Подключаем внешние накопители по SerialATA, FireWire и USB 2.0 – комплекс решений от ViPowER

АрхивНакопители

Одним из самых универсальных, последовательных в подходе и законченных решений для подключения внешних накопителей является линейка продуктов компании ViPowER, Inc., давно известной как производитель разнообразных мобайл-рэков.

Компьютерщики со стажем возможно еще помнят времена, когда для того, чтобы подключить внешний накопитель к ПК (для переноски больших объемов данных без вскрытия системных блоков) требовалось искать весьма редкие адаптеры IDE-to-LPT, IDE-to-COM или даже паять их самостоятельно по кустарно разработанным схемам (см., например, www.terralab.ru/storage/8031), ставить специфические драйверы и мучиться с совместимостью.

Позже, с приходом универсальной последовательной шины USB 1.1, ситуация немного упростилась, хотя поначалу переходники USB-to-IDE тоже были достаточно редки, да и скорость такого подключения пошустревших к тому времени дисков явно оставляла желать лучшего (см. линк выше и www.terralab.ru/storage/17415). С приходом USB 2.0 скорость внешних накопителей удалось повысить в два-три десятка раз (см. www.terralab.ru/storage/13374 и www.terralab.ru/storage/17271), производители оживились и стали наперебой выпускать внешние кейсы для трехдюймовых и двухдюймовых дисков с интерфейсами USB 2.0 и подешевевшим к тому времени FireWire (см. также www.terralab.ru/storage/20657). А недавнее появление интерфейса Serial ATA, предназначенного для «внутрикомпьютерного» использования, но в который изначально была заложена возможность горячего подключения, придало новый импульс развитию внешних накопителей – ведь высокая скорость Serial ATA впервые позволила практически без ущерба для производительности использовать самые быстрые современные ATA-диски в качестве внешних носимых накопителей (см. www.terralab.ru/storage/25230).

Одним из самых универсальных, последовательных в подходе и законченных решений для подключения внешних накопителей является линейка продуктов компании ViPowER, Inc., давно известной как производитель разнообразных мобайл-рэков (см., например, www.terralab.ru/storage/8031). Сейчас эта компания выпускает не только специализированные кейсы для винчестеров и CD/DVD-ROM со встроенным интерфейсом USB 2.0 или FireWire (такими «игрушками» сейчас уже вряд ли кого удивишь), но подходит к вопросу более концептуально и разработала целую серию продуктов под марками Smart Family и Smart Cable, которые имеет смысл рассмотреть подробнее.
Семейство Smart Family включает сейчас четыре вида внешних кейсов для накопителей. Это модели VP-9054V и VP-2528V для 3,5-дюймовых (настольных) и 2,5-дюймовых (ноутбучных) IDE-винчестеров соответственно, а также кейсы для CD/DVD-ROM: VP-6024V для полноразмерных «настольных» 5,25-дюймовых моделей и VP-9024V для тонких «ноутбучных» Slim SmartCD. Кроме того, в эту же когорту (для использования совместно со «смарт-кабелями») входят CD Duplicator VP-8220 и блок VP-8054V, при помощи которого можно «внешне» использовать «вынимаемые» корзинки обычных (внутренних) мобайл-рэков (подобно тому, как это было на www.terralab.ru/storage/8031/page2.html). Все они используют весьма простой и универсальный подход: параллельный ATA-интерфейс (старый добрый IDE) разведен от разъема, к которому подключается накопитель, к внешнему 36-контактному разъему на «попке» кейса (на фото).

Это не требует какой-либо интеллектуальной электроники, дешево и занимает минимум места внутри кейса. Почти все интеллектуальные функции по преобразованию интерфейсов отданы на откуп семейству Smart Cable («смышленые кабели»).
Семейство Smart Cable от ViPowER насчитывает восемь продуктов, кратко представленных в таблице 1 и на рисунке.

Внутри каждого из этих кабелей (точнее – в небольшой коробочке на одном из концов кабеля) находится схема-преобразователь соответствующего интерфейса (см. таблицу) в традиционный интерфейс IDE (параллельный ATA). То есть одним концом Smart Cable подключается к нужному внешнему интерфейсу компьютера, а другим концом (коробочкой преобразователя) – к «попке» кейса Smart Family.

Таблица 1. Семейство Smart Cable от ViPowER.

Модель Smart Cable	Интерфейс	Скорость передачи данных, Мбит/с
VP-9001	Serial ATA 150	1500
VP-9009B	FireWire (1394)	800
VP-9009A	FireWire (1394)	400
VP-9208	USB 2.0	480
VP-9008	USB 1.1	12
VP-9005	Parallel port (LPT)	0.9x8
VP-9006	PCMCIA	16x8
VP-9007	CardBus	33x8
VP-9003	Wide SCSI	40x8

Такой подход весьма удобен: во-первых, он позволяет использовать разные кейсы с одним и тем же смарт-кабелем (и экономит на «железках» и их цене), а во-вторых, один и тот же кейс можно использовать с разными внешними интерфейсами в зависимости от того, какой из них доступен и наиболее удобен на том или ином компьютере. Например, дома вы можете быстро «залить» диск по Serial ATA, а в гостях воспользоваться для его опорожнения более распространенными USB 2.0 или IEEE 1394. И даже подключить накопитель к старенькому ПК с интерфейсом USB 1.1 или воспользоваться портом LPT, который есть почти на всех ПК – даже десятилетней давности. Поскольку почти вся электроника вынесена за пределы кейса (в смарт-кабели), то цена на такие корпуса ViPowER ниже, чем у конкурирующих продуктов.

Познакомимся с наиболее свежими Smart-продуктами (их можно приобрести, например, в компании «Sven», www.sven.ru). Кейсы VP-9054V и VP-2528V для настольных и ноутбучных IDE-винчестеров выполнены в виде обычных пластмассовых корпусов со специальным 36-контактным разъемом сзади. Кейс VP-2528V для 2,5-дюймовых жестких дисков немного «пузат» и по габаритам больше многих «ноутбучных» кейсиков – например, компаний ZIV и Apricorn. И это несмотря на отсутствие внутри электронной схемы преобразователя интерфейсов.

Ноутбучный винчестер крепится винтами на той же печатной плате, на которую напаян мини-IDE разъем и остальные компоненты.

Массивный VP-9054V для 3,5-дюймовых дисков более стилен, имеет внутри металлические экранирующие пластины, подключается к диску гибким кабелем UltraATA/133 и снабжен выключателем питания сзади и маленьким внутренним вентилятором спереди, который достаточно звонко шумит в работе.

Оба кейса имеют двухцветный светодиод, горящий зеленым, когда питание подано на диск, и мигающий красным во время обращений к диску.

На внешний 36-контактный разъем сзади кейсов, идущий к кабелю, выведены сигналы шины IDE, земля и питание (+5 В), которое поступает на электронику смарт-кабеля из кейса (или по самому кабелю от компьютера для порта USB). Для питания настольных накопителей внутри VP-9054V служит мощный «двухстандартный» (100-240 В, 47-63 Гц) сетевой блок питания, обеспечивающий на выходе до трех ампер для +5 В и до двух ампер для +12 В. Существенным, на мой взгляд, недостатком здесь является то, что блок питания подключается к кейсу VP-9054V при помощи стандартного «нефиксируемого» разъема типа PS/2 (как у клавиатуры и мыши), который очень быстро «разбалтывается» и легко «выскакивает». На кейс VP-2528V пятивольтовое питание подается по отдельному кабелю (его можно взять, например, со свободного порта USB или небольшого сетевого блока питания +5 В/1 А), но в случае использования USB-шного смарт-кабеля типа VP-9208/9008 нередко хватает того питания, которое поступает по самому сигнальному смарт-кабелю USB.

Три наиболее быстрых и полезных смарт-кабеля – это VP-9208 для USB 2.0, VP-9009 для IEEE 1394 и VP-9001 для новомодного Serial ATA. Все они поддерживают как IDE-винчестеры, так и оптические приводы с интерфейсом ATAPI. В первых двух смарт-кабелях коробочка с электронной схемой преобразователя «намертво» установлена с одного конца кабеля (экранирующая оплетка и сигнальные жилы последовательных интерфейсов USB 2.0 и IEEE 1394 впаяны в платку преобразователя). Зато коробочка преобразователя VP-9001 выполнена отдельно и имеет стандартный разъем для подключения обычного кабеля Serial ATA нужной длины (до одного метра, он есть в комплекте VP-9001).

По кабелю VP-9208 может передаваться питание с USB-порта компьютера на саму схему преобразователя интерфейсов и даже на двухдюймовый винчестер (если USB-порт ПК «сильный» по питанию, то для «ноутбучного» винчестера нередко хватает одного этого кабеля без дополнительного шнура питания). По кабелям IEEE 1394 и Serial ATA питание не передается, поэтому для электронных схем преобразователей интерфейсов напряжение поступает с 36-контактного разъема от кейса (а сам кейс питается от внешнего источника, см. выше).

Естественно, все эти три смарт-кабеля поддерживают горячее подключение накопителей (Serial ATA – только если это поддерживается со стороны хост-контроллера, например, на чипах Intel ICH5, Promise PDC203xx и SiI3112A). В наших экспериментах горячее подключение винчестеров с этими кабелями работало без проблем. Более того, при помощи VP-9001 можно подключить, например, и CD-дупликатор от ViPowER VP-8220.

Наше любопытство перевесило правила приличия и мы вскрыли коробочки преобразователей на смарт-кабелях. Внутри VP-9001 расположился хорошо знакомый нам по предыдущему номеру «КТ» транслятор SerialATA-UltraATA/133 от Silicon Image – чип SiI3611.

Преобразователь USB2.0-IDE оказался собранным на миниатюрном чипе GL811USB, а не на прежде очень популярном ISD3xx от In-System Design (см. www.terralab.ru/storage/13374).

Больше всех «повезло» преобразователю IEEE1394 (VP-9009): он насчитывает аж три «многоножки», одна из которых – это «флэшка» с firmware для микроконтроллера.

Тем не менее, эта «троица» прекрасно справляется со своими обязанностями, демонстрируя скорость интерфейса, близкую к максимально возможной (более 35 Мбайт/с судя по нашим измерениям), тогда как миниатюрное одночиповое решение для порта USB 2.0 показало крайне низкую для этого интерфейса скорость работы – всего около 12 Мбайт/с (см. диаграмму). Это более чем втрое ниже реальных значений, демонстрируемых шиной USB 2.0, например, для чипсетов Intel.

Вполне логично и «смышлено» со стороны производителя было предложить покупателю не только кейсы и кабели, но и сами хост-контроллеры. И тут ViPowER тоже есть, чем похвастаться. Весьма оригинальными являются две карты-контроллера –VP-9601A и VP-9631.

Первая отличается от стандартного двухпортового SerialATA-контроллера VP-9601 на чипе SiI3112A тем, что один из портов SATA (в стандартном конструктиве) выведен наружу, то есть к нему можно подключать диски по Serial ATA, не вскрывая корпус ПК.

Кроме того, плата VP-9601A существенно низкопрофильная и даже содержит «низкопрофильную» планку в комплекте. Плата допускает объединение двух SATA-дисков в RAID-массив (если прошить стандартный «силиконовский» RAID BIOS), однако, на мой взгляд, это лишено смысла, поскольку один из дисков внутренний, а другой – внешний. Спорным моментом является также использование обычного «внутреннего» разъема Serial ATA для внешних подключений: с одной стороны, при этом можно использовать стандартный SATA-кабель, но с другой – разъем непрочный, хлипкий и без фиксации (в этом плане применение внешнего разъема от интерфейса FireWire в Rocket 1511 выглядит более надежным, хотя и менее универсальным, см. www.terralab.ru/storage/25230).

Карта VP-9631  – это вообще шедевр универсализма в его современном понимании. Дело в том, что она объединяет в себе сразу три контроллера высокоскоростных последовательных интерфейсов – Serial ATA, USB 2.0 и IEEE 1394. Стильная красная с «позолоченными» разъемами и задней планкой, она едва ли не единственная на рынке (пока), кто предоставляет пользователю такой широкий набор интерфейсов (например, для апгрейда старого ПК).

Три PCI-микроконтроллера соседствуют на общей шине при помощи моста PCI-PCI от HiNT. Контроллером Serial ATA 1.0 RAID (оба порта внутренние) служит знаменитый SiI3112A, а контроллеры USB 2.0 и IEEE 1394a собраны на чипах от NEC: всего 4 порта USB и три порта FireWire, по одному из которых – внутренние. Конфликтов между «соседями» в работе не возникает, однако при активной нагрузке одновременно нескольких последовательных каналов некоторое замедление каждого из них может ощущаться (по раздельности каждый работает на максимально возможной для себя скорости). Вместе с тем, карта поддерживает 66-мегагерцовую шину PCI (с пиковой скоростью 266 Мбайт/с), что в профессиональных системах поможет снизить взаимовлияние трех интерфейсов друг на друга даже при одновременной активной работе. Разумеется, эта карта (как и другие контроллеры) прекрасно работает с кейсами и смарт-кабелями ViPowER всех трех интерфейсов.

Для испытаний кейсов VP-9054V и VP-2528V со смарт-кабелями VP-9001, VP-9009 и VP-9208 мы воспользовались последними винчестерами Seagate, обладающими каждый в своем классе одними из самых высоких скоростей чтения пластины: дисками Barracuda ATA 7200.7 с буфером 2 Мбайт (модель ST3160021A) и Momentus с буфером 8 Мбайт (модель ST94811A, см. позапрошлый выпуск «КТ»). У первого максимальная скорость чтения пластины немногим менее 60 Мбайт/с, а у второго – чуть выше 35 Мбайт/с в начале диска. Испытания проводились под Windows XP SP1 на материнской плате ABIT IC7-G на чипсете Intel 875P с процессором Pentium 4 3,0 ГГц. Основные результаты представлены на диаграммах. Для интерфейсов USB 2.0 и FireWire подключенный диск является Removable, поэтому для него можно управлять оптимизацией кэширования в свойствах в Device Manager Windows. Мы оттестировали накопители в обоих режимах – Performance Optimized и Removal Optimized – и по большому счету не нашли никаких заметных отличий в производительности. Поэтому рекомендую в подобных случаях использовать Optimize for Quick Removal, чтобы не было потери данных при внезапном отключении внешнего накопителя.

Скорость работы последовательных интерфейсов преподнесла некоторые сюрпризы: с Serial ATA и IEEE 1394 было все в порядке (около 83 и 35 Мбайт/с соответственно), однако USB 2.0 явно тормозил (см. диаграмму выше). Сначала я грешил на хост-контроллер от NEC на карте VP-9631, но потом то же самое увидел на мосте ICH5, который является самой быстрой из известных мне реализаций USB 2.0. То есть в данном случае в низкой скорости виноват именно Smart Cable VP-9208 на «экзотическом» преобразователе интерфейсов. Эта проблема сказывается даже на средней скорости доступа к диску, которая для USB 2.0 оказалась больше примерно на 0,3 мс для обоих дисков.

Для измерения быстродействия в приложениях мы воспользовались относительно новым комплексным тестом винчестеров, разработанным специалистами немецкого журнала C’t: тест называется H2benchW. Он работает с неразмеченным винчестером и способен достаточно адекватно измерять как физические параметры диска, так и его производительность в приложениях при помощи специально созданных паттернов с «говорящими» названиями: Swapping, Installing, Word, Photoshop, Сopying и F-Prot, а на основе усреднения результатов по всем паттернам выводится суммарный индекс производительности в приложениях (Application Index). Результаты тестов по всем паттернам можно посмотреть в полной версии этой статьи на www.terralab.ru, а здесь покажем только итоговый индекс и скорость копирования файлов как наиболее частую задачу для внешних накопителей.

По скорости копирования интерфейс Serial ATA, как и ожидалось, существенно опередил остальные последовательные интерфейсы с винчестером Barracuda ATA 7200.7, но для Momentus эта разница была куда меньше, поскольку она лимитируется уже самим диском, а не интерфейсом. Для «обрезанного» ущербным смарт-кабелем USB 2.0 ситуация выглядит весьма плачевно, хотя теоретически он должен был обогнать FireWire. По итоговому индексу производительности в приложениях (все-таки на внешнем диске с быстрым интерфейсом вполне можно работать точно так же, как на обычном «системном» винчестере) разница между SATA и IEEE 1394 для мобильного Momentus почти незаметна, но ощущается для современных быстрых настольных дисков. Про конкретную реализацию USB 2.0 я промолчу, хотя на самом деле скорости 12 Мбайт/с вполне хватает для быстрой и комфортной заливки файлов, запуска большинства нересурсоемких приложений, игр, просмотра фильмов, прослушивания музыки и пр. То есть даже такая скорость вполне приемлема во многих реальных случаях. А универсальность и гибкость использования Smart-наборов от ViPowER сглаживает немногие недостатки, которые присущи почти любому новому продукту.