ATA. La tecnología ATA, ha sido el dominio de los equipos de

ATA.
La tecnología ATA, ha sido el dominio de los equipos de sobremesa. Han existido varios intentos de los
fabricantes de mover la tecnología ATA a los servidores y a los entornos empresariales, pero esto no ha cuajado
debido a falta de características hardware específicas en los discos ATA y sus controladores.
En la actualidad, está surgiendo una nueva tecnología que tiene el potencial de romper esta larga bipolaridad. La
nueva tecnología es la SATA (Serial ATA), la cual es una mezcla de las tecnologías de los discos ATA y las
tecnologías de las comunicaciones serie. Esto aparentemente se ve como muy simple y al ser tan
extremadamente simple no parece que sea una verdadera revolución en el almacenamiento de datos. La
respuesta a esta pregunta necesita mirar un poco más con profundidad las actuales tecnologías y sus ventajas e
inconvenientes.
Un dispositivo de ATA es un dispositivo de la memoria de masa que almacena datos en 512 pedazos del octeto
llamados los sectores. Estos sectores son to/from transferidos el dispositivo en bloques contiguos de los datos
que son un múltiplo de 512 octetos. Cada sector almacenado por un dispositivo tiene una dirección única del
sector que se llame una dirección lógica del bloque (LBA). El primer sector en un dispositivo está en LBA 0, el
siguiente en LBA 1, etc.
Observar que un poco de nuevo dispositivo de ATA está permitido tener tamaños del sector con excepción de 512
octetos pero este el dispositivo está utilizado solamente en sistemas muy especiales y propietarios.
Un dispositivo de ATAPI es realmente un dispositivo de SCSI que utiliza el interfaz de ATA. ATA/ATAPI es uno de
muchos interfaces de la comprobación de SCSI. ATA/ATAPI es probablemente el más simple de todos los
interfaces de la comprobación de SCSI. Un dispositivo de ATAPI debe poner todas las señales de ATA y la mayor
parte de los protocolos del comando en ejecución de ATA pero un dispositivo de ATAPI utiliza comandos de SCSI.
Desemejante de ATA, los dispositivos de ATAPI (dispositivos de SCSI) pueden almacenar datos en una variedad
de formatos y de tamaños de bloque - tales como 512 octetos usados por muchos accionamientos de disco de
SCSI, 2048 octetos usados para los datos de CD/DVD y 2352 octetos usados por los datos de CD-DA (audio
digital) (música). Muchos comandos de SCSI, tales como sentido de la petición, transfieren solamente algunos
octetos de datos.
Un interfaz de ATA/ATAPI puede apoyar uno o dos dispositivos. Los dispositivos pueden ATA o ATAPI o ambos.
Las diversas versiones de ATA son:
- Paralell ATA
- ATA.
- ATA2. Soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA.
- ATA3. Es el ATA2 revisado.
- ATA4. conocido como Ultra-DMA o ATA-33 que soporta transferencias en 33 MBps.
- ATA5 o ATA/66. Originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MBps.
- ATA6 o ATA/100. Soporte para velocidades de 100MBps.
- ATA/133. Soporte para velocidades de 133MBps.
PERIODO DE
RELOJ
CONTADOR DE
RELOJ
TIEMPO POR
CICLO
VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE
DATOS
ATA 33
30ns
4
120ns
(1/120ns) x 2byte x 2 = 33MB/s
ATA 66
30ns
2
60ns
(1/60ns) x 2byte x 2 = 66MB/s
ATA 100
20ns
2
40ns
(1/40ns) x 2byte x 2 = 100MB/s
ATA 133
15ns
2
30ns
(1/30ns) x 2byte x 2 = 133MB/s
MODO
La ventaja publicada de ATA-66 es, por supuesto, el aumento en tarifas de transferencia del almacenador-aanfitrión a 66 MB/seg. En segundo lugar, las mejoras de ATA-66 en márgenes de la sincronización y la corrección
de error realzan la confiabilidad de la transferencia, mejorando estabilidad del sistema y también aumentando
funcionamiento reduciendo o eliminando las recomprobaciones que resultan de una transferencia fallada.
Según la industria que produce discos duros más rápidos y con mayor capacidad, la interfaz Ultra ATA100 actual
da lugar a un cuello de botella mayor entre la unidad y el PC.
Para solucionar el problema, los fabricantes de discos duros han introducido la nueva tecnología de la interfaz
Ultra ATA-133, con velocidades de transferencia de datos de hasta 133 MB/s.
Algunas placas base de AOpen están equipadas con la interfaz ATA-133. AOpen le recomienda que instale en su
sistema discos duros equipados con tecnología ATA-133 para conseguir el mejor rendimiento de las nuevas placas
base y para atender la necesidad de velocidad de su sistema.
- ATA 33: Esta norma tiene varias velocidades de transmisión de datos, según el modo UltraDMA que soporten
la unidad y la controladora IDE: usando el modo UltraDMA 0 es capaz de llegar a los 16,67 MB/s, con el modo
UltraDMA 1 esta velocidad llega hasta los 25 MB/s y utilizando el modo UltraDMA 2 alcanza los 33 MB/s.
- ATA 66: Dentro de esta norma también podremos encontrar dos variantes: utilizando el modo UltraDMA 3
podremos alcanzar velocidades de hasta 44,44 MB/s, mientras que con el modo UltraDMA 4 podemos llegar a los
66
MB/s.
- ATA 100: Esta norma utiliza el modo UltraDMA 5 y alcanza velocidades de hasta 100 MB/s.
- ATA 133: Esta ha sido la última especificación en salir y con ella podremos alcanzar velocidades de
transferencia de hasta 133 MB/s. También es la última especificación de lo que ha pasado a llamarse PATA
(Parallel ATA) debido a la reciente aparición de la interfaz SATA (Serial ATA) que trataremos a continuación.
SATA.
SATA (Serial-ATA) mezcla las tecnologías de señal serie con los discos ATA. Esto es importante debido a que
soluciona un número importante de problemas que afectan al uso de almacenamiento ATA en sistemas realmente
grandes, o cuando las necesidades de almacenamiento son muy altas. El cable es estrecho y flexible por lo que
no afecta a los sistemas de ventilación pudiendo llegar hasta el tamaño de 1 metro por lo que los discos pueden
ya estar alojados fuera del servidor.
Este cable usa tecnología de señal de bajo-voltaje (low-voltage) lo cual permite un mayor ancho de banda sin
usar componentes caros y adicionales. Esta tecnología también elimina el requerimiento de tener que usar +5V
en las actuales fuentes de alimentación cuyo único sentido era proporcionar este voltaje a los discos.
Además, podemos añadir a lo beneficios anteriores que SATA tiene la característica de evitar autobloqueos; en
primer lugar, la conexión entre el disco y el controlador es una conexión punto a punto en lugar de una conexión
bus. Para cada disco existe un único cable dedicado que lo conecta al controlador. Esto va a cambiar la manera
de configurar y desarrollar debido a que una topología de conexión punto a punto permite el uso de controladores
que pueden extraer mucho más rendimiento a los discos ATA. ¿Por qué? Pues precisamente porque este tipo de
arquitectura permite acceso concurrente a todos los discos, lo cual no es posible en una arquitectura de bus.
SATA utiliza un interfaz de 7 alambres. Tres de los alambres son señales de tierra. Los otros 4 son dos pares de
las señales diferenciadas - un par en cada dirección. SATA está utilizando la tecnología del transmisor-receptor
usada por el canal de Fiber (fibra). El hardware de hoy funciona en 1.5GHz y debe estar en 3GHz pronto. Los
comandos, el estado y los datos de ATA se transmiten en paquetes en este interfaz. Esto se hace tales que los
protocolos tradicionales del comando de ATA son básicamente sin cambios (más sobre esto abajo).
Diferencias entre S-ATA (Serial ATA) y P-ATA (Parallel ATA).
Se diferencia del P-ATA en que los conectores de datos y alimentación son diferentes y el cable es un cable (7
hilos) no una cinta (40 hilos), con lo que se mejora la ventilación. Para asegurar la compatibilidad, hay fabricantes
que colocan los conectores de alimentación para P-ATA y S-ATA en las unidades que fabrican.
Los discos duros se conectan punto a punto, un disco duro a cada conector de la placa, a diferencia de P-ATA en
el que se conectan dos discos a cada conector IDE.
La razón por la que el cable es serie es que, al tener menos hilos, produce menos interferencias que si utilizase
un sistema paralelo, lo que permite aumentar las frecuencias de funcionamiento con mucha mayor facilidad.
Su relación rendimiento/precio le convierte en un competidor de SCSI. Están apareciendo discos de 10000rpm
que sólo existían en SCSI de gama alta. Esta relación rendimiento/precio lo hace muy apropiado en sistemas de
almacenamiento masivos, como RAID.
Este nuevo estándar es compatible con el sistema IDE actual. Como su nombre indica (Serial ATA) es una
conexión tipo serie como USB o FireWire. La primera versión ofrece velocidades de hasta 150MB/s, con la
segunda generación (SATA 3Gb/s) permitiendo 300MB/s. Se espera que alcance los 600MB/s alrededor de 2007.
S-ATA no supone un cambio únicamente de velocidad sino también de cableado: se ha conseguido un cable más
fino, con menos hilos, que funciona a un voltaje menor (0.25V vs. los 5V del P-ATA) gracias a la tecnología LVDS.
Además permite cables de mayor longitud (hasta 1 metro, a diferencia del P-ATA, que no puede sobrepasar los
45 cm).
Un punto a tener en consideración es que para poder instalarlo en un PC, la placa madre debe poseer un
conector S-ATA.
S-ATA en contrario a P-ATA facilita tecnología NCQ (Native Command Queuing) dicha tecnología consiste en
ordenar inteligentemente la Cola Nativa de Comandos del disco duro. Su funcionamiento consiste en reordenar
las peticiones de lectura y escritura que recibe el disco duro del ordenador para reducir el movimiento de las
cabezas, y de este modo optimiza los tiempos de acceso de lectura y escritura en paralelo, con lo que permite
acceder a los datos de un modo más rápido y lograr tasas de transferencia mayores.
El acceso al disco duro es más rápido como consecuencia de una menor cantidad de movimiento, lo que aumenta
la vida útil de la unidad de almacenamiento. Esta tecnología es usada en discos duros con estándar SATA.