La interfaz IDE (por Tioalfonzo y Dragonesco)
Quienes nunca abrieron una PC y deciden hacerlo se encuentran con cantidad de cables y mangueras que interconectan los distintos dispositivos entre si. Hoy veremos como funciona uno de ellos... la interfaz IDE.
Las unidades IDE han estado presentes desde hace mucho tiempo en todos nuestras computadoras pero, ¿que son realmente?
Las interfaces son un componente vital en cualquier mother, ya que son las encargadas de transmitir los datos entre los distintos componentes y perifericos de nuestro sistema. Podemos encontrar varios tipos: la que comunica el procesador con el micro (conocida como FSB o bus frontal), la que comunica el micro y los distintos componentes de la motherboard, etc. Estas interfaces son importantes de cara al rendimiento de nuestro CPU, ya que aunque tengamos el procesador más potente, si la interfaz no tiene la velocidad suficiente para enviarle los datos que necesita, éste tendrá que esperar y por tanto el rendimiento del sistema bajara notablemente.
En este informe haremos referencia a la interfaz que se encarga de comunicar nuestros discos rigidos con el chipset principal: la interfaz IDE. Aunque no es la única que puede realizar esta funcion, ya que otras interfaces como SCSI cumplen el mismo objetivo, si es una de las más extendidas
La interfaz IDE (Integrated Drive Electronics, electronica de unidades integradas), se utilizan para conectar a nuestro CPU discos rigidos y grabadoras o lectores de CD/DVD y siempre se ha destacado por su bajo costo y, ultimamente, su alto rendimiento similar al de las unidades SCSI, que son mas caras.
La mayoria de las unidades de disco (dispositivos de almacenamiento de datos como los rigidos, lectoras de CD-ROM ó DVD, etc.) actuales utilizan este interfaz debido principalmente a su precio economico y facilidad de instalación, ya que no es necesario añadir ninguna tarjeta a nuestra PC para poder utilizarlas a diferencia de otras interfaces como SCSI, ya que todas las mothers actuales incluyen dos canales IDE a los que podremos conectar hasta cuatro dispositivos IDE (dos en cada canal).
Algo de historia
La normativa ATA (Advanced Technology Attachment, conector de tecnologia avanzada) se define por primera vez en el año 1988 utilizando el obsoleto modo PIO (Programmed Input Output, Entrada y salida programada) para transmitir datos. Hablar de interfaz ATA es lo mismo que hablar de interfaz IDE, puesto que ambas tecnologias han estado siempre ligadas.
El principal inconveniente de este modo es que es necesaria la intervencion del micro para la transmision de los datos, por lo que el rendimiento del sistema se ve afectado. Dentro del modo PIO, podemos distinguir varias evoluciones:
Modo PIO-0: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 3,3 MB/s
Modo PIO-1: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 5,2 MB/s
Modo PIO-2: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 8,3 MB/s
Todos estos modos pertenecen a la especificacion ATA, pero en 1996, dada la necesidad de un mayor flujo de datos, aparece la nueva especificación ATA-2 o EIDE (Enhanced IDE) que da lugar tambien a la aparicion de dos nuevos modos de transmision de datos:
Modo PIO-3: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 11,1 MB/s
Modo PIO-4: Es capaz de transmitir datos a velocidades de hasta 16 MB/s
Debido al bajo rendimiento de este modo y al uso que hacian del procesador, en 1998 nace un nuevo modo de transmision de datos, conocido como Ultra ATA que hace uso de un bus DMA (Direct Memory Access, acceso directo a la memoria) y no requiere la intervención del procesador para la transferencia de datos. Además, este estandar ha ido evolucionando y actualmente alcanza velocidades de hasta 133 MB/s.
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 ultima 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.
Para la conexión de estos dispositivos es necesario un cable IDE, pero si queremos aprovechar las posibilidades DMA de nuestros dispositivos, es necesario que este sea de 80 hilos, mientras que si nuestro dispositivo tan solo posee características PIO el cable deberá contar con tan solo 40 hilos. El modo ATA 33 también puede ser usado con un cable convencional de 40 hilos.
Interfaz Serial ATA
Esta interfaz ha sido diseñada para sobrepasar los limites de la actual interfaz Parallel ATA. La interfaz Serial ATA sera totalmente compatible con todos los sistemas operativos actuales y poco a poco ira sustituyendo a la interfaz PATA, aunque ambos sistemas conviviran durante cierto tiempo. Cabe destacar que las placas bases actuales soportan ambos tipos de interfaces.
Gracias a esta interfaz, podeemos obtener mayores velocidades (inicialmente hasta 150 MB/s, aunque en la siguiente version esta cifra se doblara), crear discos rigidos de mayor capacidad y reducir el consumo eléctrico de las unidades. Ademas, el cable mediante el cual la unidad se conecta a la mother es mucho mas pequeño (tan solo tiene siete conectores), lo que ayuda a mejorar la ventilacion y es menos sensible a las interferencias, por lo que se podran crear cables más largos sin ningun problema.
Si nuestra motherboard no posee una interfaz SATA y disponemos de alguna unidad que requiera esta interfaz, es posible adquirir tarjetas PCI con una controladora de este tipo, pero debido a las características del bus PCI, solo podremos transferir datos segun el estandar SATA 150 y no podremos aprovechar sus futuras generaciones.
Ahora llego la hora de meter mano en la PC...
Aqui veremos como configurar de forma optima nuestras unidades IDE y como instalar un disco rigido correctamente.
Ya que aunque a cada canal IDE podamos conectar dos dispositivos, no se pueden realizar tareas de lectura o escritura a la vez en ambos. Conectar uno de estos dispositivos no es dificil: tan solo tendremos que localizar en nuestra mother los conectores IDE (podremos localizarlos porque al lado pone normalmente IDE 1 o IDE 2, segun el canal que sea) y conectar ahi el extremo del cable que pone "System".
Despues, conectar la unidad al extremo del cable si funciona como maestra o al conector del medio si funciona como esclava (si nuestro cable sólo tiene un conector, la unidad debe ir como maestra).
Para seleccionar si nuestra unidad funcionara como maestra o como esclava (sólo si es PATA), debemos configurar adecuadamente los jumpers que estas incluyen. Para saber como debemos colocarlos, tan solo debemos comprobar en nuestra unidad el esquema que esta suele incluir.
Las normas basicas que tenemos que tener en cuenta son:
A cada canal podremos conectar dos dispositivos IDE.
Una de estas unidades debe ir configurar como maestra, mientras que la otra va como esclava. Esto no es mas que una forma de nombrarlas, es decir, no porque conectemos la unidad como maestra esta funcionara más rapida.
Ambas unidades no puede utilizar a la vez el mismo canal IDE, es decir, si tratamos de utilizar dos dispositivos conectados al mismo canal IDE a la vez, el rendimiento de ambos se verá reducido.
Al tener dos controladores IDE en la mother, podremos conectar hasta 4 dispositivos. Si necesitamos conectar mas, deberemos recurrir a una tarjeta controladora PCI externa.
El disco rigido que contenga el sistema operativo debe ir como maestro en el primer canal IDE.
Veamos algunos ejemplos practicos...
• Unidades a conectar: Un disco rigido, una lectora de CDs y una grabadora.
La opcion más recomendable para esta configuracion es conectar el rigido y la lectora de CDs juntos en el canal IDE primario (siempre el disco duro como maestro) y la grabadora sola en el IDE secundario. El objetivo de esta configuracion es asegurar que podamos hacer copias de CD a la maxima velocidad posible, ya que al encontrarse la grabadora sola en su bus IDE, no compartira dicho bus con ningun otro dispositivo.
• Unidades a conectar: Dos rigidos, una lectora de CDs y una grabadora.
Idem al caso anterior y añadir el segundo disco duro como esclavo de la grabadora.
• Unidades a conectar: Un disco rigido y una lectora de CD/DVD.
Aqui lo más recomendable es conectar cada uno como maestro en un canal IDE (el disco duro en el primario y la lectora en el secundario) para evitar que las transferencias de uno “estorben” las del otro.
Para otras configuraciones, debemos tener en cuenta cuales dispositvos estaran continuamente leyendo datos y repartirlos segun nos parezca necesario. Cada canal IDE admite un dispositivo maestro y otro esclavo si colocamos 2 dispositivos esclavos o master en el mismo canal, seguramente no funcionara alguno de estos.
Caracteristicas a tener en cuenta al comprarnos un disco rigido
Tiempo de acceso: Es el tiempo medio que tarda el disco en desplazar el cabezal hasta el lugar donde estan los datos. Actualmente suele rondar los 8-10 ms para unidades IDE.
Interfaz: Es importante conocer si el disco duro es Parallel ATA o Serial ATA y si utiliza el estándar ATA133, ATA100, etc. Actualmente no deberiamos comprar nada por debajo de ATA133 o SATA.
Tamaño: Indica el máximo número de datos que nuestro disco duro podrá almacenar. Actualmente lo más pequeño que podemos encontrar ronda los 40-60 GB, aunque la mayoría tienen ya una capacidad de 80-120 GB. También es posible encontrar discos duros mayores, de hasta 160 GB, pero debido a su precio no suelen ser muy frecuentes.
Buffer: Es importante que nuestro disco incluya un buffer de 2 MB al menos (en caso de servidores esta cifra puede ascender hasta los 8 o 16 MB), ya que ahi guarda los datos que más se utilizan para evitar tener que estar accediendo continuamente físicamente a los datos del rigido y ofrecer así un mayor rendimiento.
Velocidad de rotación: Los discos duros IDE actuales giran a unas 7200 rpm y es muy raro ver en el mercado de primera mano un disco duro que gire a menos velocidad.
Como hemos podido comprobar, el estandar IDE aun tiene mucho que decirnos con la nueva interfaz Serial ATA y, quizas en un futuro, supere las prestaciones de la interfaz SCSI por un precio muy inferior a esta.
Manual de la interfaz IDE
