Home >Documents >AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Festplatten: Entwicklung und Überblick Peter G....

AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Festplatten: Entwicklung und Überblick Peter G....

Date post:06-Apr-2015
Category:
View:102 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • Folie 1
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Festplatten: Entwicklung und berblick Peter G. Poloczek, M5543
  • Folie 2
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Vor den Festplatten Disketten als Speichermedium SD-Disketten: 125 kbit/s bertragungsrate DD-Disketten: 250 kbit/s HD-Disketten: 500 kbit/s 2 PGP IX/14
  • Folie 3
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Die ersten Festplatten Schnittstelle: ST506, von Seagate 1982 fr 5 -Festplatten entworfen Erste Platten: ST 506: 5MB ST 412: 10 MB 3 PGP IX/14
  • Folie 4
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Erste Kontroller 4 Adressierung der Daten: Kopf, Spur und Sektor Kodierungen: MFM mit 17 Sektoren pro Spur RLL mit gewhnlich 26 Sektoren pro Spur Kodierung: in Kontroller UND Platte bertragung: MFM: 5, RLL: 7,5 Mbit/s PGP IX/14
  • Folie 5
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ST-506 MFM mit Twin-Kabel 5 PGP IX/14 Quelle: Wikipedia, J.Nixdorf
  • Folie 6
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender IDE Der amerikanische Festplattenhersteller Western Digital wurde 1984 von Compaq beauftragt, einen Festplattencontroller zu entwickeln Elektronik sollte nun auf der Platte sein Kommunikation sollte ber ein einziges 40-poliges Flachkabel erfolgen WD nannte sie Integrated Drive Electronics (IDE) (1986) 6 PGP IX/14
  • Folie 7
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ESDI IBM leitete eine eigene Schnittstelle namens ESDI ab, die nur mechanisch kompatibel war Mit 34 Sektoren pro Spur (gegenber 17 oder 26) lie sich die Kapazitt und Datenrate erhhen 7 PGP IX/14
  • Folie 8
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender IDE-Kabel + Anschlsse 8 PGP IX/14 Quelle: Wikipedia,
  • Folie 9
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA/ATAPI Advanced Technology Attachment ist ein Standard fr den parallelen Datentransfer zwischen Speichermedien und der Schnittstelle eines Computers Advanced Technology Attachment with Packet Interface basiert auf ATA und erweitert das Protokoll so, dass gekapselte SCSI-Pakete bertragen werden knnen. 9 PGP IX/14
  • Folie 10
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATAPI - SCSI Die nun mglichen SCSI-Befehle erweitern (prinzipiell!) den Einsatzbereich von ATA ber den ursprnglich reinen Festplattenbetrieb hinaus So knnen mit ATAPI zustzlich auch Gerte wie Wechselplatten, optische Laufwerke und Bandlaufwerke verwendet werden 10 PGP IX/14
  • Folie 11
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Anschlsse ATA/ATAPI-Gerte werden mit einem Flachbandkabel an die 40-polige Schnittstelle des Hosts (=Schnittstelle(nkarte) im PC) angeschlossen (ATA-40) Zwei Gerte pro Anschluss sind mglich, diese werden dabei als Device 0 (auch Master, MA) bzw. Device 1 (auch Slave, SL) bezeichnet Die Einstellung des Device-0- bzw. -1-Status erfolgt meist ber Jumper Heute bezeichnet man dies auch als P-ATA 11 PGP IX/14
  • Folie 12
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA-1 (1989-1999) Gleichzeitige Ansteuerung von maximal zwei Festplatten mit bis zu 8,3 MB/s ATA-1 arbeitet asynchron. Mehrere PIO-Modi und DMA-Varianten: PIO-Modus 0: 3,3 MB/s; PIO 1: 5,2 MB/s; PIO 2: 8,3 MB/s Single Word DMA Modus 0: 2,1 MB/s, DMA single 1: 4,2 MB/s, DMA single 2: 8,3 MB/s Multi Word DMA Modus 0: 4,2 MB/s 12 PGP IX/14
  • Folie 13
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA-2 (19942001) Synchrone bertragung mglich Leistungsfhigkeit bis zu 16,6 MB/s. Modi: Block transfers, Logical Block Addressing PIO-Modus 3: 11,1; PIO 4: 16,6 MB/s DMA-Modus 1: 13,3 MB/s, Modus 2 (DMA 2): 16,6 MB/s (Multi Word!) Fast ATA umfasst ATA-2, PIO 3, DMA 1 Fast ATA-2 umfasst ATA-2, PIO 4, DMA 2 13 PGP IX/14
  • Folie 14
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA-3 (19962002) Zwei neue Funktionen: S.M.A.R.T. (Parameter auslesen) und Security Feature Set (BIOS-Passwort- System) Leistungsfhigkeit und bertragungsmodi haben sich gegenber ATA-2 nicht verndert. 14 PGP IX/14
  • Folie 15
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA/ATAPI-4 (19972008) 15 Nun werden CD-ROM-Laufwerke und CD- Brenner erstmals in den Standard eingebunden Zu den Modi PIO und DMA kompatibel Neu: Ultra DMA mode 0: 16,7 MB/s; UDMA 1: 25,0 MB/s: UDMA 2: 33,3 MB/s. Ultra ATA/33 ist eine verbreitete Abkrzung von ATA-4 mit UDMA 2. PGP IX/14
  • Folie 16
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA/ATAPI-5 (seit 1999) Neuer Modus: Ultra DMA 4 Leistungsfhigkeit 66,6 MB/s, daher auch UDMA-66 genannt UDMA 3: 44,4 MB/s Fr den ATA-5-Standard ist ein spezielles 80-adriges Kabel erforderlich Jede Ader bekommt eine Masseader 16 PGP IX/14
  • Folie 17
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA/ATAPI-6 (seit 2000) Mit ATA-6 und dem Modus Ultra-DMA- 100 (UDMA 5) sind Datenraten bis 100 MB/s mglich (ATA/100) Neue Befehle fr 48 Bit groe Sektoradressen erlauben (LBA-48) Festplatten knnen nun grer als 128 GB sein Acoustic-Management implementiert 17 PGP IX/14
  • Folie 18
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender ATA/ATAPI-7 (seit 2001) Erstmals wird zwischen paralleler und serieller bertragung unterschieden. Der bisherige Standard wird PATA (Parallel ATA) genannt und die serielle Version SATA Mit dem PATA-Modus Ultra-DMA-133 (UDMA 6) sind Datenraten bis 133 MB/s mglich. (ATA/133) 18 PGP IX/14
  • Folie 19
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender S-ATA Wurde im Jahr 2000 von Intel aus dem lteren ATA-Standard entwickelt Serial-ATA 1,5 Gbit/s (SATA I) Serial-ATA 3.0 Gbit/s (SATA II, SATA- 300), Rev. 2.x Serial-ATA 6.0 Gbit/s (SATA III, SATA- 600), Rev. 3.x vom Mai 2009 19 PGP IX/14
  • Folie 20
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender SATA-Kabel 20 PGP IX/14 Assmann-Kabel
  • Folie 21
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Weiter gehts! SATA Express -> SATAe SATA Revision 3.2 SATAe-Stecker ist abwrtskompatibel Datentransport: PCI-Express, nicht SATA Theoretisch: PCI-Ex 3.0 mit 1-4 Lanes -> 1-4 GByte/s(!); Norm: 8,0 bzw. 16,0 Gbit/s Praxis: PCIex 2x, 2 Lanes: 1GByte/s Gut geeignet fr SSDs 21 PGP IX/14
  • Folie 22
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender SSD SSD=Solid-State-Drive Entwickelt von Storage Tek 1978(!) Markteinfhrung: Msystems 1996 Vorteile: mechanische Robustheit sehr kurze Zugriffszeiten keine Geruschentwicklung aufgrund beweglicher Bauteile 22 PGP IX/14
  • Folie 23
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Technik NAND-Speicher SLC = Single-Level-Cell 1 Bit/Speicher MLC = Multi-Level-Cell z.B. 4 Bits /Speicher oder mehr durch verschiedene Spannungen TLC = Triple-Level-Cell 3 Spannungen Meist Flash-Speicher bekannt von den USB-Sticks 23 PGP IX/14
  • Folie 24
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Lebensdauer Schreibvorgnge je Zelle (lt. Wikipedia): 1.000 (TLC in 21-nm-Fertigung) 3.000 (MLC in 25-nm-Fertigung) 5.000 (MLC in 34-nm-Fertigung) 10.000 (MLC in 50-nm-Fertigung) 100.000 (SLC in 50-nm-Fertigung) bis zu 5 Mio. (selektierte SLC-Chips) 24 PGP IX/14
  • Folie 25
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Preise (Stand: August 2014) Immer als 2,5-Laufwerk realisiert 128 GB ab ca. 50.- 256 GB ab ca. 95.- 480 GB ab ca. 190.- Fr schnellere Platten (SATA 600) gilt: Lesen: bis zu 550 MB/s Schreiben: bis zu 520 MB/s Normale Festplatten: 1 TB ca. 50.- 25 PGP IX/14
  • Folie 26
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Neue Anschlussnorm M.2 Besonders SSDs werden als kleine Steckplatine realisiert Basis: mSATA-Standard 26 PGP IX/14
  • Folie 27
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Weiterfhrend SATA ist quasi ausgereizt Perspektive: PCIex (3.0) Hhere bertragungsrate Mehrere Lanes bndelbar Beispiel: PCIex 2.0. 2x: Lesen: 825 MB/s Schreiben: 800 MB/s 960 GB ca. 690.- 27 PGP IX/14
  • Folie 28
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Hybrid-Technologie Kombination von SSDs mit normalen Festplatten Beispiel: WD: 1 TB Festplatte 120 GB SSD Preis: ca. 190.- Anstze schon vorher per Festplatten- Cache 28 PGP IX/14
  • Folie 29
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Hybrid - nachgerstet Freier 6G-Anschluss (3G geht auch): Kleine SSD mit spezieller Software als Cache Beispiel: SanDisk ReadyCache mit 32GB 29 PGP VI/12
  • Folie 30
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender PC aufrsten Boot-Platte durch SSD ersetzen Im BIOS: SSD einstellen Und dann gibt es mehrere Mglichkeiten 30 PGP VI/12
  • Folie 31
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Variante: Platte auf SSD klonen Ist die neue Platte gro genug, lsst sich die alte Festplatte einfach auf die neue SSD kopieren. Vorteil: wenig Arbeit Nachteil: bentigt viel (teuren) (SSD)- Plattenplatz 31 PGP VI/12
  • Folie 32
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Variante: Klonen per Backup Das ist eine weitere Mglichkeit: Backup anlegen und auf eine SSD zurck spielen Vorteil: Alles wird garantiert weiter funktionieren wie bisher Nachteil: Bentigt viel SSD-Platz 32 PGP VI/12
  • Folie 33
  • AUGE e.V. - Der Verein der Computeranwender Variante: Betriebssystem- Partition abspecken Vieles zum
Embed Size (px)
Recommended