IDE-Grundlagen

Übergang von IDE nach EIDE

Die als heimlicher Standard etablierte EIDE-Schnittstelle ist die kontinuierliche Weiterentwicklung des ATA-Interfaces. Sie fast mehrere Kern-Features aus verschiedenen ATA-Spezifikationen zusammen und ergänzt sie mit proprietären Lösungen. Federführend bei dieser Entwicklung war der Festplattenhersteller Western Digital. Das Unternehmen gab ihrer erweiterten Schnittstellenlösung den Marketingnamen EIDE. Neben Änderungen der Hardware wurde auch die Software (BIOS) um neue Funktionen ergänzt. Durch die schnelle Verbreitung und Marktakzeptanz der EIDE-Schnittstelle haben diese auch andere Festplatten-Hersteller anerkannt und adaptiert.

Das Feature-Paket EIDE besteht aus vier grundlegenden Neuerungen:

• Höhere Datentransferraten. Die ursprüngliche ATA-Schnittstelle wurde für den ISA-Bus entwickelt. Durch seine maximale Bandbreite von 8,33 MByte/s kommt die hohe Performance schneller Festplatten nicht zu tragen. Mit der Adaption des ATA-Interfaces auf den PCI-Bus hat man diese Grenze überwunden. Schnellere Timings mit PIO-Mode 4 ermöglichen Datentransferraten bis 16,6 MByte/s.

• Höhere Speicherkapazitäten. Das original IBM PC BIOS konnte durch seine Architektur höchstens 1024 Zylinder in einer Festplatte adressieren. Diese lange Zeit bestehende BIOS-Einschränkung erlaubte eine maximale Kapazität von 528 MByte. BIOS-Entwickler hatten sich damals nicht vorstellen können, dass Festplatten Kapazitäten von 500 MByte übersteigen könnten. Entsprechend blieben die BIOS-Routinen zum Adressieren der Festplatte unangetastet. Der ATA-Standard dagegen sah schon in seiner ersten Spezifikation ein Adressierungsverfahren vor, dass bis zu 128 GByte verwalten konnte. Zur Überwindung der 528-MByte-Grenze muss neben dem BIOS auch die Steuerelektronik in der Festplatte angepasst sein. Laufwerke nach dem EIDE-Standard unterstützen dieses Verfahren.

• Zwei Kanäle. Das ursprüngliche ATA-Interface besitzt nur einen Kanal, an dem sich maximal zwei Geräte anschließen lassen. EIDE erweitert diese Einschränkung des Kontrollers und fügt einen zweiten unabhängigen Kanal hinzu. Der sekundäre Kanal ist ein exaktes Pendant zum primären Kanal und erhält einen eigenen Interrupt (15) zur Adressierung. Die Implementierung eines zweiten Kanals benötigt die Unterstützung des Host-BIOS. Bild 1 zeigt den Schritt von IDE nach EIDE mit bis zu vier Geräten.

• Unterstützung anderer Laufwerke. Mit dem Begriff EIDE verbinden viele die Möglichkeit, nicht nur Festplatten an der ATA-Schnittstelle anschließen zu können. Der ATA-Packet-Interface-Standard spezifiziert die Schnittstelle zum Betrieb von CD-ROM-Laufwerken, Streamern und anderen Speichermedien. Treibende Kraft hinter der Entwicklung von ATAPI war Western Digital. ATAPI-Geräte basieren in ihrer Ansteuerung auf SCSI-Kommandos und verlangen entsprechend nach einem eigenen Befehlssatz. Das ANSI-Komitee hat die ATAPI-Implementation schließlich in ihrer ATA-4 Spezifikation aufgenommen. Man bezeichnet sie auch als ATA/ATAPI-4.