So funktioniert die Schnittstelle

IDE-Grundlagen

Begriffswirrwarr

Die Standardisierung der Schnittstelle mit den ATA-Spezifikationen soll für Einheit sorgen. Die Vielzahl der kursierenden Begriffe rund um die Schnittstelle und ihre Festplatten verursacht aber trotzdem oft Verwirrung. Heißt es nun IDE-, EIDE- oder ATA-Festplatte, wo kommt ATAPI her und ist UltraATA wieder etwas anderes? Die folgende Auflistung entflechtet den Begriffswirrwarr:

  • AT - Advanced Technology. PCs mit der Bezeichnung PC/AT besitzen ein 80286 Prozessor und sind die Nachfolger der XT-Rechner. Die PC/ATs verfügen über eine 16-Bit-Architektur und einen ebenfalls 16-Bit-breiten ISA-Bus. Ihn bezeichnet man auch als AT-Bus.

  • ATA - Advanced Technology Attachment. Spezifikation zum Anschluss von Festplatten an den AT-Bus. Der Standard wurde von der ANSI in Zusammenarbeit mit der Industrie im März 1989 veröffentlicht. Er spezifiziert neben den physikalischen und elektrischen Vorgaben der Schnittstelle auch die Protokolle für die Kommunikation zwischen Host und Laufwerk.

  • ATAPI - ATA Packet Interface. Erweiterung der ATA-Spezifikation für den Betrieb von CD-ROM-Laufwerken, Streamern und anderen Speichermedien an der IDE-Schnittstelle. Die Ansteuerung der ATAPI-Laufwerke basiert auf SCSI-Kommandos. Diese werden in ATA-Kommandos eingepackt, daher der Name Packet Interface. Das erforderliche ATAPI-Protokoll wird in der ATA-Spezifikation als Packet Feature Set bezeichnet.

  • Fast-ATA. Der original ATA-Standard besitzt eine spezifizierte Datentransferrate von maximal 4,2 MByte/s. Festplatten überschritten diese Grenze schon bald nach der Veröffentlichung der ATA-Spezifikation. Seagate entwickelte daraufhin seine eigenen Erweiterungen, basierend auf ATA. Sie ermöglichten eine maximale Transferrate von 8,3 MByte/s. Die Features von Fast-ATA wurden in den 1996 veröffentlichten ATA-2 Standard übernommen.

  • IDE - Integrated Disc Electronic. Standard für die Anbindung von Laufwerken mit integrierter Kontrollerelektronik an den ISA-Bus. Die IDE-Schnittstelle wird oft gleichgesetzt mit der Bezeichnung AT- oder ATA-Schnittstelle.

  • EIDE - Enhanced Integrated Disc Electronic: Obwohl der Begriff EIDE in den ATA-Spezifikationen nicht explizit auftaucht, hat er sich im Sprachgebrauch eingebürgert. EIDE ist somit auch kein Standard, sondern vielmehr ein Oberbegriff für eine Vielzahl neuer Features, die in den einzelnen ATA-Spezifikationen verabschiedet wurden. Ursprünglich nannte der Festplattenhersteller Western Digital seine Vision einer schnelleren IDE-Schnittstelle Enhanced IDE und behielt ihn als Marketingnamen bei. Der Abschnitt Übergang von IDE nach EIDE erläutert den Quasi-Standard.

  • UltraATA. Schnelle Übertragungsmodi der IDE-Schnittstelle. UltraATA/33 oder UltraDMA/33 (korrekte Bezeichnung) ermöglichen eine maximale Transferrate von 33 MByte/s über die Schnittstelle. UltraATA/66 und UltraDMA/66 erhöhen den Datentransfer auf maximal 66 MByte/s.UltraDMA/100 liegt bei 100 MByte/s.

Der Vorteil bei Weiterentwicklung des ATA-Standards von der Version 1 bis zur aktuellen Version 5 ist die jeweils gegebene Abwärtskompatibilität der Schnittstelle. Alte Festplatten für die IDE-Schnittstelle nach dem ATA-1 Standard laufen problemlos an einem modernen UltraDMA/66-Kontroller. Zwar lassen sich prinzipiell auch aktuelle IDE-Festplatten an ein altes ATA-1-Interface anschließen, aber nur mit großen Einschränkungen. Damalige BIOS-Versionen konnten nur 1024 Zylinder und Kapazitäten bis 528 MByte adressieren. Festplatten, die mehr Zylinder melden, verursachen häufig einen sofortigen Systemabsturz. Die maximale Schnittstellen-Performance von ATA-1 liegt bei nur 4,2 MByte/s. Angesichts der heutigen Kapazitäten von über 20 GByte und Datentransferraten jenseits der 20 MByte/s, eine inakzeptable Lösung. Die heute aktuelle UltraATA/100-Schnittstelle bietet dagegen mehr als ausreichend Luft nach oben.