ATA المتوازي

الموسوعة الحرة

تُعدّ واجهة Parallel ATA ( PATA )، التي كانت تُعرف سابقًا باسم AT Attachment ، وتُعرف أيضًا باسم Integrated Drive Electronics ( IDE )، واجهة قياسية مصممة لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC . طُوّرت هذه الواجهة لأول مرة من قِبل شركتي Western Digital و Compaq في عام 1986 لمحركات الأقراص الصلبة ومحركات الأقراص المدمجة (CD) أو أقراص DVD المتوافقة. تُستخدم هذه الواجهة لتخزين البيانات في أجهزة الكمبيوتر ، مثل الأقراص الصلبة ، وأقراص المرنة ذات السعة العالية ، والأقراص الضوئية ، وأشرطة التخزين .

تتولى لجنة X3/ INCITS مسؤولية صيانة هذا المعيار . [ 3 ] وهو يستخدم معايير AT Attachment (ATA) و AT Attachment Packet Interface ( ATAPI ) الأساسية .

يُعدّ معيار Parallel ATA ثمرة تاريخ طويل من التطوير التقني التدريجي، والذي بدأ بواجهة AT Attachment الأصلية، المصممة للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر الشخصية AT القديمة . وقد تطورت واجهة ATA نفسها على مراحل عديدة من واجهة Integrated Drive Electronics (IDE) الأصلية من شركة Western Digital . ونتيجةً لذلك، لا تزال العديد من المرادفات القريبة لـ ATA/ATAPI وإصداراتها السابقة شائعة الاستخدام بشكل غير رسمي، ولا سيما Extended IDE (EIDE) وUltra ATA (UATA). بعد طرح SATA في عام 2003، أُعيد تسمية ATA الأصلية إلى Parallel ATA، أو PATA اختصارًا.

يبلغ الحد الأقصى لطول كابلات ATA المتوازية 18 بوصة (460 مم) . [ 4 ] [ 5 ] وبسبب هذا القيد، تُستخدم هذه التقنية عادةً كواجهة تخزين داخلية للحاسوب. لسنوات عديدة، كانت ATA الواجهة الأكثر شيوعًا والأقل تكلفة لهذا التطبيق، ولكنها أصبحت الآن قديمة الطراز بعد أن حلت محلها SATA في منتصف العقد الأول من الألفية الثانية. 

التاريخ والمصطلحات

صُمم المعيار في الأصل باسم "AT Bus Attachment"، ويُسمى رسميًا "AT Attachment" ويُختصر إلى "ATA" [ 6 ] [ 7 ]، وذلك لأن ميزته الأساسية كانت الاتصال المباشر بناقل ISA ذي 16 بت الذي طُرح مع جهاز IBM PC/AT . [ 8 ] تستخدم مواصفات ATA الأصلية التي نشرتها لجان المعايير اسم "AT Attachment". [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] يشير "AT" في IBM PC/AT إلى "التقنية المتقدمة"، ولذلك يُشار إلى ATA أيضًا باسم "Advanced Technology Attachment". [ 12 ] [ 6 ] [ 13 ] [ 14 ] عندما طُرح معيار Serial ATA (SATA) الأحدث في عام 2003، أُعيد تسمية ATA الأصلي إلى Parallel ATA، أو PATA اختصارًا. [ 15 ]

أصبحت واجهات ATA المادية مكونًا أساسيًا في أجهزة الكمبيوتر الشخصية، بدايةً على محولات ناقل المضيف، وأحيانًا على بطاقة الصوت، ولكن في النهاية كواجهتين ماديتين مدمجتين في شريحة الجسر الجنوبي على اللوحة الأم. تُسمى هذه الواجهات "الأساسية" و"الثانوية" ATA، وقد تم تخصيص عناوين الإدخال/الإخراج الأساسية لها من 0x1F0 إلى 0x1F7 ومن 0x170 إلى 0x177 على أنظمة ناقل ISA . وقد تم استبدالها بواجهات SATA .

IDE و ATA-1

مثال على لوحة أمّ حاسوب شخصي من طراز 80386 تعود لعام 1992، لا تحتوي على أيّ مكونات مدمجة سوى الذاكرة، ولوحة المفاتيح، والمعالج، وذاكرة التخزين المؤقت، وساعة الوقت الحقيقي، وفتحات التوسعة. كان من الممكن تزويد هذه اللوحات الأمّ الأساسية بواجهة ST-506 أو ATA، ولكن ليس كليهما عادةً. أُضيفت إلى هذا النظام واجهة ATA ثنائية الأقراص وواجهة قرص مرن عبر بطاقة ISA ذات 16 بت.

طُوِّرت النسخة الأولى مما يُعرف الآن بواجهة ATA/ATAPI بواسطة شركة ويسترن ديجيتال تحت اسم Integrated Drive Electronics (IDE). وبالتعاون مع شركة كومباك (العميل الأول)، عملت الشركة مع العديد من مُصنِّعي محركات الأقراص لتطوير وشحن منتجات مبكرة بهدف الحفاظ على توافقها البرمجي مع واجهة محرك الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية من IBM. [ 16 ] ظهرت أولى هذه المحركات داخليًا في أجهزة كمبيوتر كومباك الشخصية عام 1986 [ 17 ] [ 18 ] ، وعُرضت لأول مرة بشكل منفصل من قِبل شركة كونر بيريفيرالز تحت اسم CP342 في يونيو 1987. [ 19 ]

يشير مصطلح "إلكترونيات محرك الأقراص المتكاملة" إلى دمج وحدة تحكم محرك الأقراص في محرك الأقراص نفسه، بدلاً من وجود وحدة تحكم منفصلة على الجانب الآخر من كابل التوصيل. في أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC أو CP/M أو ما شابهها، كانت هذه الوحدة عادةً عبارة عن بطاقة مثبتة على اللوحة الأم . أما بطاقات الواجهة المستخدمة لتوصيل محرك أقراص ATA متوازي، على سبيل المثال، بفتحة ISA ، فهي ليست وحدات تحكم، بل مجرد جسور بين ناقل المضيف وواجهة ATA . ولأن واجهة ATA الأصلية هي في الأساس ناقل ISA ذو 16 بت ، كان الجسر بسيطًا للغاية في حالة وجود موصل ATA على بطاقة واجهة ISA. تُقدّم وحدة التحكم المتكاملة محرك الأقراص إلى الكمبيوتر المضيف على شكل مصفوفة من كتل بحجم 512 بايت مع واجهة أوامر بسيطة نسبيًا. هذا الأمر أعفى اللوحة الأم وبطاقات الواجهة في الكمبيوتر المضيف من مهام تحريك ذراع رأس القراءة/الكتابة، وإدخاله وإخراجه، وما إلى ذلك، كما كان الحال مع محركات الأقراص الصلبة ST-506 و ESDI السابقة . أصبحت جميع تفاصيل التشغيل الميكانيكي للقرص تتم معالجتها الآن بواسطة وحدة التحكم الموجودة على القرص نفسه. وقد أدى ذلك إلى الاستغناء عن تصميم وحدة تحكم واحدة قادرة على التعامل مع أنواع متعددة من الأقراص، إذ يمكن تخصيص وحدة التحكم لكل قرص على حدة. كل ما يحتاجه النظام المضيف هو طلب قراءة أو كتابة قطاع أو كتلة معينة، ثم إما قبول البيانات من القرص أو إرسالها إليه.

تم توحيد واجهة هذه الأقراص في عام 1994 تحت مسمى معيار ANSI X3.221-1994، وهو واجهة توصيل AT لمحركات الأقراص . بعد تطوير إصدارات لاحقة من المعيار، أصبح يُعرف باسم "ATA-1". [ 20 ] [ 21 ]

تم إنشاء تطبيق قصير الأجل ونادر الاستخدام لبروتوكول ATA لأجهزة IBM XT والأجهزة المشابهة التي تستخدم الإصدار 8 بت من ناقل ISA. وقد أشير إليه باسم "XT-IDE" أو "XTA" أو "XT Attachment". [ 22 ]

EIDE و ATA-2

في عام 1994، بالتزامن تقريبًا مع اعتماد معيار ATA-1، طرحت شركة ويسترن ديجيتال محركات أقراص تحت اسم جديد هو Enhanced IDE (EIDE). تضمنت هذه المحركات معظم ميزات مواصفات ATA-2 اللاحقة، بالإضافة إلى العديد من التحسينات الإضافية. كما طرحت شركات مصنعة أخرى إصداراتها الخاصة من ATA-1، مثل "Fast ATA" و"Fast ATA-2".

تمت الموافقة على النسخة الجديدة من معيار ANSI، واجهة توصيل AT مع ملحقات ATA-2 (X3.279-1996)، في عام 1996. وقد تضمنت معظم ميزات الإصدارات الخاصة بالشركات المصنعة. [ 23 ] [ 24 ]

وكانت تقنية ATA-2 أيضاً أول من لاحظ إمكانية توصيل أجهزة أخرى غير محركات الأقراص الصلبة بالواجهة:

3.1.7 الجهاز: الجهاز هو وحدة تخزين طرفية. تقليديًا، كان الجهاز الموجود على واجهة ATA عبارة عن محرك أقراص صلبة، ولكن يمكن وضع أي نوع من أجهزة التخزين على واجهة ATA بشرط أن يلتزم بهذا المعيار.

— واجهة ملحقات AT مع ملحقات (ATA-2) ، الصفحة 2 [ 24 ]

ATAPI

صُممت تقنية ATA في الأصل للعمل مع محركات الأقراص الصلبة والأجهزة التي تحاكيها فقط. وقد أتاح إدخال واجهة حزم بيانات ATA (ATAPI) من قِبل لجنة عامل الشكل الصغير (SFF) استخدام ATA مع مجموعة متنوعة من الأجهزة الأخرى التي تتطلب وظائف تتجاوز تلك اللازمة لمحركات الأقراص الصلبة. على سبيل المثال، يحتاج أي جهاز وسائط قابل للإزالة إلى أمر "إخراج الوسائط"، وطريقة تمكن المضيف من تحديد ما إذا كانت الوسائط موجودة، ولم تكن هذه الميزات متوفرة في بروتوكول ATA.

بروتوكول ATAPI هو بروتوكول يسمح لواجهة ATA بنقل أوامر واستجابات SCSI ؛ لذا، فإن جميع أجهزة ATAPI تُعتبر في الواقع "تتحدث لغة SCSI" باستثناء الواجهة الكهربائية. تُضمّن أوامر واستجابات SCSI في "حزم" (ومن هنا جاء مصطلح "واجهة حزم ATA") لإرسالها عبر كابل ATA. وهذا يسمح بتوصيل أي فئة من الأجهزة التي تم تعريف مجموعة أوامر SCSI لها عبر ATA/ATAPI.

أجهزة ATAPI "تتحدث لغة ATA"، حيث لا تزال واجهة ATA المادية وبروتوكولها مستخدمين لإرسال الحزم. من ناحية أخرى، لا تستخدم محركات الأقراص الصلبة ومحركات الحالة الصلبة ATA بروتوكول ATAPI. من حيث المبدأ، يمكن دعم أي جهاز يتم التحكم فيه بواسطة مجموعة أوامر SCSI عبر ATAPI في حال توفر محول وبرنامج تشغيل مناسبين، إلا أن الاستخدام العملي اقتصر بشكل أساسي على محركات أقراص التخزين CD، [ 25 ] ومحركات أقراص التخزين DVD، [ 26 ] ومحركات الأقراص المرنة عالية السعة ، مثل محرك Zip ومحرك SuperDisk .

تُشرح أوامر واستجابات SCSI المستخدمة من قِبل كل فئة من أجهزة ATAPI في وثائق أو مواصفات أخرى خاصة بتلك الفئات، وهي خارج نطاق اختصاص ATA/ATAPI أو لجنة T13 . وتُعرّف مجموعة أوامر SCSI المستخدمة بشكل شائع في مجموعة أوامر MMC SCSI.

تم اعتماد ATAPI كجزء من ATA في INCITS 317-1998، ملحق AT مع امتداد واجهة الحزمة (ATA/ATAPI-4) . [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]

UDMA و ATA-4

قدّم معيار ATA/ATAPI-4 أيضًا عدة أنماط نقل بيانات " Ultra DMA ". دعمت هذه الأنماط في البداية سرعات تتراوح بين 16 و33  ميجابايت/ثانية. وفي الإصدارات اللاحقة، أُضيفت أنماط Ultra DMA أسرع، مما استلزم استخدام كابلات جديدة ذات 80 سلكًا لتقليل التشويش. وتدعم أحدث إصدارات Parallel ATA سرعات تصل إلى 133  ميجابايت/ثانية.

ألترا أتا

يُعدّ Ultra ATA، المختصر بـ UATA، تسميةً استخدمتها شركة ويسترن ديجيتال بشكل أساسي لتحسينات السرعة المختلفة لمعايير ATA/ATAPI. فعلى سبيل المثال، نشرت ويسترن ديجيتال في عام 2000 وثيقةً تصف "Ultra ATA/100"، التي أدخلت تحسينات على أداء معيار ATA/ATAPI-5 آنذاك، وذلك برفع السرعة القصوى لواجهة Parallel ATA من 66 إلى 100  ميجابايت/ثانية. [ 30 ] وقد أُدرجت معظم تعديلات ويسترن ديجيتال، إلى جانب تعديلات أخرى، في معيار ATA/ATAPI-6 (2002).

قيود حجم BIOS x86

في البداية، كان حجم محرك أقراص ATA يُخزَّن في نظام BIOS x86 باستخدام رقم نوع (من 1 إلى 45) يُحدِّد مسبقًا معلمات C/H/S [ 31 ] ، وغالبًا ما يُحدِّد أيضًا منطقة التوقف التي تُوضع فيها رؤوس القراءة/الكتابة عند عدم استخدامها. لاحقًا، أُتيح تنسيق "قابل للتحديد من قِبل المستخدم" [ 31 ] يُسمى C/H/S أو الأسطوانات، الرؤوس، القطاعات. كانت هذه الأرقام مهمة لواجهة ST-506 السابقة، ولكنها كانت عديمة المعنى عمومًا بالنسبة لـ ATA، حيث غالبًا ما كانت معلمات CHS لمحركات أقراص ATA الكبيرة اللاحقة تُحدِّد أعدادًا هائلة من الرؤوس أو القطاعات، والتي لم تُحدِّد في الواقع التخطيط المادي الداخلي للمحرك على الإطلاق. منذ البداية، وحتى ATA-2، كان على كل مستخدم تحديد حجم كل محرك أقراص مُتصل به بشكل صريح. بدءًا من ATA-2، تم تطبيق أمر "تحديد محرك الأقراص" الذي يُمكن إرساله والذي يُعيد جميع معلمات محرك الأقراص.

بسبب قلة التبصر من جانب مصنعي اللوحات الأم، كان نظام BIOS غالبًا ما يعاني من قيود مصطنعة على حجم C/H/S نظرًا لافتراض الشركة المصنعة أن قيمًا معينة لن تتجاوز أبدًا حدًا أقصى عدديًا معينًا.

ظهرت أولى هذه القيود في نظام BIOS عندما تجاوزت أحجام محركات أقراص ATA 504 ميجابايت ، لأن بعض أنظمة BIOS للوحات الأم لم تكن تسمح بقيم C/H/S التي تتجاوز 1024 أسطوانة، و16 رأس قراءة/كتابة، و63 قطاعًا. وبضرب هذا في 512 بايت لكل قطاع، يصبح المجموع 528,482,304 بايت، والذي يُقسم على 1,048,576 بايت لكل ميجابايت ، فيكون الناتج 504 ميجابايت ( 528 ميجابايت ) .

حدث القيد الثاني لنظام BIOS عند 1024 أسطوانة ، و256 رأس قراءة/كتابة، و63 قطاعًا، وقد حدّت مشكلة في نظام MS-DOS من عدد رؤوس القراءة/الكتابة إلى 255. يبلغ إجمالي هذا 8,422,686,720 بايت ( 8032.5 ميجابايت ) ، وهو ما يُعرف بحاجز 8.4 جيجابايت. وهذا قيدٌ تفرضه أنظمة BIOS من نوع x86، وليس قيدًا تفرضه واجهة ATA.

تبين في النهاية أنه يمكن تجاوز قيود الحجم هذه باستخدام برنامج صغير يُحمّل عند بدء التشغيل من قطاع الإقلاع في القرص الصلب. وقد بدأت بعض الشركات المصنعة للأقراص الصلبة، مثل ويسترن ديجيتال، بتضمين هذه الأدوات المساعدة مع الأقراص الصلبة ذات السعات الكبيرة للمساعدة في التغلب على هذه المشاكل. مع ذلك، إذا تم تشغيل الكمبيوتر بطريقة أخرى دون تحميل الأداة المساعدة الخاصة، فسيتم استخدام إعدادات BIOS غير الصحيحة، وقد يصبح القرص غير قابل للوصول أو قد يظهر لنظام التشغيل على أنه تالف.

في وقت لاحق، تم توفير امتداد لخدمات القرص في نظام الإدخال والإخراج الأساسي x86 يسمى " محرك الأقراص المحسن " (EDD)، مما يجعل من الممكن معالجة محركات الأقراص التي يصل حجمها إلى 264 قطاعًا . [ 32 ]

قيود حجم الواجهة

استخدمت واجهة محرك الأقراص الأولى نمط عنونة 22 بت، مما أدى إلى سعة قصوى لمحرك الأقراص تبلغ 2 جيجابايت. لاحقًا، استخدمت أول مواصفات ATA رسمية نمط عنونة 28 بت من خلال LBA28 ، مما يسمح بعنونة 2^ 28 (268 435 456 ) قطاعات (كتل) من 512 بايت لكل منها، مما ينتج عنه سعة قصوى تبلغ 128 جيجابايت (137 جيجابايت ).  

أدخلت تقنية ATA-6 نظام عنونة 48 بت، مما رفع الحد الأقصى للسعة إلى 128 بيتابايت (144 بيتابايت ). ونتيجةً لذلك،  يجب أن يكون أي قرص ATA بسعة أكبر من 137 جيجابايت تقريبًا من نوع ATA-6 أو أحدث. سيؤدي توصيل هذا القرص بجهاز مضيف مزود بواجهة ATA-5 أو أقدم إلى تقييد السعة القابلة للاستخدام إلى الحد الأقصى للواجهة.

تقوم بعض أنظمة التشغيل، بما في ذلك Windows XP قبل SP1 و Windows 2000 قبل SP3، بتعطيل LBA48 افتراضيًا، مما يتطلب من المستخدم اتخاذ خطوات إضافية لاستخدام السعة الكاملة لمحرك أقراص ATA الذي يزيد حجمه عن 137 جيجابايت تقريبًا. [ 33 ]

لا تدعم أنظمة التشغيل القديمة، مثل ويندوز 98 ، تقنية LBA ذات 48 بت على الإطلاق. مع ذلك، قام أعضاء مجموعة MSFN [ 34 ] بتعديل برامج تشغيل أقراص ويندوز 98 لإضافة دعم غير رسمي لتقنية LBA ذات 48 بت إلى ويندوز 95 OSR2 ، وويندوز 98 ، وويندوز 98 الإصدار الثاني ، وويندوز ME .

قد لا تزال بعض أنظمة التشغيل ذات 16 بت و 32 بت التي تدعم LBA48 غير قادرة على دعم الأقراص الأكبر من 2 تيرابايت بسبب استخدام العمليات الحسابية 32 بت فقط؛ وهو قيد ينطبق أيضًا على العديد من قطاعات التمهيد .

الريادة والتقادم

أصبحت واجهة Parallel ATA (التي كانت تُسمى آنذاك ببساطة ATA أو IDE) واجهة التخزين الرئيسية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية بعد فترة وجيزة من طرحها. في بعض الأنظمة، تم توفير واجهتين إضافيتين على اللوحة الأم، مما يسمح بتوصيل ما يصل إلى ثمانية أجهزة ATA. غالبًا ما كانت هذه الموصلات الإضافية تُنفذ بواسطة وحدات تحكم RAID منخفضة التكلفة .

بعد فترة وجيزة من طرح تقنية SATA في عام 2003، انخفض استخدام تقنية Parallel ATA. بعض أجهزة الكمبيوتر الشخصية والمحمولة في ذلك الوقت كانت تحتوي على قرص صلب SATA ومحرك أقراص ضوئية متصل بتقنية PATA.

ابتداءً من عام 2007، توقفت بعض شرائح الحاسوب الشخصي ، مثل Intel ICH10، عن دعم تقنية Parallel ATA. ويتعين على مصنعي اللوحات الأم الراغبين في توفير Parallel ATA مع هذه الشرائح تضمين شريحة واجهة إضافية. في الحواسيب الحديثة، نادراً ما تُستخدم واجهة Parallel ATA حتى وإن وُجدت، إذ عادةً ما تُوفر اللوحة الأم أربعة موصلات Serial ATA أو أكثر، كما أن أجهزة SATA بجميع أنواعها شائعة الاستخدام.

مع انسحاب شركة ويسترن ديجيتال من سوق PATA، لم تعد محركات الأقراص الصلبة المزودة بواجهة PATA قيد الإنتاج بعد ديسمبر 2013 إلا للتطبيقات المتخصصة. [ 35 ]

واجهة المستخدم

تنقل كابلات ATA المتوازية البيانات بمعدل 16 بت في المرة الواحدة. يستخدم الكابل التقليدي موصلات إزاحة عازلة أنثوية ذات 40 سنًا (IDC) متصلة بكابل شريطي ذي 40 أو 80 موصلًا . يحتوي كل كابل على موصلين أو ثلاثة، يُوصل أحدها بمحول مضيف للتفاعل مع باقي نظام الحاسوب. أما الموصل (أو الموصلات) المتبقية فتُوصل بأجهزة التخزين، وأكثرها شيوعًا محركات الأقراص الصلبة أو محركات الأقراص الضوئية. يحتوي كل موصل على 39 سنًا فعليًا مرتبة في صفين (بمسافة 2.54  مم، أو 1/10 بوصة بين كل سن)، مع وجود فجوة أو مفتاح عند السن رقم 20. قد لا تحتوي الموصلات القديمة على هذه الفجوة، حيث تكون جميع الأسنان الأربعين متاحة. وبالتالي، فإن الكابلات الأحدث ذات الفجوة المملوءة غير متوافقة مع الموصلات القديمة، على الرغم من أن الكابلات القديمة متوافقة مع الموصلات الأحدث.

أصبحت كابلات ATA الدائرية المتوازية (على عكس الكابلات الشريطية) متاحة في النهاية لـ " معدلي الهياكل " لأسباب تجميلية، بالإضافة إلى ادعاءات بتحسين تبريد الكمبيوتر وسهولة التعامل معها؛ ومع ذلك، فإن الكابلات الشريطية فقط هي التي تدعمها مواصفات ATA.

الدبوس 20
في معيار ATA، يُعرَّف الطرف 20 كمفتاح ميكانيكي ولا يُستخدم. غالبًا ما يكون مقبس هذا الطرف في الموصل الأنثوي مسدودًا، مما يستلزم حذفه من الكابل الذكري أو موصل محرك الأقراص؛ وبالتالي يستحيل توصيله بشكل خاطئ. مع ذلك، يمكن لبعض محركات ذاكرة الفلاش استخدام الطرف 20 كمدخل طاقة (VCC_in) لتزويد المحرك بالطاقة دون الحاجة إلى كابل طاقة خاص؛ ولا يمكن استخدام هذه الميزة إلا إذا كان الجهاز يدعم هذا الاستخدام للطرف 20. [ 36 ]
الدبوس 28
الطرف رقم 28 من الموصل الرمادي (التابع/الأوسط) لكابل ذي 80 موصلاً غير متصل بأي موصل من موصلات الكابل. وهو متصل عادةً بالموصلين الأسود (طرف محرك الأقراص الرئيسي) والأزرق (طرف اللوحة الأم). وهذا يُمكّن وظيفة اختيار الكابل .
الدبوس 34
يتم توصيل الطرف 34 بالأرض داخل الموصل الأزرق لكابل ذي 80 موصلاً، ولكنه غير متصل بأي موصل من موصلات الكابل، مما يسمح بالكشف عن هذا النوع من الكابلات. وهو متصل عادةً بالموصلات الرمادية والسوداء. [ 37 ]

نسخة ذات 44 دبوسًا

موصل PATA ذو 44 سنًا على محرك أقراص بحجم 2.5 بوصة، مع 4 أسنان على الجانب لاختيار Master/Slave.

يُستخدم موصل PATA ذو 44 سنًا لمحركات الأقراص مقاس 2.5 بوصة داخل أجهزة الكمبيوتر المحمولة. تكون المسافة بين الأسنان أقرب (2.0  مم) ويكون الموصل أصغر حجمًا من الموصل ذي 40 سنًا. وتحمل الأسنان الإضافية الطاقة.

متغير JAE-50

قابس JAE-50 لتوصيل PATA في محرك أقراص ضوئية رفيع النوع

تستخدم محركات الأقراص الضوئية النحيفة (التي تُستخدم غالبًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة) قابسًا صغيرًا من نوع Japan Aviation Electronics KX15 (يتم توصيله بمقبس KX14 في الكمبيوتر المضيف) مع 50 نقطة توصيل (يُطلق عليها بشكل عام JAE-50 أو Slim50) [ 38 ]. تحمل نقاط التوصيل الإضافية الطاقة وإخراج الصوت التناظري. [ 39 ]

نسخة ذات 80 موصلاً

واجهة ATA متوازية ذات 80 سنًا على قرص صلب بحجم 1.8 بوصة
مقارنة بين كابلات ATA: كابل شريطي ذو 40 موصلاً (أعلى)، وكابل شريطي ذو 80 موصلاً (أسفل). في كلتا الحالتين، يُستخدم موصل أنثوي ذو 40 سنًا.

لطالما احتوت كابلات ATA على 40 موصلاً، ولكن ظهر إصدار بـ 80 موصلاً مع إطلاق نمط UDMA/66 . جميع الموصلات الإضافية في الكابل الجديد هي موصلات أرضية ، متداخلة مع موصلات الإشارة لتقليل تأثيرات الاقتران السعوي بين موصلات الإشارة المتجاورة، مما يقلل من التشويش المتبادل . يُعدّ الاقتران السعوي مشكلة أكبر عند معدلات نقل البيانات العالية، وكان هذا التغيير ضروريًا لتمكين معدل نقل البيانات البالغ 66 ميجابايت في الثانية (MB/s) لنمط UDMA4 من العمل بكفاءة. كما يتطلب نمطا UDMA5 و UDMA6 الأسرع كابلات بـ 80 موصلاً.

على الرغم من مضاعفة عدد الموصلات، إلا أن عدد دبابيس التوصيل وتوزيعها يظلان كما هما في كابلات الأربعين موصلاً، كما أن المظهر الخارجي للموصلات متطابق. أما من الداخل، فالموصلات مختلفة؛ إذ تربط موصلات كابل الثمانين موصلاً عدداً أكبر من موصلات التأريض بدبابيس التأريض، بينما تربط موصلات كابل الأربعين موصلات التأريض بدبابيس التأريض بشكل فردي. عادةً ما تأتي كابلات الثمانين موصلاً بثلاثة موصلات بألوان مختلفة (أزرق، أسود، ورمادي لوحدة التحكم، والمحرك الرئيسي، والمحرك التابع على التوالي)، على عكس موصلات كابل الأربعين موصلاً ذات اللون الموحد (الرمادية في الغالب). في الموصل الرمادي لكابلات الثمانين موصلاً، يكون الدبوس 28 (CSEL) غير موصول، مما يجعله موضع المحرك التابع في المحركات المُهيأة لاختيار الكابل.

أجهزة متعددة على كابل

إذا تم توصيل جهازين بكابل واحد، فيجب تسمية أحدهما بالجهاز 0 (كان يُعرف سابقًا بالجهاز الرئيسي ) والآخر بالجهاز 1 (كان يُعرف سابقًا بالجهاز التابع ). [ 40 ] هذا التمييز ضروري لتمكين كلا القرصين من مشاركة الكابل دون تعارض. القرص 0 هو القرص الذي يظهر عادةً "أولاً" في نظام الإدخال والإخراج الأساسي (BIOS ) و/أو نظام التشغيل . في معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية، غالبًا ما يُشار إلى الأقراص بالحرف "C:" للجهاز 0 والحرف "D:" للجهاز 1، مما يشير إلى وجود قسم أساسي نشط واحد على كل منهما.

يُحدد وضع التشغيل الذي يجب أن يستخدمه الجهاز عادةً عبر وصلة توصيل (jumper) موجودة عليه، ويجب ضبطها يدويًا على الجهاز 0 ( الرئيسي ) أو الجهاز 1 ( التابع ). إذا كان هناك جهاز واحد فقط متصل بكابل، فيجب ضبطه على الجهاز 0. مع ذلك، تحتوي بعض محركات الأقراص القديمة على إعداد خاص يُسمى "مفرد" لهذا النوع من التكوين (خاصةً محركات أقراص ويسترن ديجيتال). كذلك، اعتمادًا على الأجهزة والبرامج المتوفرة، قد يعمل محرك الأقراص المفرد المتصل بكابل بشكل موثوق حتى لو تم ضبطه على الجهاز 1 (يُلاحظ هذا غالبًا عندما يكون محرك الأقراص الضوئية هو الجهاز الوحيد على واجهة ATA الثانوية).

تشير كلمتا "الرئيسي" و "الثانوي" عادةً إلى كابلات IDE، والتي يمكن أن تحتوي كل منها على محركين (الرئيسي الرئيسي، والتابع الرئيسي، والرئيسي الثانوي، والتابع الثانوي).

تُثار نقاشات عديدة حول مدى تأثير جهاز بطيء على أداء جهاز أسرع متصل بنفس الكابل. في محولات ATA المضيفة القديمة، قد تُقيّد سرعة نقل البيانات لكلا الجهازين بسرعة الجهاز الأبطأ، إذا كان هناك جهازان بسرعات مختلفة متصلان بنفس الكابل. أما في جميع محولات ATA المضيفة الحديثة، فلا ينطبق هذا، إذ تدعم هذه المحولات توقيتًا مستقلًا لكل جهاز . يسمح هذا لكل جهاز على الكابل بنقل البيانات بأفضل سرعة ممكنة. حتى مع المحولات القديمة التي لا تدعم التوقيت المستقل، يقتصر هذا التأثير على مرحلة نقل البيانات في عمليات القراءة أو الكتابة. [ 41 ] ويعود ذلك إلى غياب ميزات التداخل والترتيب في قائمة الانتظار في معظم منتجات ATA المتوازية. لا يمكن إلا لجهاز واحد على الكابل إجراء عملية قراءة أو كتابة في الوقت نفسه؛ لذا، سيضطر الجهاز السريع المتصل بنفس الكابل مع جهاز بطيء، والذي يتعرض لاستخدام مكثف، إلى الانتظار حتى يُنهي الجهاز البطيء مهمته أولًا. مع ذلك، تُبلغ معظم الأجهزة الحديثة عن اكتمال عمليات الكتابة بمجرد تخزين البيانات في ذاكرة التخزين المؤقت الداخلية، قبل كتابتها إلى وحدة التخزين المغناطيسية (البطيئة). يسمح هذا بإرسال الأوامر إلى الجهاز الآخر المتصل بالكابل، مما يقلل من تأثير حد "عملية واحدة في كل مرة". يعتمد تأثير ذلك على أداء النظام على التطبيق. على سبيل المثال، عند نسخ البيانات من محرك أقراص ضوئية إلى قرص صلب (كما هو الحال أثناء تثبيت البرامج)، من غير المرجح أن يكون لهذا التأثير أهمية. فمثل هذه العمليات محدودة بالضرورة بسرعة محرك الأقراص الضوئية بغض النظر عن موقعه. ولكن إذا كان من المتوقع أن يوفر القرص الصلب معدل نقل بيانات جيدًا لمهام أخرى في الوقت نفسه، فمن الأفضل عدم توصيله بنفس كابل محرك الأقراص الضوئية.

اختيار الكابل

وُصف وضع محرك الأقراص المسمى " تحديد الكابل" بأنه اختياري في معيار ATA-1، وأصبح شائع الاستخدام مع معيار ATA-5 والإصدارات اللاحقة. عند ضبط محرك الأقراص على "تحديد الكابل"، فإنه يُهيئ نفسه تلقائيًا كجهاز 0 أو جهاز 1 ، وفقًا لموقعه على الكابل. يتم التحكم في تحديد الكابل بواسطة الدبوس 28. يقوم محول المضيف بتأريض هذا الدبوس؛ فإذا رصد الجهاز أن الدبوس مؤرض، يصبح الجهاز 0 (الرئيسي)؛ أما إذا رصد أن الدبوس 28 غير مؤرض، يصبح الجهاز 1 (التابع).

يتم اختيار هذا الإعداد عادةً عن طريق إعداد وصلة على محرك الأقراص يسمى "تحديد الكابل"، وعادة ما يتم وضع علامة CS عليه ، وهو منفصل عن إعداد الجهاز 0/1 .

إذا تم تكوين محركي أقراص يدويًا كجهاز 0 وجهاز 1 ، فلا يلزم أن يتطابق هذا التكوين مع موقعهما على الكابل. يُستخدم الطرف 28 فقط لإعلام محركات الأقراص بموقعها على الكابل؛ ولا يستخدمه المضيف عند التواصل معها. بعبارة أخرى، يكون لتكوين الجهاز الرئيسي/التابع يدويًا باستخدام وصلات التوصيل على محركات الأقراص الأولوية، مما يسمح بوضعها بحرية على أي من موصلات الكابل المسطح.

في كابلات الأربعين موصلاً، كان من الشائع جدًا تطبيق خاصية اختيار الكابل ببساطة عن طريق قطع السلك رقم 28 بين موصلي الجهازين؛ حيث يتم وضع الجهاز التابع (الجهاز 1) في نهاية الكابل، والجهاز الرئيسي (الجهاز 0) على الموصل الأوسط. وقد تم توحيد هذا الترتيب في الإصدارات اللاحقة. مع ذلك، كان له عيب واحد: إذا كان هناك جهاز رئيسي واحد فقط على كابل ثنائي الموصلات، باستخدام الموصل الأوسط، فسينتج عن ذلك جزء غير مستخدم من الكابل، وهو أمر غير مرغوب فيه لأسباب تتعلق بسهولة الاستخدام والكهرباء. يتسبب هذا الجزء غير المستخدم في انعكاسات الإشارة ، خاصةً عند معدلات نقل البيانات العالية.

بدءًا من الكابل ذي الـ 80 موصلًا المُصمم للاستخدام في ATAPI5/UDMA4، يُوصل الجهاز الرئيسي (Device 0) بالطرف البعيد عن المضيف من الكابل بطول 460 مم (18 بوصة ) عبر الموصل الأسود، بينما يُوصل الجهاز التابع ( Device 1) بالموصل الرمادي الأوسط، ويُوصل الموصل الأزرق بالمضيف (مثل موصل IDE على اللوحة الأم أو بطاقة IDE). بالتالي، في حال وجود جهاز واحد فقط ( Device 0 ) على كابل ثنائي الأقراص، باستخدام الموصل الأسود، لا يوجد جزء متبقٍ من الكابل يُسبب انعكاسات (يصبح الموصل غير المستخدم الآن في منتصف الشريط). كما تم تطبيق خاصية اختيار الكابل في موصل الجهاز الرمادي الأوسط، عادةً ببساطة عن طريق حذف طرف التوصيل رقم 28 من جسم الموصل. 

العمليات المتسلسلة والمتداخلة والمرتبة في قائمة الانتظار

تتطلب بروتوكولات ATA المتوازية حتى ATA-3 أنه بمجرد إعطاء أمر على واجهة ATA، يجب أن يكتمل تنفيذه قبل إمكانية إعطاء أي أمر لاحق. يجب أن تكون العمليات على الأجهزة متسلسلة -بحيث لا يتم تنفيذ سوى عملية واحدة في كل مرة -بالنسبة لواجهة ATA المضيفة. ويمكن تصور أن واجهة ATA المضيفة مشغولة بالطلب الأول طوال مدته، وبالتالي لا يمكن إبلاغها بطلب آخر حتى يكتمل الطلب الأول. عادةً ما يتم تنفيذ وظيفة تسلسل الطلبات إلى الواجهة بواسطة برنامج تشغيل الجهاز في نظام التشغيل المضيف.

تضمنت مواصفات ATA-4 والإصدارات اللاحقة منها "مجموعة ميزات متداخلة" و"مجموعة ميزات مُرتبة في قائمة انتظار" كميزات اختيارية، وكلاهما يُعرف باسم " ترتيب الأوامر المُوسومة " (TCQ)، في إشارة إلى مجموعة ميزات من SCSI تحاول نسخة ATA محاكاتها. مع ذلك، يُعد دعم هذه الميزات نادرًا للغاية في منتجات ATA المتوازية وبرامج تشغيل الأجهزة الفعلية، لأن مجموعات الميزات هذه نُفذت بطريقة تحافظ على توافق البرامج مع تراثها كامتداد لحافلة ISA. أدى هذا التنفيذ إلى استهلاك مفرط لوحدة المعالجة المركزية، مما ألغى إلى حد كبير مزايا ترتيب الأوامر في قائمة الانتظار. في المقابل، كانت العمليات المتداخلة والمُرتبة في قائمة الانتظار شائعة في حافلات التخزين الأخرى؛ على وجه الخصوص، لم تكن نسخة SCSI من ترتيب الأوامر المُوسومة بحاجة إلى التوافق مع واجهات برمجة التطبيقات المصممة لـ ISA، مما سمح لها بتحقيق أداء عالٍ مع تكلفة منخفضة على الحافلات التي تدعم DMA من جهات خارجية مثل PCI. لطالما اعتُبر هذا ميزة رئيسية لـ SCSI.

يدعم معيار Serial ATA خاصية ترتيب الأوامر الأصلية (NCQ) منذ إصداره الأول، إلا أنها ميزة اختيارية لكل من محولات المضيف والأجهزة المستهدفة. لا تدعم العديد من اللوحات الأم القديمة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية خاصية NCQ، بينما تدعمها عادةً محركات الأقراص الصلبة SATA الحديثة ومحركات الحالة الصلبة SATA ، وهو ما لا ينطبق على محركات الأقراص القابلة للإزالة (CD/DVD) لأن مجموعة أوامر ATAPI المستخدمة للتحكم بها تمنع العمليات المُرتبة في قائمة الانتظار.

كلمات مرور القرص الصلب والأمان

قد تدعم أجهزة ATA ميزة أمان اختيارية مُحددة في مواصفات ATA، وبالتالي فهي غير خاصة بأي علامة تجارية أو جهاز. يمكن تفعيل ميزة الأمان أو تعطيلها عن طريق إرسال أوامر ATA خاصة إلى محرك الأقراص. في حال قفل الجهاز، سيرفض الوصول إليه حتى يتم فتحه. يمكن أن يحتوي الجهاز على كلمتي مرور: كلمة مرور المستخدم وكلمة المرور الرئيسية؛ ويمكن تعيين إحداهما أو كلتيهما. توجد ميزة مُعرّف كلمة المرور الرئيسية، والتي في حال دعمها واستخدامها، تُتيح تحديد كلمة المرور الرئيسية الحالية (دون الكشف عنها). في حال تعيين كلمة المرور الرئيسية، يمكن للمسؤول استخدامها لإعادة تعيين كلمة مرور المستخدم، إذا نسيها المستخدم النهائي. في بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة وبعض أجهزة الكمبيوتر المكتبية، يُمكن لنظام BIOS التحكم في كلمات مرور ATA. [ 42 ]

يمكن قفل الجهاز في وضعين: وضع الأمان العالي أو وضع الأمان الأقصى. يُشير البت رقم 8 في الكلمة 128 من استجابة IDENTIFY إلى وضع القرص: 0 = عالي، 1 = أقصى. في وضع الأمان العالي، يُمكن فتح الجهاز باستخدام كلمة مرور المستخدم أو كلمة مرور المدير، وذلك باستخدام أمر ATA "SECURITY UNLOCK DEVICE". يوجد حد أقصى لعدد المحاولات، عادةً ما يكون 5، وبعدها يجب إعادة تشغيل القرص أو إعادة ضبطه بالكامل قبل محاولة فتحه مرة أخرى. في وضع الأمان العالي أيضًا، يُمكن استخدام أمر SECURITY ERASE UNIT مع كلمة مرور المستخدم أو كلمة مرور المدير. في وضع الأمان الأقصى، لا يُمكن فتح الجهاز إلا باستخدام كلمة مرور المستخدم. إذا لم تكن كلمة مرور المستخدم متوفرة، فإن الطريقة الوحيدة المتبقية لإعادة الجهاز، على الأقل من حيث كونه مجرد وحدة تخزين، إلى حالة قابلة للاستخدام هي إصدار أمر SECURITY ERASE PREPARE، متبوعًا مباشرةً بأمر SECURITY ERASE UNIT. في وضع الأمان الأقصى، يتطلب أمر مسح وحدة الأمان كلمة المرور الرئيسية، وسيؤدي إلى مسح جميع البيانات الموجودة على القرص بالكامل. تشير الكلمة 89 في استجابة IDENTIFY إلى المدة التي ستستغرقها العملية. [ 43 ] على الرغم من أن قفل ATA مصمم بحيث يستحيل اختراقه بدون كلمة مرور صالحة، إلا أن هناك حلولًا مزعومة لفتح الجهاز.

بالنسبة لمحركات أقراص NVMe ، تم تحديد ميزات الأمان، بما في ذلك كلمات مرور القفل، في معيار OPAL . [ 44 ]

لمسح الأقراص بالكامل ، يُعدّ أمر المسح الآمن المدمج فعالاً عند استخدامه بشكل صحيح. [ 45 ] وقد سُجّلت بعض حالات الفشل في مسح بعض البيانات أو كلها. [ 46 ] [ 47 ] [ 45 ] تحتوي بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية على نظام BIOS يدعم استخدام المسح الآمن لمسح جميع البيانات الموجودة على القرص.

أجهزة ATA خارجية متوازية

محول PATA إلى USB. يتم تركيبه في الجزء الخلفي من محرك أقراص DVD-RW داخل علبة خارجية.

نظراً لمواصفات طول الكابلات القصيرة ومشاكل الحماية، من النادر جداً العثور على أجهزة PATA خارجية تستخدم منفذ PATA مباشرةً للاتصال بالكمبيوتر. يحتاج الجهاز المتصل خارجياً إلى طول كابل إضافي لتشكيل انحناء على شكل حرف U، ما يسمح بوضعه بجانب أو فوق هيكل الكمبيوتر، وهو ما لا يسمح به طول الكابل القياسي. ولتسهيل الوصول من اللوحة الأم إلى الجهاز، تُوضع الموصلات عادةً قرب الحافة الأمامية للوحات الأم، لتوصيل الأجهزة البارزة من مقدمة هيكل الكمبيوتر. هذا الوضع الأمامي يزيد من صعوبة تمديد الكابل من الخلف إلى جهاز خارجي. تتميز الكابلات الشريطية بحماية ضعيفة، ويعتمد المعيار على تركيب الكابلات داخل هيكل كمبيوتر محميّ لضمان الالتزام بحدود انبعاثات الترددات اللاسلكية.

تستخدم محركات الأقراص الصلبة الخارجية أو محركات الأقراص الضوئية المزودة بواجهة PATA داخلية تقنية واجهة أخرى لربط الجهاز الخارجي بالكمبيوتر. تُعد واجهة USB الأكثر شيوعًا، تليها Firewire. تقوم شريحة وسيطة داخل الأجهزة الخارجية بتحويل الإشارة من واجهة USB إلى PATA، وعادةً ما تدعم جهازًا خارجيًا واحدًا فقط دون تحديد الكابل أو خاصية رئيسي/تابع.

تحديد

يوضح الجدول التالي أسماء إصدارات معايير ATA وأنماط النقل ومعدلاتها التي يدعمها كل منها. تجدر الإشارة إلى أن معدل النقل لكل نمط (على سبيل المثال، 66.7  ميجابايت/ثانية لنمط UDMA4، المعروف باسم "Ultra-DMA 66"، والمحدد في معيار ATA-5) يمثل الحد الأقصى النظري لمعدل النقل عبر الكابل. وهو ببساطة ناتج ضرب بايتين في معدل الساعة الفعلي، بافتراض استخدام كل دورة ساعة لنقل بيانات المستخدم النهائي. عمليًا، يقلل الحمل الزائد للبروتوكول من هذه القيمة.

قد يؤدي الازدحام على ناقل المضيف المتصل به محول ATA إلى الحد من أقصى معدل نقل البيانات المتتالي. على سبيل المثال، يبلغ الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات لناقل PCI التقليدي 133  ميجابايت/ثانية، ويتم توزيع هذا المعدل بين جميع الأجهزة النشطة على الناقل.

بالإضافة إلى ذلك، لم تكن هناك أقراص صلبة من نوع ATA في عام 2005 قادرة على تحقيق معدلات نقل بيانات مستدامة تزيد عن 80  ميجابايت/ثانية . علاوة على ذلك، لا تُعطي اختبارات معدل النقل المستدام توقعات واقعية للإنتاجية في معظم أحمال العمل، إذ تستخدم أحمال إدخال/إخراج مصممة خصيصًا لتجنب أي تأخير تقريبًا ناتج عن وقت البحث أو زمن الاستجابة الدورانية. ويُحدّ أداء القرص الصلب في معظم أحمال العمل بهذين العاملين أولًا وثانيًا، بينما يأتي معدل النقل على ناقل البيانات في المرتبة الثالثة من حيث الأهمية. لذلك، لا تؤثر حدود سرعة النقل التي تتجاوز 66 ميجابايت/ثانية على الأداء إلا عندما يستطيع القرص الصلب تلبية جميع طلبات الإدخال/الإخراج من خلال القراءة من ذاكرته المؤقتة الداخلية ، وهو وضع نادر الحدوث، خاصةً مع الأخذ في الاعتبار أن نظام التشغيل عادةً ما يُخزّن هذه البيانات مؤقتًا. 

اعتبارًا من يوليو 2021 تستطيع محركات الأقراص الصلبة الميكانيكية نقل البيانات بسرعة تصل إلى 524  ميجابايت/ثانية، [ 48 ] وهو ما يتجاوز بكثير قدرات مواصفات PATA/133. أما محركات الأقراص الصلبة عالية الأداء ، فتستطيع نقل البيانات بسرعة تصل إلى 7000-7500  ميجابايت/ثانية. [ 49 ]

تستخدم أوضاع Ultra DMA فقط تقنية CRC لاكتشاف الأخطاء في نقل البيانات بين وحدة التحكم ومحرك الأقراص. هذه التقنية من نوع CRC 16 بت، وتُستخدم فقط لكتل ​​البيانات. لا يستخدم نقل كتل الأوامر والحالة أساليب الإشارة السريعة التي تستلزم استخدام CRC. للمقارنة، في Serial ATA، تُستخدم تقنية CRC 32 بت لكل من الأوامر والبيانات. [ 50 ]

الميزات التي يتم تقديمها مع كل مراجعة من مراجعات ATA

معيارأسماء أخرىأنماط نقل جديدةأقصى حجم للقرص (قطاع 512 بايت)تغييرات هامة أخرىمرجع ANSI
IDE (ما قبل ATA)بيئة التطوير المتكاملةPIO 02 جيجابايت (2.1 جيجابايت )  عنونة الكتلة المنطقية ذات 22 بت (LBA)

مسودة اقتراح ANSI X379.2/90-143 ATA (ملحق AT) بتاريخ 15 أغسطس 1990

ATA-1ATA، IDEPIO 0، 1، 2 DMA أحادي الكلمة 0، 1، 2 DMA متعدد الكلمات 0128 جيجابايت (137 جيجابايت )  عنونة الكتل المنطقية ذات 28 بت (LBA)X3.221-1994 مؤرشف بتاريخ 21-03-2012 في Wayback Machine (قديم منذ عام 1999)
ATA-2EIDE، Fast ATA ، Fast IDE ، Ultra ATAPIO 3، 4 DMA متعدد الكلمات 1، 2موصل صغير الحجم ذو 44 سنًا، لمحركات الأقراص ≤2.5 بوصة، وموصل PCMCIA . تحديد أمر محرك الأقراص. [ 51 ] دعم التوصيل والتشغيل .X3.279-1996 مؤرشف بتاريخ 28-07-2011 في Wayback Machine (قديم منذ عام 2001)
ATA-3إيديتم إسقاط أوضاع DMA أحادية الكلمة [ 52 ]ذكي ، أمانX3.298-1997 مؤرشف بتاريخ 22-07-2014 في Wayback Machine (قديم منذ عام 2002)
ATA/ATAPI-4ATA-4، Ultra ATA/33Ultra DMA 0, 1, 2 ، والمعروفة أيضًا باسم UDMA/33واجهة حزمة مرفقات AT (ATAPI) (دعم لمحركات الأقراص المضغوطة، ومحركات الأشرطة، وما إلى ذلك)، وميزات اختيارية لمجموعة الأوامر المتداخلة والمُرتبة في قائمة الانتظار، ومنطقة الحماية المضيفة (HPA)، ومجموعة ميزات ربط CompactFlash (CFA) لمحركات الأقراص الصلبة.NCITS 317-1998 مؤرشف بتاريخ 22 يوليو 2014 على موقع Wayback Machine
ATA/ATAPI-5ATA-5، Ultra ATA/66Ultra DMA 3، 4، والمعروفة أيضًا باسم UDMA/66كابلات ذات 80 سلكًا؛ موصل CompactFlashNCITS 340-2000 مؤرشف بتاريخ 22 يوليو 2014 على موقع Wayback Machine
ATA/ATAPI-6ATA-6، Ultra ATA/100UDMA 5، والمعروف أيضًا باسم UDMA/100128 بيتابايت (144 بيتابايت )  LBA 48 بت، تراكب تكوين الجهاز (DCO)، إدارة الصوت التلقائية (AAM)، طريقة CHS لمعالجة البيانات القديمةNCITS 361-2002، مؤرشف بتاريخ 15 سبتمبر 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
ATA/ATAPI-7ATA-7، Ultra ATA/133UDMA 6، والمعروف أيضًا باسم UDMA/133 SATA/150SATA 1.0، مجموعة ميزات البث، مجموعة ميزات القطاع المنطقي/الفيزيائي الطويل للأجهزة غير المخصصة للحزمINCITS 397-2005 (المجلد 1) مؤرشف بتاريخ 6 أغسطس 2020 في Wayback Machine. INCITS 397-2005 (المجلد 2) مؤرشف بتاريخ 16 يونيو 2020 في Wayback Machine. INCITS 397-2005 (المجلد 3) مؤرشف بتاريخ 15 يونيو 2020 في Wayback Machine.
ATA/ATAPI-8ATA-8SATA/300 SATA/600محرك أقراص هجين مزود بذاكرة تخزين مؤقتة غير متطايرة لتسريع ملفات نظام التشغيل الهامةINCITS 452-2008 مؤرشف بتاريخ 10 أكتوبر 2014 على موقع Wayback Machine
ACS-2— —إدارة مجموعات البيانات، وظروف الطاقة الموسعة، وCFast، وإحصائيات إضافية، إلخ.INCITS 482-2012 مؤرشف بتاريخ 1 يوليو 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
ACS-3— —
ACS-4— —أوامر ATA المُقسّمة إلى مناطق

سرعة أوضاع النقل المحددة

أوضاع النقل
وضع8أقصى معدل نقل (ميغابايت/ثانية)زمن الدورة
مسؤول الإعلام03.3600 نانوثانية
15.2383 نانوثانية
28.3240 نانوثانية
311.1180 نانوثانية
416.7120 نانوثانية
DMA بكلمة واحدة02.1960 نانوثانية
14.2480 نانوثانية
28.3240 نانوثانية
DMA متعدد الكلمات04.2480 نانوثانية
113.3150 نانوثانية
216.7120 نانوثانية
3 [ 53 ]20100 نانوثانية
4 [ 53 ]2580 نانوثانية
Ultra DMA016.7240 نانوثانية ÷ 2
125.0160 نانوثانية ÷ 2
2 (Ultra ATA/33)33.3120 نانوثانية ÷ 2
344.490 نانوثانية ÷ 2
4 (Ultra ATA/66)66.760 نانوثانية ÷ 2
5 (Ultra ATA/100)10040 نانوثانية ÷ 2
6 (Ultra ATA/133)13330 نانوثانية ÷ 2
7 (Ultra ATA/167) [ 54 ]16724 نانوثانية ÷ 2

جهاز وسائط قابلة للإزالة ATAPI (ARMD)

تُصنّف أجهزة ATAPI المزودة بوسائط قابلة للإزالة، باستثناء محركات الأقراص المضغوطة وأقراص DVD، ضمن فئة أجهزة ATAPI للوسائط القابلة للإزالة (ARMD)، ويمكن أن تظهر لنظام التشغيل إما كقرص مرن فائق (وسائط غير مقسمة) أو كقرص صلب (وسائط مقسمة) . ويمكن دعم هذه الأجهزة كأجهزة قابلة للتشغيل من خلال نظام BIOS متوافق مع مواصفات ATAPI لأجهزة الوسائط القابلة للإزالة [ 55 ] ، والتي طورتها في الأصل شركتا Compaq Computer Corporation و Phoenix Technologies . وتحدد هذه المواصفات بنودًا في نظام BIOS الخاص بالحاسوب الشخصي تسمح بتشغيل الحاسوب من أجهزة مثل محركات Zip و Jaz و SuperDisk (LS-120) والأجهزة المماثلة.

تحتوي هذه الأجهزة على وسائط تخزين قابلة للإزالة مثل محركات الأقراص المرنة ، ولكن بسعات تخزين أقرب إلى محركات الأقراص الصلبة ، ومتطلبات برمجة مختلفة عنها. ونظرًا للقيود المفروضة على واجهة وحدة تحكم الأقراص المرنة، كانت معظم هذه الأجهزة من نوع ATAPI ، متصلة بإحدى واجهات ATA الخاصة بالحاسوب المضيف، على غرار محركات الأقراص الصلبة أو محركات الأقراص المضغوطة . ومع ذلك، لم تكن معايير BIOS الحالية تدعم هذه الأجهزة. يسمح نظام BIOS المتوافق مع ARMD بتشغيل هذه الأجهزة واستخدامها ضمن نظام التشغيل دون الحاجة إلى كتابة تعليمات برمجية خاصة بالجهاز في نظام التشغيل.

يُتيح نظام BIOS الذي يدعم تقنية ARMD للمستخدم إمكانية تضمين أجهزة ARMD في ترتيب البحث عن الإقلاع. عادةً ما يتم تهيئة جهاز ARMD في مرتبة أبكر من القرص الصلب في ترتيب الإقلاع. وكما هو الحال مع محرك الأقراص المرنة، إذا كانت وسائط الإقلاع موجودة في محرك ARMD، فسيبدأ نظام BIOS الإقلاع منها؛ وإذا لم تكن موجودة، فسيستمر نظام BIOS في ترتيب البحث، وعادةً ما يكون القرص الصلب هو الخيار الأخير.

يوجد نوعان من تقنية ARMD، هما ARMD-FDD و ARMD-HDD. في البداية، كانت تقنية ARMD تجعل الأجهزة تظهر كنوع من محركات الأقراص المرنة ذات سعة كبيرة جدًا، إما كمحرك أقراص مرنة رئيسي (00h) أو كمحرك ثانوي (01h). تطلبت بعض أنظمة التشغيل تعديلات برمجية لدعم الأقراص المرنة ذات السعات الأكبر بكثير من أي محرك أقراص مرنة قياسي. كما ثبت أن محاكاة محركات الأقراص المرنة القياسية غير مناسبة لبعض محركات الأقراص المرنة ذات السعات العالية، مثل محركات Iomega Zip . لاحقًا، تم تطوير نوع ARMD-HDD، اختصارًا لـ "جهاز القرص الصلب"، لمعالجة هذه المشكلات. في هذا النوع، يظهر جهاز ARMD لنظام BIOS ونظام التشغيل كقرص صلب.

ATA عبر الإيثرنت

في أغسطس 2004، قام سام هوبكنز وبرانتلي كويل من شركة كورايد بتحديد بروتوكول ATA خفيف الوزن عبر الإيثرنت لنقل أوامر ATA عبر الإيثرنت بدلاً من توصيلها مباشرةً بمحول مضيف PATA. وقد سمح هذا بإعادة استخدام بروتوكول الكتل المُعتمد في تطبيقات شبكة منطقة التخزين (SAN).

فلاش مدمج

بطاقة الذاكرة المدمجة هي واجهة ATA مصغرة، تم تعديلها لتكون قادرة على توفير الطاقة.

تُعدّ بطاقة الذاكرة المدمجة (CF) في وضع IDE بمثابة واجهة ATA مصغّرة، مُصممة للاستخدام في الأجهزة التي تستخدم ذاكرة فلاش. لا تتطلب هذه البطاقة أي رقائق أو دوائر توصيل، باستثناء توصيل مقبس CF الأصغر مباشرةً بموصل ATA الأكبر. (مع العلم أن معظم بطاقات CF تدعم وضع IDE حتى PIO4 فقط، مما يجعلها أبطأ بكثير في وضع IDE مقارنةً بسرعتها المُتاحة في وضع CF [ 56 ] ).

لا تتضمن مواصفات موصل ATA دبابيس لتزويد جهاز CF بالطاقة، لذا يتم إدخال الطاقة إلى الموصل من مصدر منفصل. ويُستثنى من ذلك حالة توصيل جهاز CF بناقل ATA ذي 44 دبوسًا، المصمم لمحركات الأقراص الصلبة مقاس 2.5 بوصة، والموجودة عادةً في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، حيث يجب أن يوفر هذا الناقل الطاقة لمحرك الأقراص الصلبة القياسي.

يمكن تصنيف أجهزة CF كأجهزة 0 أو 1 على واجهة ATA، ولكن نظرًا لأن معظم أجهزة CF لا تحتوي إلا على منفذ واحد، فليس من الضروري توفير هذا الخيار للمستخدمين النهائيين. على الرغم من إمكانية توصيل أجهزة CF أثناء التشغيل باستخدام طرق تصميم إضافية، إلا أنها افتراضيًا، عند توصيلها مباشرةً بواجهة ATA، غير مصممة لتكون قابلة للتوصيل أثناء التشغيل.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ يقتصر ناقل PATA الواحد على جهازين، على الرغم من أن الكمبيوتر يمكن أن يحتوي، وغالبًا ما يحتوي، على أكثر من ناقل PATA واحد.

مراجع

  1. ↑ جيمس، بورتر (أكتوبر 1998). "مواصفات محركات الأقراص المرنة عالية السعة". تقرير DISK/TREND لعام 1998، تخزين البيانات القابل للإزالة . الصفحات من  HFSPEC-4 إلى HFSPEC-9.
  2. ↑ دليل مستخدم محرك الأقراص الداخلي IDE من نوع Imation SuperDisk (52-0000-5717-5 Rev. A 3/99 ed.). Imation. 1999. 
  3. ↑ "t13.org" .
  4. ↑ "تقنية Serial ATA: مقارنة بتقنية Ultra ATA" (ملف PDF) . شركة Seagate Technology. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 5 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يناير 2012 .
  5. ↑ فراولي، لوكاس. "الوصلة المتوازية مقابل الوصلة التسلسلية ATA" . ما هي؟ معلومات لأسئلة حاسوبك . Directron.com. مؤرشف من الأصل في 1 أغسطس 2003. تم الاطلاع عليه في 23 يناير 2012 .
  6. 1 2 ديفيد أ. ديمينغ، الدليل الأساسي لتقنية Serial ATA وSATA Express، مطبعة CRC - 2014، صفحة 32
  7. ↑ ملحق ناقل طريقة الوصول المشتركة، الإصدار 1، 1 أبريل 1989، CAM/89-002، لجنة CAM
  8. ↑ كوزيروك، تشارلز م. "نظرة عامة على واجهة IDE/ATA" . دليل الحاسوب الشخصي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أبريل 2001. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2013 .
  9. ↑ لامرز، لورانس جيه، محرر. (1994). واجهة توصيل AT لمحركات الأقراص (ملف PDF) (تقرير فني). ANSI ASC X3. X3.221-1994. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 21-03-2012 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-08-2014 .
  10. ↑ فينش، ستيفن ج.، محرر. (18 مارس 1996). واجهة ملحقات AT مع ملحقات (ATA-2) المراجعة 4c (ملف PDF) (تقرير فني). ANSI ASC X3T10. X3.279-1996. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 28 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 28 أغسطس 2014 .
  11. ↑ ستيفنز، كورتيس إي.، محرر. (6 سبتمبر 2008). الملحق 8 - مجموعة أوامر ATA/ATAPI (ATA8-ACS) الإصدار 6أ (ملف PDF) (تقرير فني). ANSI ASC T13. INCITS 452-2008. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 21 يونيو 2016 .
  12. ↑ ويليام روثويل، دليل شهادة LPIC-2: (امتحانات 201-400 و202-400)، شهادة بيرسون لتكنولوجيا المعلومات - 2016، صفحة 150
  13. ↑ نيتين فينغورليكار، مورالي فالاث، ريتش لونغ، إدارة التخزين التلقائي من أوراكل: دليل عملي للتنفيذ، ماكجرو هيل بروفيشنال - 2007، صفحة 6
  14. ↑ سيمون كولين، قاموس الحوسبة: أكثر من 10000 مصطلح مُعرّف بوضوح، إيه آند سي بلاك، 2009، صفحة 67
  15. ↑ سكوت مولر، ترقية وإصلاح أجهزة الكمبيوتر الشخصية - الفصل 7. واجهة ATA/IDE، دار نشر Que، 22 يونيو 2015
  16. ↑ "بنية النظام: نظرة على محركات الأقراص الصلبة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 مايو 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يوليو 2008 .
  17. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "نظرة عامة وتاريخ واجهة IDE/ATA" . دليل الحاسوب الشخصي . مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2001. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2008 .
  18. ↑ جين ميليجان (18 ديسمبر 2005). "تاريخ كاماتا" . مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه في 27 أغسطس 2008 .
  19. ↑ بيرنيس، توم (21 يوليو 2011). "محرك أقراص كونر CP341 (ATA/IDE)" . ويكي فاوندري . مجموعة الاهتمام الخاصة بالتخزين بمتحف تاريخ الحاسوب. مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2021. تم الاسترجاع في 10 يناير 2020 .
  20. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "ATA (ATA-1)" . دليل الحاسوب الشخصي . مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2008 .
  21. ↑ اللجنة الفنية T13 ملحق AT (1994). واجهة ملحق AT لمحركات الأقراص (ATA-1) . وثائق هندسية عالمية.{{cite book}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  22. ↑ خدمة التكنولوجيا المستقلة (2008). "مسرد مصطلحات استعادة البيانات ومحركات الأقراص الصلبة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يوليو 2012 .
  23. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "ATA (ATA-2)" . دليل الحاسوب الشخصي . مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2008 .
  24. 1 2 اللجنة الفنية T13 ملحق AT (1996). واجهة ملحق AT مع ملحقات (ATA-2) . وثائق هندسية عالمية.
  25. ↑ بورتر، جيمس (أغسطس 1997). تقرير اتجاهات الأقراص لعام 1997 - محركات الأقراص الضوئية (تقرير). ص. SUM-49. أصبحت واجهة ATAPI هي الشكل السائد لواجهة محركات أقراص CD-ROM، لتحل محل كل من واجهة SCSI والواجهات الخاصة... 
  26. ↑ بورتر، جيمس (يوليو 1999). "مواصفات محركات الأقراص بتنسيق CD". تقرير القرص/الاتجاه - محركات الأقراص الضوئية والقابلة للإزالة (تقرير). ص. CDSPEC-4 إلى -61. يسرد الجدول 73 طرازًا من أجهزة تخزين أقراص DVD، منها 56 طرازًا مزودة بواجهات ATAPI.
  27. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "واجهة حزم بيانات SFF-8020 / ATA (ATAPI)" . دليل الحاسوب الشخصي . مؤرشف من الأصل في 30 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2008 .
  28. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "ATA/ATAPI-4" . دليل الكمبيوتر الشخصي . مؤرشف من الأصل في 30 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2008 .
  29. ↑ اللجنة الفنية T13 ملحق AT (1998). ملحق AT مع امتداد واجهة الحزمة (ATA/ATAPI-4) . وثائق هندسية عالمية.{{cite book}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  30. ↑ شركة ويسترن ديجيتال. "تقنية Ultra ATA/100 تُوسّع نطاق التقنية الحالية مع تحسين الأداء وسلامة البيانات" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 9 أكتوبر 2022.
  31. 1 2 "kursk.ru – إعداد CMOS القياسي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2018-10-04 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2011-05-27 .
  32. ↑ "teleport.com – صفحة المقاطعات" . مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2001.
  33. ↑ فراي وير (2005). "إعداد سجل EnableBigLba في ويندوز 2000 وXP" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-12-2011 . الإعداد هوHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\atapi\Parameters\EnableBigLba = 1
  34. ↑ LLXX (12-07-2006). "تفعيل LBA 48 بت - تجاوز حاجز 137 جيجابايت!" . 1.1. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-12-2013 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 03-09-2013 . 
  35. ↑ «ويسترن ديجيتال توقف مبيعات محركات أقراص PATA» . Myce.com . 2013-12-20 . تاريخ الاسترجاع: 2013-12-25 .
  36. ↑ "مرحباً بكم في موقع ترانسيند الإلكتروني" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-09-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 01-02-2007 .
  37. ↑ "تكنولوجيا المعلومات - ملحق AT بواجهة حزم البيانات - 5 (ATA/ATAPI-5) - مسودة عمل" (ملف PDF) . 29-02-2000. ص 315. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 27-05-2006 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-08-2013 . 
  38. ^ "موصلات سلسلة KX14 / KX15" (PDF) . JAE 日本航空電子工業. جاي . تم الاسترجاع بتاريخ 2026/06/20 .
  39. ↑ "دليل موصل ATAPI ذو 50 سنًا" . Scribd . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2026 .
  40. ↑ "مقدمة إلى تقنية ATA المتوازية (PATA) - التعريف والتاريخ" . MiniTool . 12 مايو 2020. تاريخ الاسترجاع: 12 ديسمبر 2023 .
  41. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "توقيت الأجهزة الرئيسية/التابعة المستقلة" . دليل الحاسوب الشخصي . تكوين وتوصيل كابلات IDE/ATA. مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 8 أغسطس 2008 .
  42. ↑ "دليل المستخدم للأمان" (الطبعة الثالثة ). الولايات المتحدة: إتش بي. يونيو 2008. 463798-003. 
  43. ↑ "Rockbox – فتح القرص الصلب المحمي بكلمة مرور" .
  44. ↑ "TCG Storage, Opal, and NVMe" .
  45. 1 2 مايكل وي؛ لورا إم. جروب؛ فريدريك إي. سبادا؛ ستيفن سوانسون (2011). "مسح البيانات بشكل موثوق من محركات الأقراص الصلبة القائمة على ذاكرة الفلاش" (ملف PDF) . FAST'11: وقائع المؤتمر التاسع لـ USENIX حول تقنيات الملفات والتخزين . Wikidata Q115346857 . تاريخ الاسترجاع: 8 يناير 2018 . 
  46. ↑ "احذر – عندما لا يمسح الأمر SECURE ERASE البيانات على الإطلاق" . موقع The HDD Oracle. 15 نوفمبر 2015. تاريخ الاسترجاع: 8 يناير 2018 .
  47. ↑ "المسح الآمن لـ ATA (SE) و hdparm" . 2016-11-06 . تم الاسترجاع في 2018-01-08 .
  48. ↑ أنطون شيلوف (21 مايو 2021). "سيجيت تُدرج Mach.2: أسرع قرص صلب في العالم" . tomshardware.com . تاريخ الاسترجاع: 20 يوليو 2021 .{{cite news}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  49. ↑ شون ويبستر (2021-07-02). "مراجعة محرك الأقراص الصلبة Intel Optane SSD DC P5800X: أسرع محرك أقراص صلبة على الإطلاق" . tomshardware.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-07-20 .{{cite news}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  50. ↑ "تقنية Serial ATA - مقارنة بتقنية Ultra ATA" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 2007-12-03.www.serialata.org
  51. ↑ "mpcclub.com – Em8550datasheet.pdf" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 25 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2011 .
  52. ↑ "أوضاع الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA) والتحكم في ناقل DMA" .
  53. 1 2 CompactFlash 2.1
  54. ↑ "CompactFlash 6.0" . مؤرشف من الأصل في 21 نوفمبر 2010.
  55. ↑ كورتيس إي. ستيفنز؛ بول جيه. برويلز (30 يناير 1997). "مواصفات BIOS لأجهزة الوسائط القابلة للإزالة ATAPI، الإصدار 1.0" (ملف PDF) . phoenix.com . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2 يناير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أغسطس 2015 . 
  56. ↑ ريسانيك، فرانك. "بطاقات كومباكت فلاش ودعم DMA/UDMA في وضع IDE الحقيقي" . تشيكوسلوفاكيا: FCC PS . تاريخ الاسترجاع: 17 يونيو 2019 .