Interfaces de Disco

Assim como uma placa de vídeo é ligada num slot PCI ou AGP, para poder comunicar-se com o restante do sistema, o disco rígido precisa estar ligado a alguma interface. Uma interface de disco nada mais é do que um meio de comunicação, uma estrada por onde possam trafegar os dados que entram e saem do disco rígido. De nada adianta um disco rígido muito rápido, se a interface não permite que ele comunique com o restante do sistema usando toda a sua velocidade.

Actualmente são usados dois padrões de interfaces de disco: o IDE (também chamado de ATA) e o SCSI, com predominância do IDE.

Placas mãe mais antigas, não possuíam interfaces IDE. Nelas, a interface IDE deveria ser adquirida separadamente, e encaixada em um slot disponível. Se você tiver a oportunidade de examinar o hardware de um 486 antigo, verá uma placa ISA, EISA ou VLB, que inclui a Interface IDE, além da interface para drives de disquetes, uma porta paralela, duas portas seriais e uma porta para Joystick. Esta placa é chamada de “super IDE”.

Todas as placas mãe actuais, possuem além de duas portas de série e uma porta paralela, duas interfaces IDE embutidas, chamadas de controladora primária e controladora secundária. Cada controladora suporta dois dispositivos, o que permite um máximo de 4 dispositivos IDE num mesmo computador. Para isto, um dos dispositivos deverá ser configurado como master (mestre), e o outro como slave (escravo), configuração que é feita através de jumpers.

O cabo IDE possui três encaixes, um que é ligado na placa mãe e outro em cada dispositivo.

Mesmo que você tenha apenas um dispositivo IDE, você deverá ligá-lo no conector da ponta, nunca no conector do meio. O motivo para isto, é que, ligando no conector do meio o cabo ficará sem terminação, fazendo com que os dados venham até o final do cabo e retornem como pacotes sobra, interferindo no envio dos pacotes bons e causando diminuição na velocidade de transmissão. Este fenómeno também ocorre em cabos coaxiais de rede, onde são instalados terminadores nas duas pontas do cabo, que absorvem as transmissões evitando os pacotes sombra. No caso dos dispositivos IDE, o dispositivo ligado na ponta do cabo funciona como terminador.

Existem vários modelos de interfaces IDE, que oferecem diferentes modos de operação. Estes modos de operação são chamados de “Pio” e determinam a velocidade e recursos da interface.

Placas mãe um pouco mais antigas, como as placas para processadores Pentium que utilizam os chipsets FX e VX, suportam apenas o modo Pio 4, sendo capazes de transferir dados a 16.6 Megabytes por segundo. Placas um pouco mais recentes, suportam também o Ultra DMA 33 ou mesmo o Ultra DMA 66.

Provavelmente, já deve ter ouvido falar do Ultra DMA, também chamado de Ultra ATA. Este modo de operação traz várias vantagens sobre o antigo Pio Mode 4, como a maior taxa de transferência de dados, que passa a ser de 33 Megabytes por segundo. A principal vantagem do UDMA porém, é permitir que o disco rígido possa aceder directamente à memória RAM.

Usando o UDMA, ao invés do processador ter de ele mesmo transferir dados do disco rígido para a memória RAM, e vice-versa, pode apenas fazer uma solicitação ao disco rígido para que ele mesmo faça o trabalho. Claro que este modo de operação aumenta perceptivelmente o desempenho do sistema, pois poupa o processador do envolvimento com as transferências de dados, deixando-o livre para executar outras tarefas.

O Pio Mode 4 permite o uso do Multiword DMA 2, que também permite o acesso directo à memória, embora de forma um pouco menos eficiente.

Para fazer uso das vantagens do UDMA, é preciso que o disco rígido também ofereça suporte a esta tecnologia. Todos os modelos de discos mais recentes incluem o suporte a UDMA, porém, mantendo a compatibilidade com controladoras mais antigas. Caso tenhamos na placa mãe uma controladora que suporte apenas o Pio 4, o disco rígido funcionará normalmente, claro que limitado às características da interface. O Windows 98 possui suporte nativo a discos rígidos UDMA; no caso do Windows 95, é necessário instalar os drivers UDMA, geralmente encontrados na pasta “IDE” do CD de drivers que acompanha a placa mãe.

Existem ao todo, 7 modos de operação de interfaces IDE, que vão desde o Pio Mode 0, extremamente lento, ao novo UDMA 66, que mantém os recursos do Ultra DMA, porém suportando maiores velocidades de transferências de dados. Vale lembrar que estas velocidades são o fluxo máximo de dados permitido pela interface, não correspondendo necessariamente à velocidade de operação do disco.

Funciona como numa auto-estrada: se houver apenas duas pistas para um grande fluxo de carros, haverão muitos congestionamentos, que acabarão com a duplicação da pista. Porém, a mesma melhora não será sentida caso sejam construídas mais faixas. Os modos de operação das interfaces IDE são:

A maioria dos discos actuais são compatíveis com o UDMA 66, esta nova interface permite taxas de transferência próximas às das controladoras SCSI. Claro que os 66 MB/s permitidos não será necessariamente a velocidade alcançada pelo disco rígido, porém, sempre existe ganho de performance sobre o mesmo disco rígido instalado em uma porta UDMA 33, nem tanto em aplicativos domésticos, mas principalmente em aplicativos que trabalham com um grande fluxo de dados, como no caso de um servidor de rede.

O encaixe das interfaces UDMA 66 possuem os mesmos 40 pinos dos outros padrões, assim como compatibilidade retroactiva com qualquer disco rígido IDE. Porém, os cabos possuem 80 vias, sendo 40 são usadas para transportar dados e 40 como terras. Os fios são intercalados na forma de um fio de dados, um terra, outro de dados etc., esta disposição atenua as interferências e permite atingir os 66 MB/s. Outro requisito imposto pelo padrão é que os cabos não tenham mais que 45 cm de comprimento, pois o cabo actua como uma antena, captando interferências externas. Quanto mais longo for o cabo, mais forte será a interferência.

Para activar o UDMA 66, precisa que tanto o disco rígido, quanto a placa mãe, sejam compatíveis, sendo obrigatório o uso do cabo especial de 80 vias que é fornecido junto com a placa mãe.

Finamente, é preciso instalar os drivers que acompanham a placa mãe para activar o suporte ao UDMA 66 no Windows 98, pois este possui suporte nativo apenas para UDMA 33. Os drivers de UDMA vem no CD da placa mãe, normalmente no directório “IDE”. Algumas vezes os drivers também podem ser instalados directamente através de um programa de configuração incluído no CD. Em caso de dúvida, basta consultar o manual da placa. Mesmo com todo o hardware necessário, sem instalar os drivers, o recurso permanecerá desactivado.

in Manual de Hardware Completo
de Carlos E Marimoto