เทคโนโลยีของฮาร์ดดิสก์

ฮาร์ดดิสก์ Ultra DMA และ Ultra SCSI

[ความต้องการฮาร์ดดิสก์ประสิทธิภาพสูง]

[มาตรฐานของฮาร์ดดิสก์ SCSI , ATA]

[Ultra SCSI]

[Ultra DMA]

[ตารางเปรียบเทียบ]

[แนวทางการเลือกใช้งาน]

[ข้อมูลเพิ่มเติม]

ความต้องการฮาร์ดดิสก์ประสิทธิภาพสูง

สิ่งหนึ่งที่ทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ต่างต้องการคือ ทำอย่างไรคอมพิวเตอร์จะประมวลผลได้เร็ว หลายคนอาจถามว่าเฉพาะไมโครโปรเซสเซอร์เท่านั้นเป็นปัจจัยหลักอย่างเดียวหรือไม่ คำตอบก็คือไม่ใช่ ทั้งนี้เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ไม่ใช่ไมโครโปรเซสเซอร์เหมือนร่างกายมนุษย์ไม่ใช่หมายถึงเฉพาะหัวใจเช่นเดียวกัน ลองหลับตานึกภาพว่าหากซื้อเครื่องจักรสำหรับผลิตที่มีประสิทธิสูง สามารถผลิตสินค้าได้ครั้งละมากๆ แต่โกดังเก็บวัตถุดิบและคลังเก็บสินค้าสำเร็จรูปยังมีขนาดเท่าเดิม แล้วเครื่องจักรที่ผลิตได้เร็วจะมีประโยชน์อย่างไร เพราะวัตถุดิบยังมาไม่ถึงโรงงาน ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ผลิตเรียบร้อยแล้วไม่สามารถส่งออกไปจากโรงงานได้ แล้วจะเริ่มผลิตสินค้ารอบใหม่ได้อย่างไร นี่แหละครับสูตรง่ายๆ ที่หลายๆ คนไปหลงนึกว่าซื้อไมโครโปรเซสเซอร์ความร็วสูงๆ มาแล้ว ประสิทธิภาพคอมพิวเตอร์จะเพิ่มขึ้นมาหลายเท่าตัว

ฮาร์ดดิสก์ :

หน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ทำหน้าที่เป็นโกดังสำหรับเก็บวัตถุดิบ และเก็บรักษาสินค้าสำเร็จรูปด้วยทั้งโปรแกรมและข้อมูลที่สร้างจากโปรแกรมล้วนถูกเก็บไว้ในฮาร์ดดิสก์เป็นส่วนใหญ่ จากอดีตจนถึงปัจจุบันฮาร์ดดิสก์ได้รับการพัฒนาขึ้น โดยมีสองคู่แข่งขันที่ต่างก็ออกแบบสถาปัตยกรรมการส่งถ่ายข้อมูลให้มีความเร็วสูงสุด นั่นก็คือ SCSI (โดยสำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรมสากล) และ IDE สำหรับ IDE (Integrated Drive Electronics) นั้นมีความหมายกว้าง ไม่เฉพาะเจาะจงกับฮาร์ดดิสก์เท่านั้น แต่จะครอบคลุมอุปกรณ์อื่นด้วย Quantum , Seagate และผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์รายอื่นได้ร่วมกันกำหนดมาตรฐานฮาร์ดดิสก์ เรียกว่า ATA (AT Attachment) ออกมา โดยความเข้ากันได้กับมาตรฐาน IDE ดังนั้นเมื่อกล่าวถึงฮาร์ดดิสก์แบบ EIDE กับ Fast ATA จึงอนุมานว่าเป็นชนิเดียวกัน และเข้ากันได้

มาตรฐานใหม่ของฮาร์ดดิสก์ Ultra SCSI, Ultra DMA

ต้นปี 2540 ผมได้รับ ฮาร์ดดิสก์ Ultra-Wide SCSI ตามมาตรฐานใหม่ของ SCSI มาทดสอบ และกลางปีนี้ผมก็ได้รับอุปกรณ์ตัวควบคุมของ EIDE Ultra DMA และในที่สุดได้มีโอกาสทดสอบฮาร์ดดิสก์ Ultra DMA (หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Ultra ATA 33) เหตุที่มีการพัฒนาสถาปัตยกรรมโครงสร้างและการส่งถ่ายข้อมูลของฮาร์ดิสก์ที่มีความเร็วมากขึ้นเนื่องจากปัจจุบันไมโครโปรเซสเซอร์ได้ถูกพัฒนาให้มีความเร็วในการประมวลผลมากขึ้น ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการและแอพปลิเคชั่นมีขนาดใหญ่ ต้องการความเร็วในการรันมากขึ้น ดังนั้นฮาร์ดดิสก์จึงต้องส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น

Ultra SCSI

มาตรฐานของ SCSI ก็เช่นเดียวกับ ATA มีการกำหนดมาตรฐานใหม่เรื่อย ๆโดยพัฒนาให้มี

ความเร็วในการส่งข้อมูลมากขึ้น จาก SCSI-2 ที่ส่งข้อมูลได้ 10 MB/s มาเป็น Ultra SCSI ที่ส่งข้อมูล

ได้ 20 MB/S และ Ultra Wide SCSI ส่งข้อมูลได้ 40 MB/s (เมื่อมี Ultra Wide SCSI มาตรฐาน Ultra

SCSI จึงกำหนดเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Ultra Narrow SCSI) หลังจากที่ SCSI ได้ออกแบบฮาร์ดดิสก์ที่ใช้ Ultra SCIS

คอมพิวเตอร์ที่จะใช้ฮาร์ดดิสก์ดังกล่าวต้องมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้

1. การ์ด SCSI ที่ออกแบบสำหรับฮาร์ดดิสก์แบบ Ultra SCSI (ตรวจดูกับผู้จำหน่ายและผู้ผลิตก่อน )

2. ฮาร์ดดิสก์ที่ออกแบบตามาตรฐาน Ultra SCSI ทั้ง Ultra SCSI

และ Ultra wide SCSI

เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจาก SCSI ใช้ตัวควบคุม (Controller) บนการ์ดแยกต่างหาก ดังนั้นBus Mastering จึงใช้ตัวควบคุมบนการ์ด ทำให้ไม่ต้องอ้างอิงถึง Chipset และเมนบอร์ดแต่อย่างไร ทำให้ลดขีดจำกัดของการเลือกใช้งาน ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์รุ่นเก่า (แนะนำให้ใช้กับเพนเทียมขึ้นไป) ก็สามารถใช้ได้ จากการทดสอบ สิ่งแรกที่รู้สึกได้ก็คือ ขณะใช้งานตัวฮาร์ดดิสก์มีความร้อนสูงมาก และเสียงหมุนมอเตอร์ของฮาร์ดดิสก์ดังอย่างสังเกตได้ชัด เนื่องจากการถ่ายเทข้อมูลความเร็วสูง ต้องการฮาร์ดดิสก์ที่สามารถหมุนได้เร็วกว่า ความเร็วรอบในการหมุนสูง (7500-10000 RPM รอบต่อนาที)

เมื่อวัดประสิทธิภาพพบว่า ความเร็วในการประมวลผลเพิ่มขึ้น (เทียบจากการรันวินโดวส์ 95) โดยเฉพาะเมื่อเทียบค่า Disk Benchmark

Ultra DMA

การออกตัวของฮาร์ดดิสก์ Ultra DMA นั้นออกตัวช้ากว่า Ultra SCSI Wide เทียบจากผลิตภัณฑ์ที่หาได้จากท้องตลาด แต่ในที่สุดคู่แข่งทั้งสองก็เข้ามาอยู่ในรอบเดียวกันและระยะทางก็ไม่ห่างจากกันนัก ขึ้นอยู่กับว่าใครจะชนะใจกรรมการ (ผู้บริโภค) Ultra ATA มีความเร็ว ในการส่งผ่านข้อมูลทางทฤษฎี 33 MB/S ด้อยกว่า Ultra SCSI Wide เล็กน้อย

คอมพิวเตอร์ที่จะสามารถใช้ Ultra DMA ได้ต้องมีองค์ประกอบดังนี้

1.Chipset ต้องสนับสนุนการใช้งานฮาร์ดดิสก์แบบ Ultra DMA เช่น Intel 430TX ,440LX VIA VP3 เป็นต้น

2. หากใช้เมนบอร์ดรุ่นเก่า และต้องการใช้ฮาร์ดดิสก์ Ultra DMA มาใช้งาน ก็ยังสามารถใช้งานได้ โดยซื้อการ์ด I/O ที่ออกแบบสำหรับ Ultra ATA มาใส่เพิ่มเติม โดย Disable EIDE บนเมนบอร์ด แล้วใช้บนการ์ดแทน ซึ่งยังต่ออุปกรณ์ EIDE , ATAPI ได้ 4 ตัวเหมือนเดิม

3. ฮาร์ดดิสก์ที่ออกแบบสำหรับ Ultra DMA ปัจจุบันสามารถซื้อได้จากผู้ผลิตหลายๆ ราย

จะเห็นได้ว่า เนื่องจาก Ultra DMA เป็น EIDE นั้นถือเป็น "สูตรประหยัด" การควบคุมฮาร์ดดิสก์ใช้คอนโทรลเลอร์บนเมนบอร์ด ซึ่งมีเฉพาะในเมนบอร์ดที่ใช้ Chipset รุ่นใหม่ๆ ดังนั้นเมนบอร์ดที่ใช้ chipset รุ่นเก่า จึงไม่สามารถใช้งานได้ ต้องซื้อการ์ดควบคุมเพิ่ม (เป็นการ์ด I/O ใช้กับสล๊อต PCI ) ซึ่งจะทำให้สามารถได้รับประสิทธิภาพจาก Ultra DMA ได้ )

ตารางเปรียบเทียบ Ultra DMA และ Ultra Wide SCSI

Ultra DMA	Ultra SCSI Wide
1. ความเร็วในการส่งข้อมูล 33 MB/s	1. ความเร็วในการส่งข้อมูล 40 MB/s
2. ต้องใช้กับเมนบอร์ดที่ออกแบบมาสำหรับ Ultra DMA ซึ่งขึ้นอยู่กับ chipset	2. ใช้กับการ์ด SCSI ที่แยกมาต่างหาก ทำให้ไม่ต้องคำนึ่งถึงเมนบอร์ดและ chipset
3. ต่ออุปกรณ์ EIDE + ATAPI ได้ทั้งหมด 4 ตัว	3. ต่ออุปกรณ์ SCSI ได้ทั้งหมด 14 ตัว
4. ราคาของฮาร์ดดิสก์ถูกกว่า โดยมีราคาใกล้เคียง กับฮาร์ดดิสก์ Fast ATA-2	4. ราคาของฮาร์ดดิสก์แพงกว่า (ขนาด 2.1 จิกะไบต์ ราคา ณ เดือนเมษายน 2540 ประมาณสามหมื่นบาท)
5. เข้ากันได้กับอุปกรณ์ EIDE และ ATAPI รุ่นก่อนหน้า	5. เข้ากันได้กับอุปกรณ์ SCSI รุ่นก่อนหน้า

แนวทางในการเลือกใช้งาน

หากต้องการเลือกฮาร์ดดิสก์ที่ให้ประสิทธิภาพสูง เช่น กรณีซื้อเซิร์ฟเวอร์มาใช้งาน Ultra SCSI Wide เป็นทางเลือกที่ดีกว่า แต่หากต้องการซื้อคอมพิวเตอร์มาใช้ส่วนตัว Ultra DMA เป็นทางเลือกที่ดีกว่า โชคดีที่ปัจจุบันนี้บรรดาผู้ผลิต BIOS ต่างก็สร้างให้ BIOS สามารถบูตจากอุปกรณ์ประเภท SCSI ได้ ทำให้ไม่ต้องกังวลเหมือนสมัยก่อนที่โดยปกติ หากมีทั้งฮาร์ดดิสก์แบบ EIDE และ SCSI ติดตั้งในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกัน จะต้องบูตจาก EIDE เท่านั้น

ทดสอบประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ Ultra DMA

S.M.A.R.T เทคโนโลยีการตรวจสอบฮาร์ดดิสก์

BUS Mastering การติดตั้ง ปัญหา ประสิทธิภาพ

Ultra ATA (Segate)

Ultra ATA/33 (Quantum)

แก้ไขครั้งล่าสุด 10 มิถุนายน 2541