Giới thiệu về chuẩn SATA (Serial ATA)

(Sưu tầm) Serial ATA – hay đơn giản được gọi là SATA – là một chuẩn ổ đĩa cứng được tạo nhằm mục đích thay thế cho giao diện parallel ATA vẫn được biết đến với tên IDE. SATA có tốc đột truyền tải khoảng 150MB/s hoặc 300 MB/s so với tốc độ tối đa 133 MB/s trong các công nghệ trước đây.

Cổng IDE thông thường (hiện có tên gọi là parallel ATA hoặc PATA) thực hiện phương thức truyền tải dữ liệu song song. Ưu điểm của việc truyền tải song song so với truyền tải nối tiếp trong chế độ trước đây là tốc độ cao, cùng một lúc bạn có thể gửi đi nhiều bit dữ liệu. Tuy nhiên điểm yếu chính của nó lại là vấn đề tạp âm nhiễu. Do có nhiều dây dẫn cùng được sử dụng (ít nhất là một cho mỗi bit được gửi), nên dây này sẽ gây xuyên nhiễu sang dây khác. Đây chính là lý do tại sao ATA-66 và các ổ đĩa cứng cao hơn cần đến một loại cáp đặc biệt lên đến 80 dây. Sự khác biệt giữa cáp 80 dây và cáp 40 dây thông thường là ở chỗ cáp 80 dây có các dây đất nằm giữa các dây truyền tín hiệu, mục đích của dây đất nằm giữa các dây truyền tín hiệu là để giảm sự xuyên nhiễu giữa chúng. Tốc độ truyền tải dữ liệu hiện hành đối với chuẩn parallel IDE là 133 MB/s (ATA/133).


Serial ATA là một công nghệ khác, cho phép truyền tải theo chế độ nối tiếp. Trước kia chúng ta thường cho rằng truyền dẫn nối tíêp bao giờ cũng cho tốc độ thấp hơn truyền dẫn song song. Tuy nhiên vấn đề này chỉ đúng nếu chúng ta sử dụng cùng một tốc độ clock. Trong trường hợp này, truyền dẫn song song sẽ có tốc độ tối thiểu nhanh hơn tới 8 lần, vì nó có khả năng truyền tối thiểu 8 bit (một byte) trong một chu kỳ, trong khi đó chỉ có một bit được truyền dẫn trên một chu kỳ với truyền dẫn song song. Tuy vậy, nếu sử dụng tốc độ clock cao hơn trong khi truyền tải thì nó có thể nhanh hơn truyền dẫn song song. Đó chính là những gì mà Serial ATA đã thực hiện.

Vấn đề trong việc tăng tốc độ truyền tải song song là việc tăng tốc độ clock, khi tốc độ clock càng cao thì sẽ càng có nhiều vấn đề phát sinh như xuyên nhiễu từ trường chẳng hạn. Do truyền dẫn nối tiếp sử dụng chỉ một dây dẫn để truyền tải dữ liệu nên nó sẽ giảm được vấn đề về tạp âm nhiễu, chính vì vậy có thể cho phép nó sử dụng tốc độ clock rất cao.

Tốc độ truyền tải của chuẩn Serial ATA là 1.500 Mbps. Vì nó sử dụng 8B/10B coding – mỗi nhóm 8 bit được mã hóa thành một số 10-bit – nên tốc độ clock hiệu quả của nó là 150 MB/s. Các thiết bị Serial ATA chạy với tốc độ chuẩn này gọi là SATA-150. Serial ATA II cung cấp một số tính năng mới như Native Command Queuing (NCQ), cộng với tốc độ truyền tải cao hơn 300 MB/s. Các thiết bị có thể hoạt động với tốc độ này được gọi là SATA-300. Chuẩn kế tíêp được phát hành sẽ là SATA-600.

Bạn cần phải lưu ý rằng SATA II và SATA-300 hoàn toàn không phải là đồng nghĩa. Một chuẩn có thể xây dựng một thiết bị để chỉ chạy với tốc độ 150 MB/s nhưng lại sử dụng các tính năng mới đã được cung cấp bởi SATA II, ví dụ như NCQ chẳng hạn. Thiết bị này sẽ là SATA II, mặc dù nó không hoạt động ở tốc độ 300 MB/s.

Native Command Queuing (NCQ) cho phép tăng hiệu suất ở đĩa cứng bằng cách sắp xếp lại các lệnh gửi bởi máy tính. Nếu bo mạch chủ của bạn có các cổng SATA II có hỗ trợ NCQ thì bạn nên mua một ổ đĩa cứng có hỗ trợ NCQ.

Bạn cũng cần lưu ý rằng Serial ATA có hai đường dẫn dữ liệu tách biệt, một cho truyền dữ liệu và một cho nhận dữ liệu. Trên các thiết kế song song, chỉ có một đường dẫn dữ liệu, đường dẫn này sẽ chia sẻ cho cả việc truyền và nhận dữ liệu. Cáp Serial ATA gồm có hai cặp dây (một cho truyền và một cho nhận) bằng cách sử dụng cách thức truyền dẫn khác. 3 dây đất cũng được sử dụng vì vậy cáp Serial ATA có đến 7 dây.

Một ưu điểm khác trong việc sử dụng truyền tải nối tiếp là sử dụng ít hơn số lượng dây cần thiết. Các cổng Parallel IDE sử dụng các đầu cắm 40-chân và cáp 80-dây. Trong khi đó các cổng Serial ATA chỉ sư dụng đầu cắm 7 chân và cáp 7 dây. Điều này giúp ích rất nhiều đến khía cạnh tỏa nhiệt của máy tính, vì sử dụng nhiều cáp mỏng hơn sẽ làm cho không khí lưu thông bên trong case của máy tính được dễ dàng hơn.

Trong các hình dưới đây, bạn có thể so sánh Serial ATA với parallel IDE: cáp Serial ATA trông ra sao và kích thước của nó so với IDE 80-dây như thế nào và sự so sánh về khía cạnh vật lý của cổng Serial ATA (màu đỏ trong hình 3) với cổng parallel IDE (màu xanh trong hình 3).

Hình 1: Cáp Serial ATA

Hình 2: So sánh giữa cáp Serial ATA và cáp 80-dây được sử dụng bởi các thiết bị parallel IDE

Hình 3: Các cổng Serial ATA (màu đỏ) và các cổng parallel IDE chuẩn (màu xanh)

Cài đặt

Cách cài đặt các thiết bị Serial ATA có khác đôi chút so với các thiết bị IDE chuẩn, Serial ATA là kết nối điểm điểm, nghĩa là bạn chỉ có thể kết nối một thiết bị trên một cổng (parallel IDE có thể cho phép kết nối hai ổ đĩa ứng trên một cổng bằng cách cấu hình master/slave). Chính vì vậy các ổ đĩa cứng Serial ATA có thể cài đặt dễ dàng hơn so với các ổ parallel IDE: kết nối một đầu này của cáp với cổng Serial ATA (thường nằm trên bo mạch chủ) còn đầu còn lại của cáp đấu vào ổ cứng bạn muốn kết nối. Vì đầu nối này có một khắc hình chữ V nên sẽ không xảy ra hiện tượng cắm sai chiều.

Chuẩn Serial ATA cũng có một bộ kết nối nguồn 15- chân mới. Kết nối nguồn này được tạo chuẩn từ đặc đặc tả kỹ thuật ATX12V 1.3. Chính vì vậy nếu máy tính của bạn có nguồn ATX12V 1.3 hoặc nguồn công suất trên thì nó sẽ có kết nối này. Mặc dù kết nối 15 chân được sử dụng nhưng kết nối nguồn này vẫn sử dụng các dây 5 chân (một +12 V, một +5 V, một +3.3 V và hai chân đất).

Các ổ đĩa cứng SATA-300 có một jumper cấu hình để làm việc như các ổ SATA-150. Vấn đề ở đây là jumper đã được cài đặt trên vị trí SATA-150 sẽ hạn chế hiệu suất làm việc của ổ đĩa nếu nó được cài đặt trên bo mạch chủ có các cổng SATA-300. Cấu hình đúng cho jumper này rất quan trọng và tôi sẽ giới thiệu kỹ các chi tiết về vấn đề này.

Việc cài đặt ổ đĩa cứng SATA rất đơn giản; remove hoặc thay đổi vị trí của jumper SATA-150/SATA-300 (nếu có sẵn, các thông tin chi tiết sẽ được giới thiệu bên dưới), kết nối cáp Serial ATA và cáp nguồn với máy tính đang bị tắt của bạn.

Hình 4: Các đầu nối của ổ đĩa cứng SATA

Hình 5: Các đầu kết nối nguồn Serial ATA trên các bộ nguồn ATX12V

Hình 6: Ổ cứng SATA đã được kết nối với bo mạch chủ

Hình 7: Ổ đĩa IDE chuẩn “đã được chuyển đổi” thành Serial ATA thông qua một adaptor Jumper SATA-150/SATA-300

Một số ổ cứng SATA-300 không làm việc đúng trên các bo mạch chứa các cổng SATA-150 do có số ổ đĩa cứng SATA-300 có jumper SATA-150/SATA-300 (cũng được biết đến như jumper 1.5 Gbps/3 Gbps). Vấn đề ở đây là, mặc định jumper này được cấu hình ở vị trí “SATA-150”, vị chí hạn chế hiệu suất ổ đĩa của bạn nếu cài đặt trên bo mạch chủ với các cổng SATA-300. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho các bạn về sự ảnh hưởng của hiệu suất trong khi cấu hình sai SATA-300 ở bên dưới.

Trước khi cài đặt ổ đĩa cứng SATA-300 bạn cần phải kiểm tra xem nó có jumper SATA-150/SATA-300 hay không và xem nó có bị cấu hình đúng vị trí hay không: nếu bạn có một bo mạch chủ cũ với các cổng SATA-150 thì bạn nên để jumper ở vị trí SATA-150, tuy nhiên nếu bo mạch chủ của bạn hỗ trợ SATA300 thì cần chuyển đổi sang vị trí này. Các thông tin này có thể được tìm thấy trên nhãn ổ đĩa, xem thể hiện trong hình 8.

Hình 8: Những thông tin chi tiết trên nhãn của ổ đĩa giải thích về jumper SATA-150/SATA-300

Hình 9: Ổ đĩa cứng với jumper SATA-150/SATA-300 đang được đặt ở vị trí “SATA-150”

Như những gì bạn có thể thấy được trong các kết quả của ba chương trình trên. Mặc dù các tốc độ lớn nhất, trung bình và nhỏ nhất vẫn giống nhau nhưng với jumper ở vị trí SATA-300 thì tốc độ truyền tải burst đã được tăng khoảng 60% đến 69%.Nói tóm lại bạn không nên quên kiểm tra xem jumper có được đặt đúng vị trí hay không khi cài đặt các ổ đĩa cứng SATA-300!

Cách gắn cáp IDE cho ổ cứng, ổ CD

Ổ đĩa cứng giao diện ATAPI/IDE hiện nay phổ biến nhất là loại có tốc độ truyền tải dữ liệu UltraATA/100 (100 MB/s). Loại UltraATA/66 (66 MB/s) đã rất hiếm. Còn loại UltraATA/133 (133 MB/s) thì thuộc loại “lỡ bước sang ngang” chỉ có một mình Maxtor tự biên tự diễn. Riêng chuẩn UltraATA/33 (33 MB/s) giờ đây chỉ còn ở các ổ đĩa quang (CD-ROM, DVD-ROM, CD-RW,…).

Tuy cùng sử dụng giao diện cắm 40 chân (pin), cáp UltraATA/33 chỉ có 40 sợi dây, trong khi cáp từ UltraATA/66 trở lên có tới 80 sợi dây (trong đó có tới 40 dây đất được giải thích để tăng khả năng chống nhiễu và tăng tốc độ truyền tải cũng như độ ổn định, an toàn cho dữ liệu).

Trong ảnh : Cáp UltraATA/66 trở lên.

Cáp ATA/33 (40 sợi) đời cũ không phân biệt đầu cắm nào là Master hay Slave. Còn cáp ATA/66 trở lên (80 sợi) có màu sắc riêng cho từng chế độ thiết bị IDE. Đầu màu xanh (tức đầu cuối cáp cách đầu giữa cáp dài nhất) là để gắn vào socket IDE trên mainboard. Đầu cắm màu đen (ở đầu cáp kia) để gắn vào ổ IDE Master. Đầu cắm màu xám (ở giữa) là cho ổ IDE Slave.
Những ổ ghi đĩa CD đời cũ có thể không hoạt động chính xác nếu gắn vào cáp 80 sợi. Các ổ ghi đời mới có thể gắn vào cáp 80 sợi, nhưng cũng chỉ chạy theo chuẩn ATA/33 mà thôi.
Những điều lưu ý :

• Xem kỹ tài liệu hướng dẫn của ổ ghi đĩa để biết nó được nhà sản xuất tối ưu hóa ở chế độ nào (master hay slave).
• Không nên gắn ổ đĩa quang (CD-ROM/DVD-ROM/CD-RW) chung một cáp với ổ đĩa cứng vì sẽ kéo chậm tốc độ của đĩa cứng. Giống như một cỗ xe được kéo bởi 1 bên bò, 1 bên ngựa.

Trong ảnh : Sơ đồ một cấu 1 HHD và 1 ổ CD-ROM.

• Khi gắn chung hai ổ ghi đĩa CD-RW và ổ đọc đĩa CD-ROM/DVD-ROM chung một cáp, nên cho ổ CD-RW ở chế độ Slave.

Trong ảnh : Sơ đồ một cấu hình IDE chuẩn.

• Khi hệ thống chỉ có một ổ đĩa quang, nên cho nó hưởng cái chế độ Master ở cáp IDE thứ cấp Secondary.

Trong ảnh : Sơ đồ gắn các thiết bị IDE vào bo mạch chủ.

PHẠM HỒNG PHUỚC (A. P.)

Cách chữa Bad Sector cho HDD

(tất cả các chương trình giới thiệu dưới đây nằm gọn trong đĩa Hiren’s Boot có bán ở các cửa hàng phần mềm tin học phiên bản 7.7 hoặc 7.8. HIện nay phiên bản mới nhất là 9.5 với 1 số tính năng mới và update version mới của các soft sẵn có trong CD).

Cách 1: Dùng partition Magic cắt bỏ chỗ bad.

Thực hiện như sau:

Đầu tiên dùng chương trình NDD, khởi động từ đĩa Hiren’s Boot, ở menu của chương trình chọn mục 6. Hard Disk Tools, chọn tiếp 6. Norton Utilities, chọn 1.Norton Disk Doctor.
Sau khi dùng NDD xác định được vị trí bị bad trên HDD, tiến hành chạy chương trình Partition Magic cắt bỏ phần bị bad bằng cách đặt partition chứa đoạn hỏng đó thành Hide Partition.

Ví dụ: khoảng bị bad từ 6.3GB đến 6.6GB, bạn chia lại partition, chọn partition C đến 6GB, partition D bắt đầu từ 7GB, cứ như thế bạn tiến hành loại bỏ hết hẳn phần bị bad.
Cách này sử dụng rất hiệu quả tuy nhiên nó chỉ khắc phục khi đĩa cứng của bạn có số lượng bad thấp.

Cách 2: Dùng chương trình HDD Regenerator:

o Thông thường nhà sản xuất luôn để dự phòng một số sector trên mỗi track hoặc cylinder, và thực chất kích thước thực của sector vẫn lớn hơn 512bytes rất nhiều (tùy loại hãng đĩa). Như thế nếu như số sector bị bad ít hơn số dự phòng còn tốt thì lúc này có thể HDD Regenerator sẽ lấy những sector dự phòng còn tốt đắp qua thay cho sector bị hư, như vậy bề mặt đĩa trở nên “sạch“ hơn và tốt trở lại. Dĩ nhiên nếu lượng sector dự phòng ổ cứng ít hơn thì ổ cứng sẽ còn bị bad một ít. Bạn có thể quay lại cách 1.

Cách thực hiện:

Khởi động hệ thống từ đĩa Hiren’s Boot. Cửa sổ đầu tiên xuất hiện, chọn 6.Hard Disk Tools, chọn tiếp 2. HDD Regenerator, bấm phím bất kì để xác nhận. Kế đến ở dòng Starting sector (leave 0 to scan from the beginning) gõ vào dung lượng lớn nhất hiện có của HDD, gõ xong bấm Enter để chương trình thực hiện. Thời gian chờ, tùy thuộc vào dung lượng đĩa và số lượng bad.

Cách 3 : Law Level Format

- LLF có mục dích là làm lại surface đĩa cứng ,chữa bad sectors ,để đĩa cứng giống như đĩa mới xuất xưởng ; hãng đĩa cứng cũng làm LLF đĩa khi sản xuất , nhưng với máy móc hiên đại , còn chúng ta làm vơi phần mềm . Đó là giải pháp cuối cùng đấy , hoặc bạn có lại 1 đĩa gần như mới xuất xưởng ,hoặc đĩa hỏng luôn !
- Công cụ : + bạn nên dùng phần mềm của HÃNG SẢN XUẤT đĩa cứng của bạn .Nếu đĩa bạn là MAXTOR , bạn vào internet ,vào site Maxtor download phần mềm POWER MAX , chọn làm floppy chứa phần mềm ,hay chọn làm CD.Nếu đĩa cứng bạn Seagate, bạn download DiscWizard Starter Edition .Nếu Western Digital , bạn download DataLifeguard Diagnostic về vào floppy hay file Iso làm CD boot
- Thí dụ đĩa cứng tôi là MAXTOR ,máy tôi có FLOPPY DRIVE ,tôi down về ghi luôn vào 1 floppy disk . Tôi cho floppy vào floppy drive , tắt computer ; bật lại computer dể boot vào POWER MAX ; làm theo POWER hướng dẫn ( nếu dùng CD POWER thì cũng vậy , boot máy computer với CD Power Max ..)
- Nếu không muốn down những phần mềm trên, bạn có thê dùng dĩa HIREN, trong đó có nhưng phần mềm này.