Arquitetura De Computadores

Tecnologia de Discos Rígidos:

IDE, SATA, SCSI e SAS

Fábio Augusto Faria

RA 079734

MO401 – Arquitetura de Computadores

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ABSTRACT

Este artigo, apresenta as principais tecnologias de disco (ATA,

SATA, SCSI, SAS) disponíveis no mercado, os avanços

tecnológicos, suas vantagens, desvantagens, comparações entre as

tecnologias.

Categories and Subject Descriptors

B.4.3 [Input/Output and data communications]:

Interconnections (subsystems) – Interfaces;

General Terms

Performance, Standardization.

Keywords

Disco Rígido, ATA, IDE, SATA, SCSI, SAS.

1. INTRODUÇÃO

A necessidade ou até uma obsessão que os usuários têm de obter

maior desempenho em seus computadores faz com que novas

tecnologias apareçam entre os dispositivos que o compõe. Os

processadores cada vez mais rápidos, memória com maior taxa de

transferência de dados e maior capacidade de armazenamento,

placas de vídeo mais velozes, são provas da evolução. Nos

dispositivos de armazenamento não seria diferente. Surgiram

diversos padrões de comunicação (interfaces) sempre com o

objetivo de melhorar o atual cenário. Estas interfaces especificam

a forma que os dispositivos devem ser conectados fisicamente aos

outros dispositivos do computador e qual o protocolo de

comunicação a ser utilizado no envio e recebimento dos dados.

Na seção 2 serão apresentados as partes que compõe um disco

rígido e o seu funcionamento. A seções 3, 4, 5 e 6 contém as

características das interfaces abordadas no artigo. Na seção 7 as

diferenças entre as interfaces. Na seção 8 comenta sobre outras

interfaces existentes. Finalmente, na seção 9 traz as considerações

finais sobre o assunto.

2. ESTRUTURA E FUNCIONAMENTO

DOS DISCOS RÍGIDOS [11]

A solução para armazenar grandes quantidades de dados em

computadores é hierarquia de memória. Os discos rígidos

juntamente com cd-roms, dvd, blu-ray são chamados de memória

secundária, onde a primária são registradores, cache e a memória

principal.

A figura 1 mostra a hierarquia de memória.

Figure 1. Hierarquia de memória.

À medida que desce na hierarquia de memória o tempo de acesso,

a capacidade de armazenamento e o número de bits por dólar

gasto aumentam.

Os discos magnéticos são formados por um ou mais pratos, um

cabeçote de disco que contém uma bobina de indução que flutua

acima da superfície (sem contato). A seqüência circular de bits

escritos quando o disco faz uma rotação completa é denominada

trilha. Estas trilhas são formadas por setores de tamanho fixo,

normalmente com 512 bytes de dados. Todos os discos tem braços

que se movem para dentro e fora em diferentes distancias radiais

da haste ao redor da qual o prato gira. O atuador é o responsável

por mover o braço sob a superfície dos pratos, e assim permitir

que os cabeçotes façam o seu trabalho. Os discos são selados na

fábrica para evitar entrada de pó e estes são chamados de

Winchester.

A Figura 2 mostra a estrutura de um disco rígido.

Figure 2. Estrutura de um disco rígido.

Os vários pratos são empilhados na vertical, cada superfície tem

seu próprio braço e cabeçote. Os braços se movimentam para diferentes posições ao mesmo tempo. O conjunto de trilhas em

uma mesma posição radial é chamado de cilindro. Para ler ou

escrever um setor, primeiro o braço deve se deslocar à posição

radial correta (seek), quando o cabeçote já se encontra na trilha,

necessita que o setor desejado fique sob o cabeçote (latência

rotacional), em seguida ocorre a leitura ou gravação do setor.

Os padrões mais comuns de velocidade são de 5.400 rpm

(rotações por minuto), 7.200 rpm e 10.000 rpm.

Figure 3. Componentes de um disco rígido.

A figura 3 esquematiza os componentes de um disco rígido

moderno, manufaturado num compartimento selado com a