Экс-порт Serial ATA
АрхивПоследовательный интерфейс Serial ATA медленно, но входит в повседневную жизнь. Отдельные PCI-карты контроллеров Serial ATA поступили в массовую продажу чуть позднее, но сейчас они есть почти в любом магазине.
Последовательный интерфейс Serial ATA (см. www.ferra.ru/online/storage/19510) медленно, со скрипом, но все же входит в повседневную жизнь. Гигантские усилия индустрии во главе с сообществом Serial ATA и корпорацией Intel (см., например, …/20092), производителей винчестеров (прежде всего, Seagate; …/22028) и контроллеров Serial ATA (в первую очередь, Silicon Image; …/23833) сделали свое дело, и сейчас грамотного пользователя ПК уже не удивишь накопителем для Serial ATA или контроллером этого нового интерфейса.
Контроллеры Serial ATA с прошлого года прочно обосновались на материнских платах (см., например, «КТ» #477): сначала как дополнительные чипы, а теперь и как неотъемлемая часть чипсетов Intel 875/865. Отдельные PCI-карты контроллеров Serial ATA поступили в массовую продажу чуть позднее (первенцем стала RocketRAID 1520 от HighPoint Technologies; …/22858), но сейчас они есть в ассортименте почти любого магазина.
Впрочем, нынешние потребительские решения для интерфейса Serial ATA рассчитаны на применение внутри компьютера. Между тем новый высокоскоростной последовательный интерфейс может подойти и для подключения внешних накопителей к ПК. Ведь даже в текущих спецификациях Serial ATA 1.0 (пока, кстати, официально не предусматривающие внешнего применения этого интерфейса) длина кабеля ограничена одним метром (это, конечно не 4,5–5 метров USB 2.0 или IEEE 1394, но тоже неплохо), чего вполне должно хватить для локальных подключений внешних жестких дисков или приводов.
Действительно, если сравнить Serial ATA с двумя ближайшими конкурентами — последовательными интерфейсами USB 2.0 и IEEE 1394 (FireWire), то окажется, что предшественники в три-четыре раза хуже Serial ATA по пиковой скорости передачи данных (1500 Мбит/с для External Serial ATA, 480 Мбит/с для USB 2.0 и 400 Мбит/с для FireWire)! При этом кабель Serial ATA похож на кабели для USB 2.0 или IEEE 1394. Кроме того, Serial ATA, как и два его соперника, предусматривает возможность горячего подключения устройств. Идея «внешнего» использования Serial ATA витала в воздухе (даже несмотря на отсутствие официальной поддержки такого режима в первоначальных спецификациях), поэтому некоторые компании не побоялись предложить свои варианты использования этого интерфейса для подключения внешних дисков.
Неплохим примером подключения внешних винчестеров по Serial ATA служат недавно появившиеся на рынке решения компании HighPoint Technologies (www.highpoint-tech.com). Эта известная в «контроллерном» мире компания предлагает внешний кейс (коробку с электроникой) RocketMate 1000 для размещения стандартного трехдюймового винчестера (аналогичные кейсы с интерфейсами USB 2.0 и/или IEEE 1394 для внешних накопителей давно выпускают различные компании; см., например, наши обзоры www.ferra.ru/online/storage/8031, …/13374, …/17271 и …/20657). Кейс через специальный кабель e.SATA (external Serial ATA) может подключаться либо к контроллерам Rocket 1511 и RocketRAID 1542, имеющим внешний порт Serial ATA, либо через специальную планку B11 — к любому внутреннему порту Serial ATA внутри ПК [1]. Воспользуемся набором из кейса RocketMate 1000 и контроллера Rocket 1511 и попробуем на зуб внешнее подключение накопителя.
PCI-карта Rocket 1511 — это одноканальный контроллер Serial ATA с внешним портом e.SATA для подключения жестких дисков [2]. Он может поддерживать не только диски Serial ATA, но и обычные IDE-винчестеры при использовании их совместно с кейсом RocketMate 1000. Rocket 1511 базируется фактически на той же элементной базе, что и его предшественник Rocket 1520 (…/22858): основным чипом служит микроконтроллер HPT302N параллельного интерфейса UltraATA/133 [3], а для преобразования параллельного ATA-интерфейса в Serial ATA служит широко известный хаб-транслятор 88i8030 от Marvell [4]. Rocket 1511 способен работать только с одним винчестером (приводы типа CD-ROM и пр. не поддерживаются), к тому же он понимает диски объемом более 137 Гбайт и позволяет загружаться с диска. Через драйверы поддерживаются операционные системы Windows 9x/Me/NT4/ 2000/XP, Linux Red Hat, SuSE, Turbo, Caldera и FreeBSD, а без драйверов (через BIOS) — стандартные операционки семейства DOS. В общем — стандартный набор возможностей «параллельных» контроллеров серии HPT37x. К сожалению, описание контроллера Rocket 1511 умалчивает о весьма заманчивой возможности горячего подключения и замены (Hot Plug/Hot Swap). Тем более что контроллер может использоваться (по утверждению HighPoint), например, в составе небольших LAN-серверов, деловых и персональных систем хранения данных и пр.
Кабель e.SATA от компании HighPoint поддерживает безопасную двунаправленную передачу данных между ПК к внешним накопителем по интерфейсу Serial ATA на скорости до 1,5 Гбит/с. По виду кабель (длиной около метра) и внешние разъемы для него очень похожи на решения для интерфейса FireWire [5]. Если бы на разъемах не были наклеены бирки с надписями «e.SATA Device» и «e.SATA Adapter», я бы подумал, что это обычный кабель FireWire с мини-разъемом на одном из концов (скорее всего, так оно и есть). Он призван повысить надежность соединения, уменьшить число контактов и габариты разъема (стандартный внутренний кабель Serial ATA вряд ли пригоден для внешних соединений).
Кейс RocketMate 1000 [9] для 3,5-дюймовых винчестеров с интерфейсом UltraATA комплектуется блоком питания, вышеупомянутым кабелем и руководством, из которого следует, что кейс поддерживает жесткие диски «up to ATA 150» (на самом же деле — максимум UltraATA/133, поскольку внутренности кейса предназначены только для накопителей с параллельным ATA-интерфейсом). Заявлена полная совместимость с IDE-винчестерами и поддержка дисков объемом более 137 Гбайт. В остальном спецификации RocketMate 1000 повторяют таковые для Rocket 1511. В паре с соответствующим контроллером кейс RocketMate 1000 прекрасно управляется с массивами RAID (0, 1, 0/1 и JBOD). И отдельно отметим: если контроллер Serial ATA RAID поддерживает «хот-своппинг», то диск в RocketMate 1000 можно подключать в горячем режиме или, например, заменять сбойный диск в RAID-массиве. Но пока у нас не появится контроллер RocketRAID 1542, проверить работу этой функции мы не сможем.
С задней стороны корпуса расположены разъемы для подключения кабеля e.SATA и питания и тумблер включения питания [7]. Любопытно, что в кейсе нет ничего для охлаждения диска — даже маленького вентилятора и/или вентиляционных отверстий. Внутри корпуса размещена пластиковая база для крепления трехдюймового винчестера, причем, в отличие от распространенных мобайл-рэков, IDE-разъем жестко впаян в плату [6], а не «болтается» на коротком IDE-шлейфе, что заметно повышает надежность устройства. Винчестер занимает минимум места [6], за счет чего серебристый пластмассовый RocketMate 1000 получился довольно компактным.
Электроника RocketMate 1000 расположена на двух, одна над другой, миниатюрных печатных платах. На первой размещены разъемы питания, тумблер включения и миниатюрный импульсный стабилизатор на +5 В (из питающих 12 В). На другой (основной) плате расположены сигнальные разъемы (IDE и Serial ATA, вернее — FireWire) и хаб-транслятор параллельного ATA-интерфейса в Serial ATA на уже знакомом нам чипе Marvell 88i8030, а также схема управления светодиодом режима работы.
Переходим к испытаниям. Как говорится в инструкции на Rocket 1511, для подключения внешнего накопителя по Serial ATA сначала нужно подсоединить RocketMate 1000 (c диском) кабелем e.SATA к выключенному компьютеру, включить блок питания RocketMate 1000 и лишь затем включить питание RocketMate 1000 и компьютера (я рекомендую сначала подать питание на RocketMate 1000). При корректной установке карты Rocket 1511 и подключенного к ней RocketMate 1000 в процессе начальной загрузки (POST) на экране монитора высветится «Rocket 15xx BIOS Setting Utility» с именем подключенного диска (того винчестера, который находится внутри RocketMate). Войдя в меню утилиты, можно увидеть протокол, по которому работает винчестер, и установить флаг загрузочного диска. Далее, если работать под DOS, никаких драйверов не требуется и скорость работы интерфейса связи с диском под DOS составляет около 70 Мбайт/с. Такой диск можно обычным образом размечать и форматировать под DOS, ставить на него операционные системы с дискет или CD и пр. Если же в процессе загрузки (при включении ПК) внешний диск контроллером Rocket 1511 не распознался (например, не было подано питание), то его невозможно увидеть в системе никакими способами.
Таким образом, диск, находящийся в RocketMate, фактически работает с компьютером так же, как работал бы аналогичный внутренний винчестер, подключенный к чипу HPT37x по параллельному интерфейсу, или как диск, подключенный к контроллеру RocketRAID 1520 (…/22858). Например, он прекрасно виден в Hitachi Feature Tool 1.80 (отметим опознание полного объема 185 Гбайт) и доступен для штатных регулировок этой программы, включая измерение текущей температуры диска.
К сожалению, во время длительной работы диск IBM IC35L180AVV207-1, расположенный в кейсе RocketMate 1000, нагревался (как утверждала Hitachi Feature Tool) до опасных 57–59 °С; такая температура способна привести к временным отказам в работе или даже к выходу винчестера из строя. Таким образом, отсутствие вентиляционных отверстий и охлаждающего вентилятора в корпусе RocketMate 1000 можно признать существенным недостатком, а выбирая диск для длительного использования внутри RocketMate 1000, следует предпочесть только самые экономичные модели (например, некоторые пятитысячники Maxtor).
После установки штатных драйверов контроллер Rocket 1511 и подключенный к нему по Serial ATA внешний винчестер IBM опознались Windows XP, причем внешний винчестер вел себя в системе идентично внутреннему жесткому диску, без каких-либо намеков на Removable Drive. Поскольку отключить такой диск в процессе работы штатными средствами Windows XP невозможно, то и о «хот-своппинге» в этом случае можно забыть: диск не возникнет в системе, если не был распознан во время POST, и не исчезнет из системы, даже если обесточить его и вынуть кабель e.SATA. Тем не менее, «горячее отключение» диска от Rocket 1511 все же возможно: достаточно просто выключить питание (рискуя потерять данные) и выдернуть шнур. При этом «железо» не испортится (все-таки Serial ATA), а при попытке записи на отключенный диск будет выдано сообщение [8].
Если «внешний» диск на некоторое время обесточить, не отстыковывая при этом шнуры, то после включения питания операционная система работать с ним не сможет, поскольку диск не прошел процедуру инициализации. Таким образом, в данном решении компании HighPoint (с контроллером Rocket 1511) «горячие» возможности интерфейса Serial ATA остались невостребованы, а нам остается надеяться, что дела хот-своппинга пойдут на поправку с появлением RocketRAID 1542.
Переходим к тестам производительности — ведь трехкратное преимущество скорости интерфейса над конкурентами USB 2.0 и FireWire было одним из главных достоинств, на которое упирал производитель, продвигая внешний Serial ATA. Действительно, если при использовании, скажем, USB 2.0 мы наблюдали замедление работы внешних винчестеров (даже два года назад, когда диски были еще не такими быстрыми, см. …/13374), то внешнее подключение по высокоскоростному Serial ATA способно уничтожить разницу в скорости между внешним и внутренним дисками и дать возможность, например, использовать носимый с собой винчестер просто в качестве основного диска системы (для безопасности или удобства синхронизации больших объемов данных на разных компьютерах с одинаковой конфигурацией). А об удобстве использования такого внешнего решения при работе с видео можно и не говорить.
Для сравнительных испытаний производительности мы взяли диски IBM IC35L180AVV207-1 объемом 180 Гбайт и Maxtor 6Y160P0 на 160 Гбайт (любезно предоставленные компанией «ASBIS Москва», www.asbis.msk.ru). Винчестер подключался к контроллеру UltraATA/100 (на чипе HPT370 от HighPoint) на материнской плате ABIT BX-133 внутри ПК и к контроллеру Rocket 1511 как внешний диск в кейсе RocketMate 1000. То есть мы сравнили скорость одного и того же диска при внутреннем и внешнем подключении через однотипные решения от HighPoint.
Во многих тестах внешний «сериальный» вариант подключения диска IBM почти не отличался от внутреннего «параллельного». Некоторые несущественные отличия отмечены в полной версии обзора на www.ferra.ru/online/storage/25230. Немного меньшая скорость последовательного интерфейса (66,9 Мбайт/с для Serial ATA против 86,6 Мбайт/с для внутреннего UltraATA/100), видимо, связана с двойным преобразованием интерфейсов — из UltraATA/100 в Serial ATA и обратно (трансляторами Marvell). Хотя при использовании диска Maxtor 6Y160P0 с интерфейсом UltraATA/133 скорость внешнего Serial ATA возросла до 75,5 Мбайт/с.
Кратко оценивая начальные попытки приспособить интерфейс Serial ATA для подключения внешних накопителей, можно сказать, что первый блин не вышел комом. Благодаря высокоскоростному интерфейсу, «заточенному» под винчестеры, внешний диск не уступает по скорости внутреннему, а порой и превосходит его за счет более продвинутых драйверов, активно использующих кэширование. Победа над интерфейсами USB 2.0 и IEEE 1394 по скорости, безусловно, одержана.
Среди достоинств связки Rocket 1511 и RocketMate 1000 отметим следующие:
- Полная идентичность и «привычность» работы — как с обычным внутренним диском.
- Работа под DOS, возможность загрузки ПК с внешнего диска.
- Высокая скорость.
- Продуманная комплектация, законченное решение.
- Компактный внешний кейс.
- Удобный блок питания.
- Возможность горячего отсоединения .
- Наконец, мобильность и внешнее подключение высокоскоростного диска.
Но хватает и недостатков:
- Невозможность горячего подключения и замены диска.
- Всего один канал для диска
- Перегрев диска внутри кейса.
- Относительно низкая скорость внешнего интерфейса e.SATA.
- Странности в работе (например, ломаный график чтения).
- Необходимость специального контроллера или планки (B11) внутри ПК.
- Невозможность подключения дисков Serial ATA.
Впрочем, некоторые недостатки могут быть исправлены в контроллере RocketRAID 1542. Кроме того, решения с применением внешнего Serial ATA выпускает не только HighPoint. Но об этом мы поговорим в другой раз.
