| Artículos | 01 OCT 2001

Las interfaces IDE y SCSI

Tags: Histórico
Dos interfaces de conexión de hardware esenciales
Félix Torán.
Aunque las ranuras de expansión son el método estándar para agregar nuevo hardware al PC, existen otras interfaces adicionales de gran aceptación y que permiten aumentar el número de dispositivos conectados. Tal es el caso de las conocidas interfaces IDE y SCSI. Este artículo le permitirá conocerlas mejor.

Aunque los periféricos estándares que incorpora un PC son apropiados para algunas aplicaciones, existen otras muchas en las que es necesario instalar nuevo hardware. Las ranuras de expansión (ISA o PCI) permiten conectar nuevos periféricos pero, lamentablemente, su número no es muy generoso. Esto constituye una limitación, ya que en muchas ocasiones es interesante instalar más dispositivos que los permitidos por dichas ranuras. Por ello, el PC ofrece otras vías de expansión, como son los puertos serie y paralelo. Estos puertos aumentan la capacidad de expansión, pero se caracterizan por su lentitud, lo cual los hace inapropiados para conectar ciertos tipos de dispositivos.
Todo esto ha hecho que nazcan nuevas interfaces para la conexión de hardware en el PC. En este artículo se abordarán dos de las interfaces más conocidas: IDE (ampliamente utilizada para la conexión de discos duros y unidades CD-ROM) y SCSI (caracterizada por su gran rendimiento y capacidad de expansión).

La interfaz IDE
El término IDE (Integrated Drive Electronics) procede del año 1986, cuando las firmas Compaq Corporation, Western Digital y Control Data Corporation trabajaban juntas en un proyecto común. Se trataba de integrar un chip controlador fabricado por Western Digital en una unidad de disco duro. En 1988, se formó un grupo industrial denominado CAM (Common Access Method o método de acceso común), el cual desarrolló un estándar que cubría la integración de dispositivos controladores en unidades de almacenamiento, y su conexión al PC. Dicho estándar fue aprobado en 1991, bajo el nombre de ATA (AT Attachment).
Aunque hoy en día se utiliza el término IDE para referirse a ATA (y en el presente artículo así se hará), es importante remarcar la diferencia que existe realmente entre ambos acrónimos. Mientras que IDE se refiere a las unidades de almacenamiento que integran el circuito controlador asociado, ATA hace referencia a la interfaz para interconectar los dispositivos IDE y el PC.
Tal y como acabamos de introducir, en una unidad de almacenamiento IDE el dispositivo controlador correspondiente se encuentra integrado en la propia unidad. Esto hace que sean necesarios menos componentes, y que la integración entre unidad y controlador sea óptima, y realizada por el fabricante. Como se puede intuir, esto proporciona muchas ventajas.
En primer lugar, la conexión al bus del sistema es realmente simple. Dicha conexión se suele realizar de forma directa, mediante conectores soldados sobre la placa base. Esto evita utilizar ranuras de expansión, dejándolas libres para otros dispositivos.
Además, el coste de producción de una placa base con conectores IDE es menor que el que implica disponer de una tarjeta controladora.
Otro factor importante es la reducción del número de cables necesarios, ya que la unión entre dispositivo y controlador ya viene implementada en el propio dispositivo. El controlador –al estar integrado– se halla conectado al dispositivo mediante conexiones de pequeña longitud, consiguiendo que la resistencia a interferencias sea óptima, y en general mejores prestaciones.
Por otro lado, el fabricante no se debe preocupar por respetar ninguna interfaz estándar entre el controlador y el dispositivo, detalle que flexibiliza el diseño y permite, así, obtener mejores productos. En otras palabras, cada unidad y su controlador forman un producto independiente.
Todos estos detalles justifican que la mayoría de placas base actuales incorporen conectores IDE.

Conectores y cables IDE
Un cable IDE estándar presenta tres conectores: uno de ellos se une a un conector IDE de la placa base, y los dos restantes (cercanos entre ellos) permiten conectar dos dispositivos IDE (ver Figura 1). Hay que anotar que existen otras posibles configuraciones, pero la expuesta aquí es la más común. El cable es de tipo cinta y plano, con 40 hilos colocados en paralelo y aislados entre sí. El hilo correspondiente a una de las extremidades del cable se halla coloreado en rojo. Dicha parte del cable se conecta al pin número 1 del conector de la placa base, y también de los dispositivos. El cable no debe superar los 45 centímetros de longitud.
Cada conector IDE presenta 40 puntos de conexión (normalmente denominados “pines”). El aspecto de un conector IDE se presenta en la Figura 2.
Si ya se han ocupado todos los conectores IDE disponibles, y se desea instalar más dispositivos, existe una posible solución: instalar una tarjeta controladora IDE en una ranura de expansión del PC. Ésta proporciona dos conectores IDE adicionales, lo que permite instalar 4 dispositivos más.
Las últimas versiones del bus IDE, trabajando a 66 MB/s o más (ATA 66, ATA 100...) precisan de un cable especial con 80 hilos en lugar de cuarenta, aunque mantiene el conector de 40 contactos. Los cuarenta cables extra están conectados a masa y permiten asegurar la integridad de los datos a altas velocidades.

Configuración de jumpers
Muchos dispositivos IDE soportan tres tipos de configuraciones: dispositivo simple, maestro o esclavo. Estos modos se suelen seleccionar mediante una pequeña serie de conmutadores o jumpers, que suelen aparecer en la parte trasera del dispositivo. El modo simple indica que la unidad está sola en el sistema, y por tanto responde a todos los comandos IDE recibidos. Cuando hay dos unidades en el mismo cable IDE, una se configura como maestro y la otra como esclavo. La unidad maestra responderá únicamente a los comandos IDE maestro, y la unidad esclava hará lo mismo con los comandos esclavo.

La interfaz EIDE
La interfaz IDE original gozaba de unas prestaciones que debían ser mejoradas. Como solución, apareció de la interfaz ATA-2 , conocida como EIDE (Enhanced IDE). Fue propuesta por las firmas Western Digital y Seagate Technologies, y es la versión de IDE que se encuentra hoy en día en el mundo del PC. Las principales mejoras respecto a IDE son las siguientes:
Mayor capacidad de almacenamiento. Los avances en las BIOS permitieron trabajar con unidades de más de 504 MB.
Mayor número de discos duros. Es posible incorporar más de dos unidades de disco.
Mayor velocidad. La técnica de entrada/salida programada (PIO, Programmed Input/Output) permite seleccionar entre varios modos de trabajo, que consiguen alcanzar relaciones de transferencia de hasta 16,6 MB por segundo.
ATAPI (ATA Packet Interface). Permite conectar otros tipos de unidades de almacenamiento a un conector IDE (por ejemplo, unidades de CD-ROM).
Soporte DMA. La interfaz ATA-2 soporta DMA (Direct Memory Access, acceso directo a memoria). Como su nombre indica, DMA permite intercambiar información entre las unidades de almacenamiento y la memoria, sin pasar por la CPU. La CPU no debe preocuparse de las transferencias (quedando libre para otras tareas) y, por tanto, la velocidad de transferencia es claramente mayor y el rendimiento del PC mejora significativamente.

La interfaz SCSI
Además de IDE, hay otra interfaz que goza de una enorme aceptación, denominada SCSI (Small Computer System Interface). Para hacer más cómoda su pronunciación, dicho acróni

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