Von PIO bis UltraDMA

Zeitverhalten der Übertragungs-Modi

Die ATA-Spezifikation legt drei grundlegende Übertragungsprotokolle für die IDE-Schnittstellen fest. Es sind der PIO-Mode 0 bis 4, der Multiwort-DMA 0 bis 2, und der UltraDMA 0 bis 4, wobei 3 für UltraDMA/33, 4 für UltraDMA/66 und 5 für UltraDMA/100 steht. Die PIO-Modi benötigt die CPU, um Daten von der Festplatte in den Arbeitsspeicher zu übertragen. Beim DMA- und UltraDMA-Transfer erfolgt der Datenaustausch über das PCI-Busmastering ohne zutun der CPU. So ergibt sich zwangsläufig der Vorteil einer geringeren CPU-Belastung im DMA-Modus. Ein Vorläufer des Multiwort-DMA-Modus ist Einzelwort-DMA-Mode. Er funktioniert ähnlich, kann jedoch pro Transfer nur ein statt mehrerer Datenworte hintereinander übertragen. Multiwort-DMA hat Einzelwort-DMA abgelöst und spielt heute keine Rolle mehr.

In den folgenden Kapitel werden die zeitlichen Abläufe der wichtigsten Modi erläutert.

PIO-Modus

Mode

0

1

2

3

4

PIO-Zykluszeit [ns]

600

383

240

180

120

Datenrate [MByte/s]

3,3

5,2

8,3

11,1

16,6

Einzelwort-DMA-Modus

Mode

0

1

2

Einzelwort-DMA-Zyklus [ns]

960

480

240

Datenrate [MByte/s]

2,1

4,2

8,3

Multiwort-DMA-Modus

Mode

0

1

2

Multiwort-DMA-Zyklus [ns]

480

150

120

Datenrate [MByte/s]

4,2

13,3

16,6

Ultra-DMA-Modus

Mode

0

1

2

3

4

5

Ultra-DMA-Zyklus [ns]

240

160

120s

90

60

40

Datenrate [MByte/s]

16,6

25,0

33,3

44,4

66,6

100

Welche Betriebsarten der Kontroller unterstützt, ist in der Parameterliste des Kommandos IDENTIFY DRIVE festgelegt. In den aufgeführten Tabellen sind alle Modi in Bezug auf Zykluszeit und maximaler Datentransferrate aufgeführt. Als Umrechnungsbasis sind 1000 Bit = 1 KByte festgelegt.