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CURSO MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE MICRO COMPUTADOR Disco Rígido
AULA 09 HD – Disco Rígido Cachê de Disco Padrões PATA (IDE),SATA,SCSI,SAS
Disco rígido ou disco duro, no Brasil popularmente também HD (do inglês Hard Disk; o termo "winchester" há muito já caiu em desuso), é a parte do computador onde são armazenadas as informações, ou seja, é a "memória permanente" propriamente dita (não confundir com "memória RAM"). É caracterizado como memória física, não-volátil, que é aquela na qual as informações não são perdidas quando o computador é desligado. HD – Disco Rígido
Físico Alemão Peter Grünberg HD – Disco Rígido Criador do Disco Rígido
*  1 - Prato, midia ou platter - aonde os dados são gravados * 2 - Atuador ou actuator - parte mecânica responsável pelo posicionamento das cabeças de leitura e gravação. * 3 - Componentes internos de controle do atuador, ligados a placa controladora lógica externa * 4 - Cabeças de leitura e gravação ou magnetic heads - conectadas ao atuador, responsaveis pela leitura e gravação de dados na mídia * 5 e 6 - Hard Disk Assembly superficie aonde são montados os componentes de um hard disk * 7 - Placa controladora lógica ou logic board - responsavel pela inicialização, controle mecânico e envio de dados do hard disk para o computador. * 8 - Conectores externos padrão IDE - conexão por onde são enviados os dados para a placa-mãe e consequentemente ao processador HD – Disco Rígido
O Disco Rígido por dentro: HD – Disco Rígido
HD – Disco Rígido
HD – Disco Rígido
PADRÃO IDE - Integrated Drive Eletronics ou Parallel ATA   Desenvolvido pela Quantum e a Western Digital, os primeiros HDs e interfaces IDE chegaram ao mercado em 1986. Em 1990 o padrão foi ratificado pelo ANSI, dando origem ao padrão ATA. Como o nome "IDE" já estava mais difundido, muita gente continuou usando o termo "IDE", e outros passaram a usar "IDE/ATA" ou simplesmente “PATA", fazendo com que os dois termos acabassem virando sinônimos.  HD – Disco Rígido
Na placa-mãe você encontra duas portas IDE (primária e secundária). Mesmo com a popularização das interfaces SATA, as portas IDE ainda continuam sendo incluídas nas placas recentes (muitas placas passaram a trazer apenas uma porta IDE, mas deve demorar mais um pouco até que elas desapareçam completamente).  HD – Disco Rígido
Cada uma das portas permite instalar  dois drives , de forma que podemos instalar um total de 4 HDs ou CD-ROMs na mesma placa. Existem casos de placas-mãe com 4 portas IDE (permitindo usar até 8 drives) e também controladoras IDE PCI, que incluem duas portas adicionais, que podem ser usadas em casos onde você precise usar mais do que 4 drives IDE no mesmo micro. HD – Disco Rígido IDE1 - Primário IDE2 - Secundário
As controladoras normalmente tem um menu de configuração próprio, ver no manual como acessa-lo. HD – Disco Rígido IDE3 – Terciária  IDE4 – Quaternária
Flat Cable IDE – Cabo de dados HD – Disco Rígido Cabo com 40 Vias Cabo com 80 Vias
Conectando o Flat Cable e o cabo de força: HD – Disco Rígido
IDE1 - primária   - Master = HD1   - Slave =  CDROM IDE2 - secundária   - Master = DVD-RW   - Slave =   Sem HD – Disco Rígido Vários Dispositivos em uma Interface IDE Master Slave
Selecionando os dispositivos Master e Slave Vista traseira do gravador de DVD no padrão IDE HD – Disco Rígido
Selecionando os dispositivos Master e Slave HD – Disco Rígido M S LC CS
HD – Disco Rígido Selecionando os dispositivos Master e Slave Visualizando no Setup a Ordem dos Dispositivos IDE
HD – Disco Rígido Modo PIO (Programmed I/O) O Disco rígido IDE utiliza um circuito chamado PIO (Programmed I/O) para se comunicar com o micro. Este circuito é  controlado pelo processador do micro  e o desempenho dos disco depende domodo PIO no qual ele ira operar. Modo PIO Taxa de transferência Conexão Modo 0 3,3 MB/s ATA Modo 1 5,2 MB/s ATA Modo 2 8,3 MB/s ATA Modo 3 11,1 MB/s ATA-2 Modo 4 16,6 MB/s ATA-3
HD – Disco Rígido IDE Bus Mastering e Ultra DMA Para resolver o problema do uso do processador pelo PIO, fui desenvolvido um recurso chamado  IDE Bus Mastering , que quando ativado permite que a comunicação entre o disco e a  memória RAM  seja  controlada pelo Chip Set  e não mais pelo processador, o que aumenta o desempenho do micro.
HD – Disco Rígido IDE Bus Mastering e Ultra DMA Com isso foi criado o protocolo  Ultra DMA , baseado no Bus Mastering, que permitiu os novos discos atingirem taxas de transferências mais altas. Modo UDMA Taxa de transferência Conexão Modo 0 16,6 MB/s ATA-3 Modo 1 25 MB/s ATA-4 Modo 2 33,3 MB/s ATA-4 Modo 3 44,4 MB/s ATA-5 Modo 4 66,6 MB/s ATA-5 Modo 5 100 MB/s ATA-6 Modo 6 133 MB/s ATA-7
HD – Disco Rígido Serial ATA  A partir de um certo ponto, ficou claro que o padrão IDE/ATA estava chegando ao seu limite e que mudanças mais profundas só poderiam ser feitas com a introdução de um novo padrão. Surgiu então o SATA (Serial ATA).  Assim como o PCI Express, o SATA é um barramento serial, onde é  transmitido um único bit por vez em cada sentido (Ful-duplex) . Isso elimina os problemas de  sincronização  e interferência encontrados nas interfaces paralelas, permitindo que sejam usadas freqüências mais altas.
HD – Disco Rígido Serial ATA  Os cabos SATA são bem mais práticos que os cabos IDE e não prejudicam o fluxo de ar dentro do gabinete. Os cabos podem ter até  um metro de comprimento   e cada porta SATA suporta um único dispositivo , ao contrário do padrão master/slave do IDE/ATA. Por causa disso, é comum que as placas-mãe ofereçam 4 portas SATA (ou mais), com apenas as placas de mais baixo custo incluindo apenas duas.
HD – Disco Rígido Serial ATA  Existem três padrões de controladoras SATA, o SATA 150 (também chamado de SATA 1.5 Gbit/s ou SATA 1500), o SATA 300 (SATA 3.0 Gbit/s ou SATA 3000) e também o padrão SATA 600 (ou SATA 6.0 Gbit/s). Como o SATA utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, temos 150 ou 300 MB/s em cada sentido, e não 133 MB/s compartilhados, como no caso das interfaces ATA/133.
HD – Disco Rígido Cabos e conexões SATA
HD – Disco Rígido Compatibilidade ente o sata 150 e sata 300  Outra curiosidade é que muitas placas mãe antigas, equipadas com controladoras SATA 150 apresentam problemas compatibilidade com HDs SATA 300. Por causa disso, a maioria dos HDs atuais oferecem a opção de usar um "modo de compatibilidade" (ativado através de um jumper), onde o HD passa a se comportar como um dispositivo SATA 150, de forma a garantir a compatibilidade. Veja a s instruções impressas na etiqueta de um HD da Samsung:
HD – Disco Rígido Ampliação das portas Serial ATA  No caso dos micros antigos ou que precisem de mais portas SERIAL ATA, uma opção é instalar uma controladora SATA.. Note que o uso do barramento PCI limita a velocidade da controladora a 133 MB/s (um pouco menos na prática, já que o barramento PCI é compartilhado com outros dispositivos), mas isso não chega a ser um problema ao utilizar apenas um ou dois HDs.
HD – Disco Rígido SCSI - Small Computer Systems Interface Diferentemente do que temos em uma interface IDE, onde um dispositivo é jumpeado como master e outro como slave, no SCSI os dispositivos recebem números de identificação (IDs) que são números de 0 a 7 (nas controladoras de 8 bits) ou de 0 a 15 nas de 16 bits. Um dos IDs disponíveis é destinado à própria controladora, deixando 7 ou 15 endereços disponíveis para os dispositivos.  O ID de cada dispositivo é configurado através de uma chave ou jumper, ou (nos mais atuais), via software. A regra básica é que dois dispositivos não podem utilizar o mesmo endereço, caso contrário você tem um conflito similar ao que acontece ao tentar instalar dois HDs jumpeados como master na mesma porta IDE.
HD – Disco Rígido Controladora SCSI
HD – Disco Rígido Tabela Evolutiva do padrão SCSI Modelos Controladora de 8 bits (Narrow SCSI) Controladora de 16 bits (Wide SCSI) SCSI 1 16,6 MB/s ATA-3 Fast SCSI (SCSI -2) 25 MB/s ATA-4 Ultra SCSI (SCSI-3) 33,3 MB/s ATA-4 Ultra2 SCSI (SCSI-4) 44,4 MB/s ATA-5 Ultra160 SCSI  66,6 MB/s ATA-5 Ultra320 SCSI 100 MB/s ATA-6
FINAL DO CAPITULO 9

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Disco Rígidos

  • 1. CURSO MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE MICRO COMPUTADOR Disco Rígido
  • 2. AULA 09 HD – Disco Rígido Cachê de Disco Padrões PATA (IDE),SATA,SCSI,SAS
  • 3. Disco rígido ou disco duro, no Brasil popularmente também HD (do inglês Hard Disk; o termo "winchester" há muito já caiu em desuso), é a parte do computador onde são armazenadas as informações, ou seja, é a "memória permanente" propriamente dita (não confundir com "memória RAM"). É caracterizado como memória física, não-volátil, que é aquela na qual as informações não são perdidas quando o computador é desligado. HD – Disco Rígido
  • 4. Físico Alemão Peter Grünberg HD – Disco Rígido Criador do Disco Rígido
  • 5. * 1 - Prato, midia ou platter - aonde os dados são gravados * 2 - Atuador ou actuator - parte mecânica responsável pelo posicionamento das cabeças de leitura e gravação. * 3 - Componentes internos de controle do atuador, ligados a placa controladora lógica externa * 4 - Cabeças de leitura e gravação ou magnetic heads - conectadas ao atuador, responsaveis pela leitura e gravação de dados na mídia * 5 e 6 - Hard Disk Assembly superficie aonde são montados os componentes de um hard disk * 7 - Placa controladora lógica ou logic board - responsavel pela inicialização, controle mecânico e envio de dados do hard disk para o computador. * 8 - Conectores externos padrão IDE - conexão por onde são enviados os dados para a placa-mãe e consequentemente ao processador HD – Disco Rígido
  • 6. O Disco Rígido por dentro: HD – Disco Rígido
  • 7. HD – Disco Rígido
  • 8. HD – Disco Rígido
  • 9. PADRÃO IDE - Integrated Drive Eletronics ou Parallel ATA Desenvolvido pela Quantum e a Western Digital, os primeiros HDs e interfaces IDE chegaram ao mercado em 1986. Em 1990 o padrão foi ratificado pelo ANSI, dando origem ao padrão ATA. Como o nome "IDE" já estava mais difundido, muita gente continuou usando o termo "IDE", e outros passaram a usar "IDE/ATA" ou simplesmente “PATA", fazendo com que os dois termos acabassem virando sinônimos. HD – Disco Rígido
  • 10. Na placa-mãe você encontra duas portas IDE (primária e secundária). Mesmo com a popularização das interfaces SATA, as portas IDE ainda continuam sendo incluídas nas placas recentes (muitas placas passaram a trazer apenas uma porta IDE, mas deve demorar mais um pouco até que elas desapareçam completamente). HD – Disco Rígido
  • 11. Cada uma das portas permite instalar dois drives , de forma que podemos instalar um total de 4 HDs ou CD-ROMs na mesma placa. Existem casos de placas-mãe com 4 portas IDE (permitindo usar até 8 drives) e também controladoras IDE PCI, que incluem duas portas adicionais, que podem ser usadas em casos onde você precise usar mais do que 4 drives IDE no mesmo micro. HD – Disco Rígido IDE1 - Primário IDE2 - Secundário
  • 12. As controladoras normalmente tem um menu de configuração próprio, ver no manual como acessa-lo. HD – Disco Rígido IDE3 – Terciária IDE4 – Quaternária
  • 13. Flat Cable IDE – Cabo de dados HD – Disco Rígido Cabo com 40 Vias Cabo com 80 Vias
  • 14. Conectando o Flat Cable e o cabo de força: HD – Disco Rígido
  • 15. IDE1 - primária - Master = HD1 - Slave =  CDROM IDE2 - secundária - Master = DVD-RW - Slave =  Sem HD – Disco Rígido Vários Dispositivos em uma Interface IDE Master Slave
  • 16. Selecionando os dispositivos Master e Slave Vista traseira do gravador de DVD no padrão IDE HD – Disco Rígido
  • 17. Selecionando os dispositivos Master e Slave HD – Disco Rígido M S LC CS
  • 18. HD – Disco Rígido Selecionando os dispositivos Master e Slave Visualizando no Setup a Ordem dos Dispositivos IDE
  • 19. HD – Disco Rígido Modo PIO (Programmed I/O) O Disco rígido IDE utiliza um circuito chamado PIO (Programmed I/O) para se comunicar com o micro. Este circuito é controlado pelo processador do micro e o desempenho dos disco depende domodo PIO no qual ele ira operar. Modo PIO Taxa de transferência Conexão Modo 0 3,3 MB/s ATA Modo 1 5,2 MB/s ATA Modo 2 8,3 MB/s ATA Modo 3 11,1 MB/s ATA-2 Modo 4 16,6 MB/s ATA-3
  • 20. HD – Disco Rígido IDE Bus Mastering e Ultra DMA Para resolver o problema do uso do processador pelo PIO, fui desenvolvido um recurso chamado IDE Bus Mastering , que quando ativado permite que a comunicação entre o disco e a memória RAM seja controlada pelo Chip Set e não mais pelo processador, o que aumenta o desempenho do micro.
  • 21. HD – Disco Rígido IDE Bus Mastering e Ultra DMA Com isso foi criado o protocolo Ultra DMA , baseado no Bus Mastering, que permitiu os novos discos atingirem taxas de transferências mais altas. Modo UDMA Taxa de transferência Conexão Modo 0 16,6 MB/s ATA-3 Modo 1 25 MB/s ATA-4 Modo 2 33,3 MB/s ATA-4 Modo 3 44,4 MB/s ATA-5 Modo 4 66,6 MB/s ATA-5 Modo 5 100 MB/s ATA-6 Modo 6 133 MB/s ATA-7
  • 22. HD – Disco Rígido Serial ATA A partir de um certo ponto, ficou claro que o padrão IDE/ATA estava chegando ao seu limite e que mudanças mais profundas só poderiam ser feitas com a introdução de um novo padrão. Surgiu então o SATA (Serial ATA). Assim como o PCI Express, o SATA é um barramento serial, onde é transmitido um único bit por vez em cada sentido (Ful-duplex) . Isso elimina os problemas de sincronização e interferência encontrados nas interfaces paralelas, permitindo que sejam usadas freqüências mais altas.
  • 23. HD – Disco Rígido Serial ATA Os cabos SATA são bem mais práticos que os cabos IDE e não prejudicam o fluxo de ar dentro do gabinete. Os cabos podem ter até um metro de comprimento e cada porta SATA suporta um único dispositivo , ao contrário do padrão master/slave do IDE/ATA. Por causa disso, é comum que as placas-mãe ofereçam 4 portas SATA (ou mais), com apenas as placas de mais baixo custo incluindo apenas duas.
  • 24. HD – Disco Rígido Serial ATA Existem três padrões de controladoras SATA, o SATA 150 (também chamado de SATA 1.5 Gbit/s ou SATA 1500), o SATA 300 (SATA 3.0 Gbit/s ou SATA 3000) e também o padrão SATA 600 (ou SATA 6.0 Gbit/s). Como o SATA utiliza dois canais separados, um para enviar e outro para receber dados, temos 150 ou 300 MB/s em cada sentido, e não 133 MB/s compartilhados, como no caso das interfaces ATA/133.
  • 25. HD – Disco Rígido Cabos e conexões SATA
  • 26. HD – Disco Rígido Compatibilidade ente o sata 150 e sata 300 Outra curiosidade é que muitas placas mãe antigas, equipadas com controladoras SATA 150 apresentam problemas compatibilidade com HDs SATA 300. Por causa disso, a maioria dos HDs atuais oferecem a opção de usar um "modo de compatibilidade" (ativado através de um jumper), onde o HD passa a se comportar como um dispositivo SATA 150, de forma a garantir a compatibilidade. Veja a s instruções impressas na etiqueta de um HD da Samsung:
  • 27. HD – Disco Rígido Ampliação das portas Serial ATA No caso dos micros antigos ou que precisem de mais portas SERIAL ATA, uma opção é instalar uma controladora SATA.. Note que o uso do barramento PCI limita a velocidade da controladora a 133 MB/s (um pouco menos na prática, já que o barramento PCI é compartilhado com outros dispositivos), mas isso não chega a ser um problema ao utilizar apenas um ou dois HDs.
  • 28. HD – Disco Rígido SCSI - Small Computer Systems Interface Diferentemente do que temos em uma interface IDE, onde um dispositivo é jumpeado como master e outro como slave, no SCSI os dispositivos recebem números de identificação (IDs) que são números de 0 a 7 (nas controladoras de 8 bits) ou de 0 a 15 nas de 16 bits. Um dos IDs disponíveis é destinado à própria controladora, deixando 7 ou 15 endereços disponíveis para os dispositivos. O ID de cada dispositivo é configurado através de uma chave ou jumper, ou (nos mais atuais), via software. A regra básica é que dois dispositivos não podem utilizar o mesmo endereço, caso contrário você tem um conflito similar ao que acontece ao tentar instalar dois HDs jumpeados como master na mesma porta IDE.
  • 29. HD – Disco Rígido Controladora SCSI
  • 30. HD – Disco Rígido Tabela Evolutiva do padrão SCSI Modelos Controladora de 8 bits (Narrow SCSI) Controladora de 16 bits (Wide SCSI) SCSI 1 16,6 MB/s ATA-3 Fast SCSI (SCSI -2) 25 MB/s ATA-4 Ultra SCSI (SCSI-3) 33,3 MB/s ATA-4 Ultra2 SCSI (SCSI-4) 44,4 MB/s ATA-5 Ultra160 SCSI 66,6 MB/s ATA-5 Ultra320 SCSI 100 MB/s ATA-6