), если они не будут делать Bus-powered HDD External Enclosure, это будет хамством.
^^ Девятиконтактный и шестиконтактный кабели IEEE 1394 ^^ Сегодня стандарт IEEE 1394b поддерживает передачу на скоростях 100 Мбит/с, 200 Мбит/с, 400 Мбит/с и 800 Мбит/с; в планах расширить пропускную способность до 1600 Мбит/с и 3200 Мбит/с. Но этого стоит ожидать лишь с приходом шины PCI Express, так как 1600 Мбит/с - это 200 Мб/с, в полтора раза больше, чем пропускная способность шины PCI 2.1. Надеюсь, что и для этих скоростей будут использоваться 9-контактные разъёмы. Всё же даже при наличии любых переходников на рынке, лучше придерживаться одного стандарта разъёмов, а не покупать дополнительные кабели. USB 2.0 Стандарт USB 2.0 - не более, чем "разгон" уже существовавшего USB 1.1. Та же направленность - на подключение периферийных устройств типа мышек, цифровых фотокамер, картридеров и тому подобных устройств, не требующих гарантированной постоянной пропускной способности. USB 2.0, как и USB 1.1, использует четырёхконтактные плоские разъёмы, полностью совместимые между собой. Так же существуют разъёмы Mini-USB, используемые на компактных устройствах - MP3 плеерах, цифровых камерах и т.д. Переходники найти в продаже достаточно сложно. Единственная разница в подключении USB 1.1 и USB 2.0 в том, что стандарт второго поколения требует экранирования кабелей. Теоретическая скорость USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мб/с), передаваемая электрическая мощность - 2.5 Ватта (хватит лишь для вебкамеры и 2.5" винчестеров с низкой частотой вращения шпинделя). Общение устройств стандарта USB 2.0 происходит по схеме Master/Slave, то есть, все потоки данных управляются компьютером, что замедляет работу интерфейса. Длина кабеля для соединения двух устройств по шине USB 2.0 может составлять не более 5 метров. Единственное преимущество интерфейса USB 2.0 - это его большая распространённость и дешевизна. Покажите мне современный компьютер без портов USB 2.0 и я вам подарю Host-контроллер USB 2.0. А те же самые внешние мобильные шасси с интерфейсом USB 2.0 стоят значительно дешевле, чем аналоги с портами FireWire. Serial ATA 150 Интерфейс Serial ATA начал в качестве альтернативы уже устаревшему Parallel ATA. Имея пропускную способность до 1200 Мбит/с (150 Мб/с), - этот стандарт может дать фору любому другому из ныне использующихся для подключения внешних жёстких дисков. Прежде всего, потому что при подключении внешнего Serial ATA диска не будут использоваться никакие мосты типа USB-ATA или FireWire-ATA, присущие остальным. А это значит, что удастся избежать лишних задержек интерфейса. Кроме того, этот стандарт разрабатывался именно для работы с жёсткими дисками, а значит он полностью оптимизирован для передачи данных любыми потоками и в любых объёмах. Кроме того, являясь "родным" стандартом ATA, он упрощает загрузку с внешнего накопителя. Ведь до сих пор не все материнские платы могут загружаться с FireWire или USB 2.0 источника. Но почему же внешние Serial ATA накопители не получают распространение? К сожалению, всё очень просто, чтобы быть правдой. Развитию USB 1.1 и USB 2.0 помогали 200 миллионов устройств, проданных в течение одного лишь 2002 года. Мышки, вебкамеры и тому подобные девайсы. В случае с IEEE 1394 это были 60 миллионов цифровых камер и различных профессиональных аудио- и видео- устройств. А вот Serial ATA и внутри самого-то компьютера не очень охотно-то распространяется - пользователей устраивает и Parallel ATA. Так что нет того самого катализатора. Ведь согласитесь, что для распространения внешних мобильных шасси, коробочек с интефейсом Serial ATA должны получить распространение и сами винчестеры с Serial ATA. Ведь в противном случае при применении мостов Parallel ATA - Serial ATA для установки ATA-133 винчестеров в эти коробочки потеряется преимущество прямого подключения жёсткого диска извне. А кроме того, Serial ATA внутренний и Serial ATA внешний - не совсем одно и то же.
Кабели Serial ATA 150 для внутреннего использования необычно хлипкие. Стандарт вообще не подразумевает перемещение кабеля Serial ATA во время работы. Уровень сигнала и экранированность кабелей не смогут защитить от помех при работе с внешними устройствами. Питание по кабелю Serial ATA не передаётся, а максимальная длина интерфейсного кабеля составляет всего 1 метр, чего может не хватить даже для проводки внутри большого компьютерного корпуса. Разъёмы Serial ATA очень хлипкие и могут просто не выдержать перегибов, характерных для подключения внешних устройств. В общем, для внешних устройств вскоре будет применяться разновидность стандарта Serial ATA II, позволяющая подключать до четырёх устройств и организовывать их в RAID массивы. А что сегодня?
Сегодня некоторые производители Host-контроллеров и материнских плат устанавливают внешние Serial-ATA порты. Специальные, внешние, более толстые кабели Serial ATA уже имеются в продаже и поставляются с некоторыми коробочками. Конечно, ничего конструктивно нового в них нет - просто усиление защиты против электромагнитного излучения и механических нагрузок. К примеру, металлическая окантовка разъёма S-ATA 150, но ведь сам разъём не меняется... Сегодня внешние накопители с интерфейсом Serial ATA - это попытка сделать что-то, исправив своими силами недостатки интерфейса, рассчитанного на применение в мягких условиях. Поэтому, возможно, за Serial ATA и есть будущее, но очень далёкое и не за тем Serial ATA, который мы имеем сегодня. Однако, уже сегодня разработаны стандарты для внешних Serial ATA кабелей. Максимально разрешённая длина внешнего кабеля составляет всего 2 метра. Питания по шине, естественно, нет. Шлейфы не такие гибкие, как у USB 2.0 или FireWire. Хотя, некоторые производители заявляют пропускную способность для внешних S-ATA шлейфов до 4.5 Гбит/c. Подведём промежуточные итоги и сравним интерфейсы по различным параметрам
Внешние мобильные шасси Мы решили протестировать и сравнить по скорости интерфейсы IEEE 1394a, IEEE 1394b, USB 2.0 и Serial ATA. И дополнительно сравнить их с привычным ATA-133. Для этого нам пришлось взять винчестер IBM 120GXP (60 Гб, 2 Мб кэш, 7200 оборотов в минуту, интерфейс ATA-100) и поместить его в различные типы коробочек. Это достаточно быстрый жёсткий диск, способный показать недостаточность FireWire 400. Расскажем вам немного об используемом нами оборудовании, которое мы одолжили для тестирования в компании "Data Storage". Интерфейсная плата IEEE-1394b. Производителя нам установить так и не удалось, однако это не столь важно. Плата имеет три девятиконтактных порта IEEE 1394b (два внешних и один внутренний) и один шестиконтактный внешний порт IEEE 1394a.
Этот контроллер использует чипы Texas Instruments 3AA8CFW и Texas Instruments D857CT. На контроллере имеется разъём для подключения коннектора питания от 3.5" устройства. Внутренний FireWire порт один, девятиконтактный.
Внутреннего 6-контактного порта нет. В комплекте к плате поставляется один компакт-диск с драйверами и 9-контактный кабель.
Контроллер имеет 32-/64-битный интерфейс PCI и сможет использоваться в любом домашнем компьютере с одним свободным PCI слотом, несмотря на то, что часть интерфейсных контактов будут "висеть в воздухе". Однако, спецификации всех материнских плат со слотами PCI 2.1 подразумевают наличие свободного места за слотом, так что скорее всего такой контроллер установится в любую плату. Более того, такой интерфейс - тенденция в контроллерах IEEE 1394b. У нас с установкой платы контроллера не возникло никаких проблем, даже в наш тестовый компьютер, собранный на платформе Shuttle XPC Reflexion.
Конфигурация тестового компьютера
Для того, чтобы подключить жёсткий диск IBM 120 GXP с интерфейсом ATA-100 к порту Serial-ATA 150, пришлось использовать переходник с Parallel ATA на Serial ATA, плату имеющую одно лишь название - ST-101L. Это очень интересная миниатюрная платка, устанавливающаяся непосредственно на жёсткий диск или привод CD-ROM.
Она построена на базе моста Sunplus SP1F3611CT80. Эта плата с одной стороны имеет разъём ATA-133, а с другой - разъём Serial ATA. Устанавливаем её на жёсткий диск, подключаем к ней кабель питания (кабель поставляется в комплекте) и - готово!
Итак, мы можем подключить обычный жёсткий диск или привод CD-ROM с интерфейсом ATA-100 или ATA-133 к Serial ATA порту материнской платы. Не знаю, насколько это практично, но очень интересное устройство. Кстати, вот для Serial-ATA мобильных шасси этого переходника будет недостаточно, так как он не имеет разъёма питания для S-ATA дисков, использующегося в коробочках. Кстати, посмотрим на сами коробочки, взятые нами всё в той же компании "Data Storage". Первое мобильное шасси - модель ME-720, наиболее универсальное, с поддержкой интерфейсов FireWire 800, FireWire 400, USB 2.0 и USB 1.1. Эти шасси имеют довольно красивый корпус из блестящего оргстекла. Базовая электроника представлена чипами-контроллерами Oxford Semiconductor OXUF922-LQ-B, SST 39LF100 и Texas Instruments 34D8NKCT.
Мобильные шасси рассчитаны на 3.5-дюймовые жёсткие диски или магнитооптические приводы. Располагаться они могут на столе только горизонтально. Для этого на нижней стороне установлены резиновые ножки, благодаря которым коробочка не скользит по поверхности стола.
На задней стенке коробочки размещаются один 6-контактный порт IEEE 1394a, два девятиконтактных порта IEEE 1394b, и один порт Mini-USB с поддержкой режима Hi-Speed USB, то есть, USB 2.0. Почему применён именно этот маленький разъём, не понятно. Коробочка питается от внешнего блока питания, подключенного к 5-контактному Mini-Din разъёму. Включение и выключение производится с помощью большого тумблера. Очень жаль, что данные мобильные шасси не имеют возможности питания по шине FireWire, хотя, как мы уже говорили ранее, проблем с питанием от контроллера возникнуть не должно. В комплекте поставки коробочки идут все необходимые кабели - FireWire 400, FireWire 800 и USB 2.0. Вторая коробочка - внешние мобильные шасси TT-745 с интерфейсом Serial ATA 150. Жёсткий диск, устанавливаемый в них, так же должен иметь интерфейс Serial ATA и соответствующий разъём питания. Естественно, никаких мостов и дополнительных контроллеров для построения этих шасси не требуется.
Эти шасси так же питаются от внешнего блока питания. Но что интересно, разъём Serial ATA здесь экранированный и под ним мы видим надпись - 1.5 Gb/S, то есть скорость в полтора гигабита в секунду. Это означает, что шасси поддерживают более позднюю ревизию стандарта Serial ATA, позволяющую передавать данные на таких скоростях. Это уже 187.5 Мб/с против 150 Мб/с у первых ревизий Serial ATA. А сам разъём уже укреплён для наружного использования. Впрочем, как и кабель, более толстый с металлическим обрамлением разъёмов. Может быть, это пока ещё и не принятый стандарт внешнего Serial ATA, но по крайней мере, это попытка сделать внутренний интерфейс внешним. Тестирование Ну что же, пришло время посмотреть, насколько хороши рассмотренные нами стандарты в работе и сравнить их по скорости в тестах. Первый тест - WinBench 99, старый, но проверенный для тестирования скорости накопителя. Первый тест - пропускная способность нашего винчестера IBM 120GXP, подключенного к "родному" IDE разъёму ATA-100.
Максимальная скорость составляет 47 000 байт, минимальная - 25 500. За исключением провалов, причинами которых могут быть перемаркировки секторов, график можно считать достаточно ровным. Посмотрим, как изменится ситуация при подключении по интерфейсу Serial ATA 150.
Максимальная скорость "срезана", скорее всего, за счёт использования моста на Serial ATA. Да и общий график в первой половине имеет больше провалов, особенно в самом начале диска. И ещё один провал добавился в конце диска, а ведь его не должно быть... Посмотрим на чуть менее скоростной интерфейс, FireWire 800.
Максимальная скорость всего на 200 килобайт в секунду меньше оригинальной, на ATA-100. Провалов скорости на графике меньше, чем при подключении по Serial ATA, да и сам график выглядит даже более "спокойным", чем на ATA-100. Однако, максимальная скорость срезается здесь не за счёт ограничений интерфейса, а именно за счёт использования моста, изменяющего сигнал. Ну что же, посмотрим, на что способен FireWire 400...
Как ни странно, но максимальная скорость (приблизительно 41 500 Кб/с) здесь достигается не в начале диска, а почти что в его середине. С чем это связано, трудно сказать. Скорее всего - с особенностями контроллера. В начале диска скорость вообще составляет 38 000 Кб/с. Но мы-то знаем, что наш винчестер работает быстрее, чем 41 500 Кб/с, а значит налицо именно нехватка пропускной способности самого интерфейса. Ну и, конечно же, всеми любимый интерфейс USB 2.0.
Как видно, "расчёска" с максимальной скоростью 18 000 Кб/с, как в начале, так и в конце. Минимальная скорость - всего около 4 000 Кб/с. Среднюю вы можете сами определить по графику. Я думаю, не стоит лишний раз говорить о том, что скорость в данном случае ограничивается именно самим низкопроизводительным интерфейсом USB 2.0. Перейдём к результатам тестирования SiSoft Sandra 2004 MAX.
В принципе, тест Sandra 2004 MAX лишь подтвердила результаты WinBench 99. ВыводыИтак, наши тесты показывают, что будущее однозначно принадлежит высокоскоростным интерфейсам. Но какой из них предпочесть? Интерфейс ATA-133, как и его предшественники, предназначен исключительно для внутреннего использования. Обладая достаточно высокой производительностью, сегодня он уже уступает свои позиции даже внутри компьютера, не говоря уже про мобильные шасси для жёстких дисков, где Parallel ATA полностью сдаёт укрепления периферийным интерфейсам. Serial ATA унаследовал от Parallel ATA очень неприятные особенности - короткую длину кабеля, отсутствие питания по шине и подключение одного устройства на один канал. И несмотря на то, что сегодня это самый быстрый из интерфейсов, который можно вывести наружу, делать это (выводить Serial ATA за пределы корпуса) ещё рано: пока единый стандарта внешних кабелей и разъёмов только принят, пока производители материнских плат не устанавливают внешние выходы Serial ATA. Но даже если это случится, распространение внешнего стандарта Serial ATA займёт не менее года. А отсутствие питания по шине будет серьёзным недостатком, мешающим развитию стандарта. Плюс Serial ATA в высокой пропускной способности. Минус - в отсутствии поддержки внешнего Serial ATA со стороны производителей материнских плат, неудобные хлипкие кабели и разъёмы, а так же отсутствие питания по шине. USB 2.0 сейчас является самым распространённым стандартом, благодаря всецелой поддержке производителей системных чипсетов и материнских плат. На сегодняшний день производительности интерфейса USB 2.0 вполне хватает для перекачки данных между носителями. Ведь человеку присуще терпение, и не так уж и сложно подождать лишние 20-30 минут, пока будет происходить перезапись данных. А работать с видео или звуком, ровно как и вообще работать с носителя с интерфейсом USB 2.0 неудобно и затруднительно. К тому же малая электрическая мощность, передаваемая по шине, не даёт достаточно питания для работы жёсткого диска. То есть, готовим розетку для дополнительного питания. Плюс USB 2.0 - его распространённость. Минусы - низкая скорость и малая мощность, передаваемая по шине. IEEE 1394, или FireWire 400 и по сегодняшним меркам является оптимальным интерфейсом по многим параметрам. Высокая производительность, достаточная для работы жёсткого диска электрическая мощность, передающаяся по шине, благодаря чему в продаже встречаются накопители, питающиеся от порта FireWire. Проблем с подключением и работой FireWire устройств не возникает, а возможность устанавливать постоянную скорость потока позволяет делать записи видео и аудио без щелчков и задержек на FireWire накопители. Сейчас все barebone-платформы и подавляющая часть ноутбуков имеют порты IEEE 1394. Контроллеры IEEE 1394a стоят практически копейки, так что хотя пока ещё рано сравнивать распространённость FireWire 400 с USB 2.0, можно с уверенностью говорить о смещении топ-части рынка компьютеров в сторону FireWire. Всё профессиональное внешнее оборудование для работы с аудио и видео работает с интерфейсами IEEE 1394a. И эта часть плавно расширяется на сегмент более дешёвых решений. Что же до IEEE 1394b, то несомненно, этот интерфейс ждёт судьба IEEE 1394a, то есть, медленное распространение, спуск с вершин холмов на нашу грешную землю. Повсеместному внедрению FireWire 800 будут мешать два фактора. Первый - это высокая цена FireWire 800 контроллеров и устройств (почти в два раза выше, чем на FireWire 400). Второй - это новый 9-контактный разъём, который будет отпугивать покупателей, несмотря на то, что существуют переходники 9-на-6 и 9-на-4 контактов. И всё же, пока что говорить о необходимости перехода с FireWire 400 на FireWire 800 нельзя. Наши компьютеры ещё не позволяют обрабатывать такое качественное видео и звук, для которого потребовались бы потоки со скоростью 100 Мб/с. Да и столь быстрых винчестеров пока так же нет. Но, несомненно, время FireWire 800 придёт. Осталось только его дождаться, хотя не что нам не мешает уже сегодня приобщиться к будущему, ведь устройства, использующие этот интерфейс уже вовсю продаются.
Теги:
Комментарии посетителей
Комментарии отключены. С вопросами по статьям обращайтесь в форум.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
