HDD/Da ATA-100 a Serial ATA

Con l'arrivo delle nuove interfacce Ultra-DMA 100 e Serial ATA gli hard disk potranno sfoderare nuove prestazioni da record senza i costi elevati delle interfacce SCSI


In questi ultimi anni i produttori di hard disk hanno focalizzato la loro attenzione più sulla capacità fisica che sulle prestazioni massime. Le velocità di rotazione per minuto (RPM) dei piatti di un hard disk sono rimaste a lungo ferme sui 5.400 giri e le evoluzioni hanno riguardato soprattutto la densità di memorizzazione dei dati.

Oggi il mercato dei dischi fissi può vantare un’accresciuta concorrenza ed una rapidissima evoluzione tecnologica, accompagnato da prodotti che godono di un ottimo rapporto prezzo/prestazioni. Questo ha portato anche al boom dei controller RAID economici per PC, soluzioni per il mirroring o il backup dei dati prima disponibili solo a prezzi molto elevati e quasi esclusivamente per interfacce SCSI.

Al momento attuale gli hard disk con velocità di rotazione da 5.400 RPM sono stati relegati nella fascia più bassa del mercato, mentre in quella media troviamo ormai da qualche mese velocità standard di 7.200 RPM e, nella fascia alta, di 10.000 RPM (ma cominciano a far capolino anche i primi 15.000 RPM).

Il fenomeno che ha portato ultimamente i produttori di hard disk a focalizzarsi maggiormente sulle prestazioni, oltre che sulle capacità, ha fatto sì che anche le interfacce si stiano evolvendo in modo più rapido e drastico rispetto al passato: ecco così che si è passati dall’Ultra-ATA 33 all’Ultra-ATA 66 ed a breve, da quest’ultimo all’Ultra-ATA 100. Queste interfacce sfruttano la modalità di trasferimento DMA (Direct Memory Access) per “pesare” meno sulla CPU e aumentare le prestazioni di picco.

All’orizzonte si intravede poi un altro standard, il Serial ATA, che dovrebbe portare le prestazioni dei dischi EIDE finalmente a livello di quelle degli Ultra SCSI più veloci: parleremo di questa rivoluzionaria interfaccia nell’ultima parte dell’articolo.


Il nuovo standard ATA-100, che utilizzerà la modalità di trasferimento dei dati Ultra-DMA 100, sarà supportato dalle schede madri a partire dall’introduzione, verso fine anno, delle nuove versioni dei chipset Intel 815 (Solano 2) e 820 (Camino 2) e di un nuovo chipset di Via.

I primi modelli di hard disk con interfaccia ATA 100 dovrebbero uscire già a partire da giugno ed i primi produttori a renderli disponibili dovrebbero essere IBM , con il Deskstar 75GXP e il Deskstar 40GV, e Maxtor , con il DiamondMax 60 e DiamondMax VL30.

Con l’ATA-100 il transfer rate teorico fra hard disk e memoria di sistema passerà dunque dagli attuali 66 MBps a 100 MBps, mantenendo gli stessi cavi da 80 poli dell’Ultra-DMA 66. Il nuovo (e forse ultimo) step evolutivo dell’interfaccia ATA si porta ancora più vicino, almeno per quanto riguarda il transfer rate di picco, ai più recenti protocolli Ultra SCSI.

Ma a che serve, si dirà, avere a disposizione una larghezza di banda di 100 MBps quando già l’attuale standard a 66 MBps sembra più che sufficiente per reggere le velocità di trasferimento dati tipiche degli hard disk di oggi? In effetti non bisogna aspettarsi incrementi di prestazioni visibili ad occhio nudo, per lo meno non con l’attuale generazione di dischi fissi. E’ pur vero però che con le ultime versioni dell’ATA si possono sfruttare a fondo le più grandi e veloci memorie cache tipiche dell’ultima generazione di hard disk: in questo caso il trasferimento dei dati fra hard disk e memoria di sistema, che avviene in modalità “burst”, ovvero attraverso brevi “raffiche” di dati, può trarre vantaggio da tutta la velocità tipica delle memorie cache e impegnare molto meno la CPU.
Oltre a questo rimane da dire che molto spesso, come rivelano i benchmark, le velocità dichiarate dalle varie versioni dello standard ATA sono molto teoriche: in pratica bastano flussi di dati molto inferiori a quelli massimi per sovraccaricare l’interfaccia EIDE, specie in presenza di più hard disk.

Prossimamente i nuovi BIOS ed i driver di Windows, in presenza di un cavo EIDE da 80 poli, saranno in grado di attivare automaticamente la modalità di trasferimento dati più elevata supportata dal connubio scheda madre/hard disk.


La prossima rivoluzione nelle interfacce dati per le memorie di massa (hard disk, CD, DVD, zip drive, ecc.) sarà rappresentata dallo standard Serial ATA. Come sottolinea il nome, una delle più grandi differenze con gli attuali standard ATA è dato dall’adozione della modalità di trasferimento seriale al posto di quella parallela, un fattore questo che rende le due tecnologie completamente incompatibili fra loro. Forse questo è l’unico “azzardo” che può mettere in dubbio il successo di questa interfaccia, ma sebbene la sua diffusione potrà anche non essere rapidissima, ritengo che essa rappresenti certamente il futuro dello standard ATA/EIDE.

Come si può leggere sul sito del Serial ATA Working Group , le specifiche dello standard dovrebbero essere completate prima della fine dell’anno, ma per la sua piena diffusione sul mercato bisognerà attendere dai 12 ai 18 mesi.

Cosa introduce di nuovo il Serial ATA per giustificare un suo così netto taglio con il passato? Poche ma fondamentali migliorie tecniche: prestazioni, semplicità di collegamento e riduzione dei consumi.

Le prestazioni saranno da primato: già con la versione 1x del protocollo sarà possibile raggiungere velocità di picco pari a 150 MBps, in linea con quelle della costosissima interfaccia Ultra SCSI 160, ma la tecnologia è in grado di arrivare sino a 600 MBps, una scalabilità sufficiente per molti anni a venire.

Altra grande miglioria dello standard Serial ATA è rappresentata dalle connessioni fisiche: non più ingombranti e delicate piattine da 5 cm di diametro ma sottili cavetti schermati di bassissimo costo, simili in dimensioni a quelli che collegano l’uscita audio del CD-ROM con la scheda sonora. I vantaggi di questi cavi sono dati dalla maggiore immunità alle interferenze, dalla possibilità di essere adottati anche nei portatili e dal minore ingombro all’interno dei case per PC (importante soprattutto con i nuovi e ridotti fattori di forma).

Rispetto all’attuale interfaccia IDE , dove un connettore rappresenta un canale condivisibile fra due periferiche, nel Serial ATA troveremo quattro connettori, ciascuno dedicato ad una sola periferica: finalmente ci sbarazzeremo, dunque, di concetti come “master” e “slave” e dei relativi ponticelli di configurazione. Non solo, ma a fronte di un aumentato numero di connettori sulla piastra madre, il costo complessivo di questi e dei cavi può essere anche di 10 volte inferiore a quello degli attuali connettori e cavi EIDE.

L’ultimo pregio dello standard Serial ATA consiste nel minor assorbimento di corrente da parte dei suoi circuiti e dalla maggior protezione contro le scariche elettrostatiche, tutto ciò accompagnato da costi molto più bassi di quelli della controparte EIDE. Naturalmente, ancora una volta, i minori consumi di elettricità si traducono in un grande beneficio soprattutto per i notebook

Per finire, è importante sottolineare come lo standard Serial ATA può aspirare a sostituire l’interfaccia SCSI nella fascia di mercato delle workstation, ma sui server, e più in generale là dove si necessiti di configurazioni multidisco e multiutenza, la SCSI rimarrà ancora l’interfaccia ideale.

Alessandro Del Rosso

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