О чем нужно знать при покупке или конфигурировании систем с поддержкой протокола Ultra DMA (UDMA).
Предполагается, что читатель имеет базовые знания по обращению с аппаратной частью PC.

Что такое протокол UDMA33 и что он дает?
Как использование протокола UDMA влияет на производительность системы в целом?
Совместима ли технология Bus Mastering с протоколом UDMA?
Можно ли использовать Bus Master IDE драйвера с UDMA жестким диском?
Что в протоколе UDMA предусмотрено по поводу сохранности и целостности передаваемых данных?
Какие требования предъявляются к системе для поддержки протокола UDMA?
Какое аппаратное обеспечение требуется для использования в системе UDMA винчестера?
Можно ли использовать UDMA жесткий диск в системе не поддерживающей UDMA?
Можно ли использовать вместе UDMA и обычный IDE жесткие диски в одной системе?
Как узнать, поддерживает ли мой жесткий диск протокол UDMA?
Какое программное обеспечение необходимо для поддержки UDMA устройств?
Как определить поддерживает ли BIOS UDMA устройства?
Какие приложения используют преимущества протокола UDMA?
Как убедиться, что управляющий контроллер IDE с поддержкой UDMA в чипсетах от Intel правильно распознан и сконфигурирован ОС Windows95/98?
Что такое интерфейс Ultra ATA-66 и когда он будет внедрен?

Что такое протокол UDMA33 и что он дает?

UDMA33 (или Ultra DMA/33 или UDMA) это современный протокол для устройств с интерфейсом ATA/IDE (например жестких дисков), который обеспечивает скорость пакетной передачи данных в 33 Мб/сек, т.е. удвоенную по сравнению с 16.6 Мб/сек по старым протоколам. UDMA протокол является составной частью стандарта ATA-4. Эта технология обеспечивает возможность передачи вдвое больше данных за один такт, т.е. производительность жестких дисков возрастает. В результате, пользователь может получить ощутимую выгоду за счет более быстрого считывания и записи при работе с жестким диском, а значит, снизится время ожидания при запуске ОС и приложений.

Заметим, что протокол UDMA реализуется при условии использования режима DMA (прямого обращения к памяти), при этом время на выполнение цикла (или такта) ATA шины осталось прежним, как при использовании протокола PIO4 стандарта ATA-3 , зато скорость передачи данных возросла вдвое. В таблице ниже приведена зависимость скорости передачи данных по протоколу UDMA от выбранного режима DMA.

Режим Время выполнения цикла Скорость передачи PIO4 Скорость передачи UDMA
0 235 ns                                                  8 Mb/s                                   16 Mb/s
1 160 ns                                                  12 Mb/s                       24 Mb/s
2 120 ns                                                  16 Mb/s                       33 Mb/s

Протокол UDMA разработан и запатентован компанией Quantum Corp. и в настоящее время внедрен в качестве промышленного стандарта для жестких дисков и является доступным в современных компьютерных системах, благодаря поддержке со стороны наборов логики (чипсетов) для системных плат. Все чипсеты от Intel, в состав которых входит PCI IDE контроллер PIIX4 (82371AB/EB) поддерживают протокол UDMA. Все современные чипсеты от VIA, SiS и ALi также поддерживают протокол UDMA.

В настоящее время все производители винчестеров выпускают модели, поддерживающие протокол UDMA. Среди них: WD, Quantum, Fujitsu, IBM-SSD, Seagate, Maxtor.

Как использование протокола UDMA влияет на производительность системы в целом?

Протокол UDMA обеспечивает более "широкий" канал для передачи данных на жесткий диск и из него, за счет передачи вдвое большего объема информации за один такт. Суть эффекта в том, что максимальная скорость пакетной передачи данных с жесткого диска возрастает с 16.6 Мб/сек до 33 Мб/сек. Прирост производительности при использовании протокола UDMA зависит от скорости, с которой ваш конкретный винчестер посылает данные через этот канал. Старый IDE протокол с максимальной скоростью передачи данных в 16.6 Мб/сек. стал ограничивать производительность. Применение протокола UDMA позволяет управляющей системе посылать и получать данные быстрее, таким образом, процесс передачи данных больше не является узким местом, снижающим общую производительность системы, особенно в случае выполнения последовательных операций чтения/записи. Поэтому даже при использовании такой же механики, но с новым протоколом UDMA, достигается прирост общей производительности системы приблизительно на 10%.

С улучшениями в механике жестких дисков, увеличением плотности записи и применением новых технологий считывания данных, влияние производительности жесткого диска на общую производительность системы становится более существенным. Производители винчестеров поставляют на рынок более быстрые и надежные модели, что отвечает потребностям новейших настольных систем (с более мощными процессорами, быстрой памятью и впечатляющей графической подсистемой).

В результате, пользователям компьютеров, оснащенных дисковой подсистемой работающей по протоколу UDMA потребуется меньше времени на загрузку операционной системы и приложений. С внедрением нового стандарта у производителей появился новый стимул для совершенствования технологий передачи массивов данных.

Для сравнения, приведем таблицу, показывающую значение скоростей передачи данных в разных режимах работы жесткого диска:
Режим передачи данных        PIO Mode 1   PIO Mode 3 PIO Mode 4 Multi-word DMA Mode 2  UDMA Mode 2
Скорость передачи данных (Макс.)  5.2 MB/s      11.1 MB/s        16.6 MB/s 16.6 MB/s              33.3 MB/s

Совместима ли технология Bus Mastering с протоколом UDMA?

Технология захвата управления шиной (Bus Mastering - BM) совместима с протоколом UDMA и может широко применяться. В случае если установлены драйверы BM, будет получен ожидаемый результат, а именно, существенно снизится загрузка центрального процессора системы (CPU). Заметим, что драйвера BM реализуют работу в режиме DMA (Direct Memory Access - прямой доступ к памяти, т.е. передача данных из памяти в устройство напрямую, минуя CPU. Соответственно, данные могут передаваться и из устройства в память.), а если есть возможность, то включается поддержка протокола UDMA. Не стоит путать понятия DMA и UDMA, т.к. первое это режим работы, а второе понятие обозначает протокол. Разумеется, протокол UDMA поддерживает работу устройств в режиме DMA.

Можно ли использовать Bus Master IDE драйвера с UDMA жестким диском?

Да, если UDMA жесткий диск используется в системе с интегрированным на материнской плате чипсетом с поддержкой UDMA, то можно использовать драйвера Bus Master IDE (BM) и даже нужно, так как во всех современных BM драйверах интегрирована поддержка протокола UDMA. Что бы загрузить последние версии BM драйверов проследуйте сюда.

Что в протоколе UDMA предусмотрено по поводу сохранности и целостности передаваемых данных?

Кроме улучшений скоростных характеристик, протокол UDMA обеспечивает новые возможности для интерфейса ATA/IDE, увеличивающие гарантии по сохранности и целостности данных при их передаче. Улучшенная синхронизация по тактам и использование Cyclical Redundancy Check (CRC - циклическая проверка на потери, защитный механизм от потери данных, отсутствующий в предыдущих реализациях ATA режимов), обеспечивают уверенность в целостности передаваемых данных.

Какие требования предъявляются к системе для поддержки протокола UDMA?

Чтобы использовать технологию передачи данных по протоколу UDMA, ваша система должна иметь ВСЕ следующие элементы:
Поддерживающий UDMA чипсет на вашей системной плате или UDMA PCI адаптер. В случае реализации поддержки UDMA на уровне логики чипсета, операционная система (ОС) должна правильно опознать и сконфигурировать соответствующие драйверы1.
BIOS совместимый с UDMA
Драйвер устройств UDMA для ОС
UDMA совместимое IDE устройство (жесткий диск, CD-ROM, DVD-ROM и т.д.)

1 Современная ОС Windows98 корректно распознает контроллер 82371AB-PIIX4, входящий в состав чипсетов i430TX, i440LX/BX и корректно устанавливает соответствующие драйверы. Если ваша системная плата имеет чипсет от VIA, Ali или SiS, то необходимо прочитать рекомендации производителя и скачать свежие версии драйверов с их сайтов. Если вы используете ОС Win95/NT, то вам потребуется самостоятельно установить драйверы с поддержкой UDMA. Драйверы можно загрузить отюда.

Какое аппаратное обеспечение требуется для использования в системе UDMA винчестера?

UDMA совместимая система состоит из IDE управляющего контроллера, который может передавать данные между системой и IDE устройством с использованием протокола UDMA. Этот контроллер может располагаться на системной плате и входить в состав чипсета, например i440BX, или быть реализованным в виде отдельной PCI платы. Соединительные кабели для UDMA системы полностью идентичны стандартным 40-контактным IDE шлейфам.

Контроллеры IDE, реализующие протокол UDMA и выполненные в виде отдельной PCI платы выпускают две компании:
Promise Technology
SIIG

Такие платы могут быть интересно только в качестве модернизации старых систем, т.к. все современные IDE контроллеры, интегрированные в чипсеты для материнских плат имею поддержку протокола UDMA.

Можно ли использовать UDMA жесткий диск в системе не поддерживающей UDMA?

Да. Протокол UDMA33 обеспечивает обратную совместимость для устройств и систем с существующими ATA стандартами. В результате такой возможности, в компьютеры, не поддерживающие UDMA, можно устанавливать новейшие устройства, но работать они будут лишь с более старыми стандартами, например со скоростью передачи данных до 16.6 Мб/сек.

Если вы хотите использовать все преимущества протокола UDMA, то вам придется купить UDMA PCI адаптер или заменить системную плату на более современную.

Можно ли использовать вместе UDMA и обычный IDE жесткие диски в одной системе?

Да, при этом устройства будут работать каждое по своему протоколу. При этом UDMA устройства полностью обратно совместимы со стандартными IDE устройствами.

Заметим, что производители жестких дисков рекомендуют использовать интерфейсный шлейф длиной не более 18 дюймов или около 45 см.

Как узнать, поддерживает ли мой жесткий диск протокол UDMA?

Самый простой способ, это посетить сайт производителя вашего жесткого диска и посмотреть на спецификацию, соответствующую вашему винчестеру. Вообще же, все современные модели жестких дисков поддерживают протокол UDMA. Кроме того, некоторые BIOS, например AWARD, выдают сводную таблицу параметров системы и в частности, показывают, какой протокол поддерживается установленным жестким диском. Если присутствует слово UDMA, значит, ваш жесткий диск поддерживает протокол UDMA, как, впрочем, и чипсет вашей системной платы вместе с BIOS.

Какое программное обеспечение необходимо для поддержки UDMA устройств?

Для корректной работы UDMA устройства требуется следующее программное обеспечение:
UDMA совместимый BIOS
Многозадачная операционная система типа Windows98
Специальный драйвер устройств UDMA для операционной системы

Если у вас системная плата с чипсетом i440BX/GX и вы используете ОС Windows95, то установите этот апдейт: 95SETUPEX.exe (585 Кб)

Если у вас системная плата с чипсетом i440GX и вы используете ОС Windows98, то установите этот апдейт: 98SETUPEX.exe (582 Кб)

Как определить поддерживает ли BIOS UDMA устройства?

Системный BIOS отвечает за конфигурирование управляющего контроллера IDE и всех IDE совместимых устройств. Не существует универсального способа узнать, совместим ли BIOS с UDMA. Поэтому всегда лучше связаться с поставщиком оборудования или производителем. Вообще же, все современные системы имею UDMA совместимый BIOS.

Какие приложения используют преимущества протокола UDMA?

Любое приложение, интенсивно использующее обращения к жесткому диску будет выполняться быстрее при переходе на UDMA протокол. Если приложение хранится на UDMA жестком диске, то оно будет загружаться быстрее.

Что такое интерфейс Ultra ATA-66 и когда он будет внедрен?

Ultra ATA/66 - это новый интерфейс и протокол для жестких дисков, который будет обеспечивать скорость передачи данных до 66 Мб/сек. Разработку UDMA66 ведет корпорация Quantum совместно с Intel. В Ultra ATA/66-интерфейсе будет использован 80-контактный разъем, для уменьшения ошибок при передачи данных в котором между любыми двумя выводами данных будет располагаться масса (земля). Это позволит применить кабель большей длины и увеличить вдвое скорость передачи данных. По виду новые шлейфы очень похожих на существующие соединительные кабели для протокола Ultra2 SCSI (LVD), т.е. представляют из себя "плетенка". Кроме этого в новом протоколе передачи данных будут уменьшены временные интервалы между сигналами и применено новая версия CRC. Все это дело появится в устройствах в работающем виде не ранее, чем через 6-8 месяцев, а поддержка Ulra ATA/66 в контроллерах будет реализована в первой половине 1999 года. Уже объявлено о поддержке Ultra ATA/66 в новых чипсетах от VIA и SiS.

Опубликовано -- 31 августа 1998 года
Последнее обновление -- 7 октября 1998 г.

Отредактировано Image (2009-06-21 13:19:30)