ATA-standaard aan een nader onderzoek onderworpen

Bij LostCircuits heeft iemand onderzoek gedaan naar problemen met de huidige ATA-apparaten. Het onderzoek gaat over harde schijven die niet werken in removable drive racks, die problemen hebben met rounded ATA-kabels of die het in de ene pc wel doen en in een andere niet. De oorzaken van deze problemen zijn de steeds snellere pc's en het gebrek aan detail in de huidige ATA-standaard. Ondanks de hoge datasnelheid mag er geen interferentie optreden tussen de verschillende parallelle draden in een ATA-kabel. Ook moet het verschil tussen het hoge en lage signaal voldoende groot blijven. De impedantie van de ATA-controller, de kabel en de harde schijf moeten ook gelijk zijn. Dit om weerkaatsing van het signaal in de kabel, met als gevolg meer ruis, te voorkomen.

Dit alles vraagt om duidelijke specificaties en een implementatie met weinig speling. Hiervoor is de ATA-standaard echter niet in het leven geroepen. Data moest eenvoudig, maar vooral goedkoop getransporteerd kunnen worden. Door de steeds snellere systemen, moest ook ATA steeds sneller worden. De eerste ATA-controllers haalden een snelheid van 3MB/s, de huidige ATA-controllers moeten data met een snelheid van 133MB/s correct versturen. Daarom zijn de kabel sinds ATA-66 tachtig draden breed. Eerder werden kabels met veertig draden gebruikt. De extra draden zijn geaard en moeten zo interferentie tussen de overige draden voorkomen.

Een open gewerkte ATA-stekker: de bovenste en onderste rij zijn de aansluitingen voor de ATA-stekker, de middelste rij zijn de veertig geaarde draden.

De oorzaken van de eerder genoemde problemen hebben hier voor een groot deel mee te maken. Zo werkt een removable drive rack vaak niet omdat er een zogenaamde Centronics-connector gebruikt wordt. Dit type aansluiting werd vroeger gebruikt als parallelle printeraansluiting en is dus helemaal niet berekend op de huidige datasnelheden. De printplaat waar deze stekker op bevestigd is, zorgt ook nog eens voor impedantieveranderingen en ruis. Rounded ATA-kabels hebben alle draden dichter op elkaar zitten met als gevolg een slechter signaal door meer interferentie en een lagere impedantie.

De Centronics-connector, bedoeld voor parallelle printers, niet voor 133MB/s harde schijven.

Als een harde schijf of CD-ROM speler het in de ene pc niet doet en in een andere wel, kan dat verschillende oorzaken hebben. Zo kan een tweede ATA-apparaat op een kabel voor extra ruis zorgen. Zelfs de extra slave-connector in de ATA-kabel kan al voor teveel ruis zorgen. Ook is het beter om de ATA-kabel zo kort mogelijk te houden om timing-problemen te voorkomen. Een metalen plaat die parallel loopt met de kabel kan het signaal ook beïnvloeden, vandaar dat het verleggen van de kabel soms al effect kan hebben. Er zijn verschillende alternatieven voor ATA. In het artikel worden S-ATA en Firewire genoemd:

Do you really need optimized performance for more then the boot drive(s if RAID)?

If not then consider adding a IEEE1394-IDE-bridge to a drive which are also known as Firewire or I-Link. It eliminates all this problems and reduces the flat-ribbon-cable to just a few cm. The Firewire cable length can be up to 4,5m (IEEE1394a and 100m for IEEE1394b).

A single IEEE-1394a Firewire-HDD (Oxford-911chip) will give you up to 35MB/s of the theoretical limit of 50MB/s (IEEE1394a and 100MB/S for IEEE1394b), which is more then adequate for all Audio/Video work, and of course for all DVD- and CD-R(W)-drives.

Reacties (51)

[tvdleur]

Dit is dus precies waarom ik niet aan rounded kabels ooit ben begonnen, en wat door iedereen altijd werd weggewuift met de opmerking "er zijn al zoveel systemen die dit hebben, dat het rounded is maakt echt niet uit". Dus wel, en dat wisten we met zn allen ook wel (de 1 wat meer dan de ander). Maar goed, ik ben dan ook een stabiel systeem freak en niet snelheid / airflow georienteerd.

[vehpol]

Er zijn heel veel soorten rounded-cables en je kan ze zeer zeker niet allemaal over één kam scheren. Ten eerste is er de indeling tussen afgeschermde en niet afgeschermde kabels. De afgeschermde zijn weer onderverdeeld in meerdere kwalificaties van afgeschermd en alle fabrikanten bedenken hier zo ongeveer wel wat anders op. Ik heb ooit een artikel gelezen (volgens mij via een link op GoT) waarin rounded-cables werden getest, sommige zijn toch echt sneller (lees: beter afgeschermd/met minder ruis) dan "normale" kabels.

[Gman]

Ik ben het met je eens maar ik heb nog nooit problemen gehad met rounded cables!
Ik gebruik ze omdat die platte kabels echt een ramp zijn als je veel HD's hebt.

Maar na dit artikel te hebben gelezen zal ik wat vaker de gewone kabel pakken.

Ik zit met smart te wachten op Serial ATA, daar is iedereen al een tijdje aan toe.

[GMutorrah]

Maar goed, ik ben dan ook een stabiel systeem freak en niet snelheid / airflow georienteerd.

ik denk dat snelheid / airflow echt wel een redelijk grote invloed hebben op de stabiliteit van je systeem. misschien niet zoveel dat door het gebruik van rounded je airflow zo verbeterd wordt dat je sys weer stabiel is, maar toch

[Verwijderd]

Er zijn toch rounded cables die shielded zijn..
Zorgt dat dan niet voor genoeg afscherming?
En hoe zit het met het magnetisch veld wat
de pc speaker creëert? (Die zit vaak onder de
harde schijf en vlak bij de IDE kabels..)

[Verwijderd]

Er zijn toch rounded cables die shielded zijn..
Zorgt dat dan niet voor genoeg afscherming?

Die schield zit alleen om de totale kabelboom.
Dan kan de impedantie van de aders nog verkeerd zijn omdat er draden naast elkaar liggen .
Hetzelfde als bij een netwerk kabel !
Je moet de mensen de kost geven die een 1 op 1 kabel maken met de kleuren netjes naast elkaar , en dus groen/wit naast groen leggen.
daar is dan ook de impedantie niet goed , ook met afgeschermde UTP kabel !

[[X]Death996]

Niet bij allemaal zit de shielding alleen om de kabel.
Bij de shielded ide kabel die ik heb zit er bij alle connectoren een soort koper/aluminium folie omheen gewikkeld, het enige verlies wat ik heb is de connector in het midden.

Serial-ata is makkelijker, dat geef ik meteen toe, maar om nou meteen mn mobo te gaan upgraden, nope.
Denk dat er ook nog maar weinig bordjes zijn voor pc1066 rambus geheugen met S-ata support

[D-Three]

Uitbreidingskaartje?

[Verwijderd]

De foto van de ATA stekker is niet zomaar een opengewerkte stekker.
Te zien is de kabel iets verschoven gemonteerd is , waardoor alles sluiting maakt.

[Verwijderd]

De kabel op de foto maakte geen sluiting dit is gewoon een voorbeeld van een opengemaakte goede kabel ze hebben het over roundcables.

[Verwijderd]

Freaky shit. EMI en zo kan ik wel begrijpen, maar dat zelfs een metalen plaat (aka de case!) een invloed kan hebben is toch helemaal te gek.

[-=bas=-]

Ze hadden beter twisted-pair kabels kunnen gebruiken zoals bij netwerkkabels.

[SirBlade]

glasvezel zou beter zijn. Dan weet je tenminste zeker dat er nooit interferentie meer kan optreden. Zelfs al brengen we het aantal draden terug tot 1, dan nog zal het signaal wat over deze draad loopt, gestoord worden door ander electrische signalen in je pc.

Maar het is natuurlijk smiller van de hd-bouwers om eerst ons een serial-ata te laten kopen en over een paar jaar met fiber-ata te komen

[voodooless]

Zeg niet nooit geen interferentie! Licht reageert namelijk ook op electromachnetisme, alleen extreem zwakker dan electriciteit. Kijk bijvoorbeeld naar licht van sterren dat door de magnetische velden van grotere sterren of zwarte gaten wordt afgebogen. Natuurlijki komt dit in de PC-case niet voor, maar ik wil maar even aangeven dat je niet te snel NOOIT moet zeggen.

Verder denk ik dat de ATA standaard te "zielig" is om het over fiber te laten gaan. Ik vind het meer iets voor SCSI.

[lexvis]

Dat bestaat dan ook al: SCSI over Fibre Channel.

Fibre Channel started in 1988 as a way to simplify the HIPPI system currently in use for similar roles. HIPPI used a massive 50-pair cable and gigantic connectors, and had limited cable lengths. Fibre Channel was primarily interested in simplifying the connections and increasing the lengths, as opposed to increasing speeds. It also added support for any number of "upper layer" protocols, including SCSI, ATM and IP.

[Adm.Spock]

ATA "zielig", daar gaat het helemaal niet om! Het is veel simpeler in alle opzichten om een glasvezelsteker aan te sluiten en de kabel te routeren dan 'ouderwetse' koperkabels op de juiste wijze aan te brengen. SATA is niet voor niks een heel aantal aders armer dan ATA-133.

* 786562 Adm.Spock

[Neogenic]

Het is onzin om te denken dat optisch altijd beter is.

Om de simpele reden dat er een extra conversieslag nodig is namelijk electrisch>optisch>electrischsignaal wat het signaal echt niet ten goede komt. En inderdaad het feit dat glasvezel gevoelig is voor lichtinterfentie.

offtopic:
Om deze redenen zijn audiofielen ook niet zo enthousiast over optische signalen en geven ze over het algemeen de voorkeur aan electrische digitale coax.

[TheGhost]

Tevens beetje lullig als je een window en/of CCFL oid in je case hebt he... dan heb je namelijk wel licht...

[Kheldar]

Er zijn wel enkele fabrikanten geweest die twisted pair IDE-kabels hebben gemaakt, maar dit is nooit een echt groot succes geworden.
Bij SCSI wordt twisted pair veel meer gebruikt.

[Verwijderd]

Is dit ook al niet het geval bij de diskdrives die we (vroeger) dagelijks gebruikte? ik kan me herinneren dat toen ik 5 minuten mijn kast open had dat er ook een twisted cable uit mijn 3 1/2 inch driveje kwam.

[akoster]

een metalen plaat (de case dus) heeft wel degelijk invloed, en dit is redelijk eenvoudig te verklaren.

Een draad waar een stroom doorheenloopt straalt daardoor een magnetisch veld uit (denk aan VWO natuurkunde -> rechterhand regel)

Als er dicht bij die draad een metalen plaat staat, vangt deze dat magnetisch veld op waardoor er in de plaat een (draai)stroom gaat lopen. Deze beinvloed op zijn beurt de stroom in de draad weer.

Vooral bij hoge frequenties kan dit behoorlijk wat schelen...

[JayVee]

Ook is het beter om de ATA-kabel zo kort mogelijk te houden om timing-problemen te voorkomen.

En ik dacht ergens gehoord te hebben dat je beter je hdd aan het eind van je kabel kan zetten, om ruis tegen te gaan. Wat klopt nou?
Het beste is dus een kabel met maar een aansluiting neem ik aan?

[_-= Erikje =-_]

bij 1 apparaat altijd op het einde van de kabel, een open eind reflecteerd de data waardoor je dus ruis op je kabel krijgt. Het best voor 1 apparaat is dus idd een IDE kabel met 2 connectoren ipv 3

[mister X630]

Zo kan een tweede ATA-apparaat op een kabel voor extra ruis zorgen. Zelfs de extra slave-connector in de ATA-kabel kan al voor teveel ruis zorgen. Ook is het beter om de ATA-kabel zo kort mogelijk te houden om timing-problemen te voorkomen. Een metalen plaat die parallel loopt met de kabel kan het signaal ook beïnvloeden.

vreemd. Ik (en dus waarschijnlijk ook een hoop anderen) ben nog nooit 1 van deze problemen tegen gekomen. Tijdens mijn vorige baan heel wat systemen gebouwd, ook in big-towers en dan kon je niet anders dan IDE kabels van een meter gebruiken. Werkte altijd perfect.

* 786562 mister

[Kheldar]

Klopt, maar stel, je hebt een van deze problemen... dan weet je nu waar het aan kan liggen . Zo ken ik iemand die ook een rack heeft en als je dan de boel op UDMA zette in Win98, dan ging de boel keihard onderuit en wilde ook niet meer opstarten. Toen wisten we niet wat het was... nu wel .

Maar in het bronartikel wordt ook al gezegd dat de problemen met kabels alleen optreden als goedkope/slechte hardware wordt gebruikt en de meeste tweakers hebben toch wel aardige spul in hun kast en zullen dus weinig van deze problemen tegenkomen.

[hellfire_ultd]

If not then consider adding a IEEE1394-IDE-bridge to a drive which are also known as Firewire or I-Link. It eliminates all this problems and reduces the flat-ribbon-cable to just a few cm. The Firewire cable length can be up to 4,5m (IEEE1394a and 100m for IEEE1394b).

Ik heb even in de pricewatch gezocht (waarschijnlijk slecht gezocht), maar ik kon niet een apparaat vinden dat voldoet aan deze beschrijving.
Wel heb ik 1 SATA-ATA convertor gevonden, maar zou deze werken om een ATA hardeschijf om te vormen naar SATA?

[Kheldar]

Er zijn voor zowel Firewire als S-ATA verloopstukjes naar gewone ATA, zodat je je ATA-schijf op beide aan kan sluiten.

ATA -> S-ATA: www.cluboverclocker.com/reviews/drives/sata_converter/p2.htm
ATA -> Firewire: www.miglia.com/products/storage/catalyst_fwata/

[siepeltjuh]

Ja 14 van die idioot brede SCSI kabels cker in mijn mooi met waterkoeling gemodde chieftec.

Dat zal een zootje geven.

Misschien wachten op serial SCSI dan ? Lijkt me wel veel beter, aangezien ATA133 zo stom is dat zelfs met de nieuwste schijven never die snelheid word gehaald, je mag blij zijn met de helft.

SCSI is dan ook wel beter, niet 320 meg, maar is stukken effiecenter. Ook het CPU load mag niet onderschat worden. ik boot en doe alles vanaf een sata controller en bestanden via het netwerk verzenden is een crime. Terijwl ik wel een barton op 2666mhz heb en een verder boven modale computer.

[jp]

nee... 1 kabel die smaller (en fleuriger) is dan een gemiddelde IDE kabel.

[mjtdevries]

Controleer de drivers van je netwerkkaart dan maar eerst eens. Want tenzij je gigabit gebruikt is je schijf echter nevernooitniet de bottleneck.

En waar je die hoge cpu load vandaan haalt weet ik ook niet. Ik zie de laatste jaren nooit hoge cpu load met ATA schijven. Wat ik er ook mee doe.

Dat verhaal van die hoge cpu load is al jaren verleden tijd.

En waarom je ATA133 stom nooit begrijp ik ook niet. Het is ruim sneller dan wat de schijven kunnen leveren. Ook met 2 schijven per kanaal.
Wat is daar nou verkeerd aan?

[vcore791]

zal aan mij liggen hoor.. maar sinds wanneer is een Barton 2666Mhz een Boven Modale Computer ?

een boven modale computer voor de gemiddelde digibeet wellicht .. hier behoort het tot de mainstream hoor
Een boven modale computer is hier een quad xeon


kom maar terug als je en je beweringen kunt onderbouwen ( ik mis namelijk ook tamelijk de hoge CPU load met mijn ata schijfjes.. ) .. verder is tenzij je 1Gb nics hebt je netwerk de bottleneck bij het verzenden van files.. ( ok ok.. je zou natuurlijk nog een paar van die geweldige quantum bigfoots kunnen hebben hehe.. maar zelfs die trekken die 100Mb van je wel ) ow.. en kijk eens goed naar de verschillende vormen van SCSI .. BReed ??? ( waarschijnlijk baseer je dat op een oude ad 1510b en een mitsumi brander uit 1997 .. kijk eens naar een narrow scsi cable.. die worden tegenwoordig gebruikt voor schijven...

Scsi is inderdaad beter.. maar de door jou gegeven redenen zijn grotendeels toch achterhaald.. Scsi is beter vanwege de betere afhandeling van data, waar op dit moment dankzij uitgebreide instructies ook Serial Ata deels gebruik van kan maken..
Maar geloof me.. of je nu met 14scsi schijfjes op met 1 "stom" ATA133 schijfje je 100Mbit verbinding belast.. sneller zal het niet gaan

[Fairy]

Hoe kun je nu iets over de CPU load zeggen van de SATA controller als je data van het netwerk aan het overzetten bent?

Ik verwacht in die 'bovenmodale' computer echt geen Gigabit netwerkkaart met gigabit Switch en een 2e computer die zonder vertraging data kan doorzenden.

Ik zou als ik jou was eerst een wat echte research gaan doen met bijvoorbeeld HD-Tach en Sisoft Sandra.

[Verwijderd]

Het is trouwens ook maar een kabel waar je 14 schijven op kwijt kan.

[It_was_me]

Als je zelf zo een connector opentrekt, zie je dat er 2 pinnen zijn voor één ader. Deze foto klopt dus wel.