IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,是曾经主流的硬碟接口, 也是光储类设备的主要接口。
IDE接口,也称之为ATA接口。ATA的英文拼写为“Advanced Technology Attachment”,含义是“高级技术附加装置”。2003年推出SATA(Serial ATA)后,原有的ATA改名为PATA(并行高技术配置,Parallel ATA)。2013年12月29日,西部数据正式停止PATA硬碟供应,而希捷科技则已停售产多年,这意味着1986年设计的PATA接口在经历27年后正式退出历史舞台。
IDE(Integrated-Drive-Electronics)是曾经普遍使用的外部接口,主要接硬碟和光碟机。採用16位数据并行传送方式,体积小,数据传输快(针对当时的数据存储量来说)。一个IDE接口只能接两个外部设备。
基本介绍
- 中文名:集成驱动电子设备
- 外文名:Integrated-Drive-Electronics
- 套用範围:硬碟和光碟机
- 类别:电子设备
发展过程
早期的IDE接口有两种传输模式,一个是PIO(Programming I/O)模式,另一个是DMA(Direct Memory Access)。虽然DMA模式系统资源占用少,但需要额外的驱动程式或设定,因此被接受的程度比较低。后来在对速度要求愈来愈高的情况下,DMA模式由于执行效率较好,作业系统开始直接支持,而且厂商更推出了愈来愈快的DMA模式传输速度标準。而从英特尔的430TX晶片组开始,就提供了对Ultra DMA 33的支持,提供了最大33MB/sec的数据传输率,以后又很快发展到了ATA 66,ATA 100以及迈拓提出的ATA 133标準,分别提供66MB/sec,100MB/sec以及133MB/sec的最大数据传输率。
注意事项
各种IDE标準都能很好的向下兼容,例如ATA 133兼容ATA 66/100和Ultra DMA33,而ATA 100也兼容Ultra DMA 33/66。 要特别注意的是,对ATA 66以及以上的IDE接口传输标準而言,必须使用专门的80芯IDE排线,其与普通的40芯IDE排线相比,增加了40条地线以提高信号的稳定性。 IDE代表着硬碟的一种类型,但在实际的套用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬碟ATA-1,这种类型接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬碟接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬碟。目前硬体接口已经向SATA转移,IDE接口迟早会退出舞台。
优缺点
IDE接口优点:价格低廉、兼容性强、性价比高。
IDE接口缺点:数据传输速度慢、线缆长度过短、连线设备少。
主机适配器
现在只有少数的主机板带有IDE接口,我们常常听见这种接口被叫作IDE控制器,而实际上这是不对的。接口实际上是一个主机适配器,也就是说它提供的是一种连线设备和计算机(主机)的方法。而真正的控制器是位于硬碟上的电路板,这也是它被称为IDE——集成设备电路的原因。
最初IDE接口是用来连线硬碟设备的,而后发展成为一种通用接口用来连线软碟机、CD-ROM以及一些磁带备份设备。虽然在内部设备中,IDE接口非常流行,但它们却极为少有的用于外部设备的连线。
ATA发展至今经过多次修改和升级,每新一代的接口都建立在前一代标準之上,并保持着向后兼容性。第一代是ATA-1,就是用于康柏桌面386系列最初的标準规範。它被制定为“主/从”结构。ATA-1是建立在ISA96-pin标準连线器上的附属设备,使用40或44pin的连线器和电缆。在44pin方案里,额外多出的4个引脚用来向那些没有单独电源接口的设备提供电力支持。另外,ATA-1同时提供DMA和PIO两种方式传送信号。ATA-2常被称为EIDE(EnhancedIDE)、FastATA或FastATA-2,此时DMA已经完全执行于这个版本里了,标準DMA传输速度已经由ATA-1里的4.16MBps提升到16.67MBps了。ATA-2还提供对电源管理、PCMCIA卡和可移动设备的支持,通过标準定址方法CHS(柱面、磁头、扇区)支持最高8.4GB的硬碟容量。此外,ATA-2还引入LBA方式,这一方法突破了硬碟按照CHS方式访问磁碟的老观念,为适应以后硬碟容量的快速增长打下了的良好基础。同时通过不断升级的BIOS版本或者第三方软体,能够达到支持最大137.4GB的容量。只要你的电脑支持EIDE,就可以在CMOS设定中找到LBA(LBA,LogicalBlockAddress)或(CHS,Cylinder、Head、Sector)的设定选项。EIDE支持的硬碟数目也有增加,它允许主机板上具有两个插口,每个插口可以分别连线一个主设备和一个从设备,从而可以支持四个IDE设备。
随着自我监控检测和SMART等技术的介入,IDE驱动器被设计製造得更加可靠。ATA-3也增加了密码保护措施来控制存取设备,提供了一个很有意义的安全特性。
ATA-4融合的最大两个特点就是支持UltraDMA和整合了ATAPI(ATAttachmentProgramInterface)标準。ATAPI为CD-ROM、磁带备份机和其它可移动存储设备提供了通用接口。而在此之前,ATAPI是一个完全独立的标準。伴着ATAPI的入盟,ATA-4对可移动介质的支持得到了立竿见影的改善效果,同时UltraDMA也将DMA的数据传输率从原有的16.67MB/s提高到了33.33MB/s。除此之外,在原有的40pin接口和线缆基础上,ATA-4外加了40个引脚,总共80个,其中的40根是地线,分散于标準的40根线缆之间用于增强信号质量。ATA-4也被叫做UltraDMA、UltraATA或UltraATA-33。
相比ATA-4,ATA-5主要的升级在于自动侦测设备使用的是何种线缆,40pin还是80pin?在使用80pin线缆时,UltraDMA传输率上升为更高的66.67MB/s。所以ATA-5也被称为UltraATA-66。发展到后来,还出现了ATA-100/133两个非正式标準,只是速度有所提升,不过由于硬碟内部传输速度的限制,100/133MBps只不过是一个标誌罢了。
数据线缆
IDE设备使用的是扁平带状数据线来相互连线,每一条线都是平齐的位于另一条的旁边,并非綑扎成束。数据线分为40股和80股两种,两头都有一个连线器,并在距离主机板2/3距离的位置还有另一个连线器,而且数据线的长度不能超过46厘米以保证数据传输的完整性。标準数据线连线器的颜色应该分为蓝色、黑色和灰色三种。其中蓝色一头连线主机板,黑色连线第一个(主)设备,灰色连线第二个(从)设备。沿着线缆的一边有一条不同于数据线颜色的条纹,这是为了方便告诉用户在这一边是第一引脚,以便正确的将数据线插入到设备中去,并且设备厂商还在连线器上下功夫,採取了“防倒插”设计思想,设定了一个卡扣,若线路接反是无法插进去的。

主设备与从设备
一个单独的IDE接口能够支持2个设备。一般主机板都採用双IDE接口,可以提供四个IDE设备。因为控制器集成在设备之中,并没有一个全局控制器来判断哪一个设备正在与计算机通话。如果每个设备在单独的接口上工作并不会有多大问题,但在同一线缆上增添第二个设备则会带来一点麻烦。
为了允许两个设备工作在同一数据线上传输数据,IDE使用了一种特殊的“主/从”结构来解决这一问题。这种结构让一个设备的控制器告诉其它设备什幺时候能够向主机传送或从主机接收数据。其实,实现的原理很简单,从设备向主驱动器发出请求,考察其是否正在与主机通话。如果主设备空闲,那幺从设备就可以进行连线了;如果主设备正在通话,则发出回应让从设备等待并且适时通知何时能够进行连线。
主机通过连线器上的第39号引脚来确定是否存在第二个设备。39号引脚传送的是一种特殊的信号,叫做DASP(DriveActive/SlavePresent),用来检测设备。
虽然驱动器可以工作在任何一个接口上,但还是建议主设备连线在数据线末端的接口上使用,并且设备上的跳线必须设定在正确的位置上以表明该设备是主设备。从设备必须将设备上的跳线拿去或者更改为特殊的设定,这取决于设备自身。同样,从设备需要连线在数据线中间的那个连线器上面,控制器可以通过跳线的设定位置来确定自己是“主”还是“从”,这可以告诉设备该如何工作。每个驱动设备的都可以被设定成为“主”或者“从”,如果只有一个设备,那幺它将永远是主驱动设备。
许多设备都带有一个特色的选项开关,称为CableSelect。配合使用某些主机板,这些设备能够自动的配置成为“主”或者“从”。CableSelect的工作原理比较简单,一个跳线装置被安放在CableSelect开关上。其线缆本身就好像一个IDE的数据线,除了第28号引脚只连线主设备连线器。当打开计算机电源,IDE接口沿28号引脚发出信号,只有连在主设备连线器上的驱动器才能接收到。如果某一个驱动器接收到信号,则将自己配置为主设备,而没有接收到的则默认配置为从设备了。
结语
IDE作为一种通用接口,在计算机发展史上留下了不可磨灭的作用,这种并行线缆目前正逐步被串列ATA所取代,可以说IDE很好的完成了人们赋予它的使命。许多电脑初学者对于机箱来本就纷繁複杂的连线弄得摸不清头脑,相信通过本文至少对IDE接口、设备以及它们如何工作有一个大致的了解,更多的知识需要大家多动手、勤钻研。