Komputer
Bagaimana Cara Pengontrol IDE Bekerja
Apa pun yang Anda lakukan dengan komputer Anda, penyimpanan adalah bagian penting dari sistem Anda. Faktanya, sebagian besar komputer pribadi memiliki satu atau beberapa perangkat penyimpanan berikut:
● Floppy drive
● Hard drive
● CD-ROM drive
Biasanya, perangkat ini terhubung ke komputer melalui antarmuka Integrated Drive Electronics (IDE). Pada dasarnya, antarmuka IDE adalah cara standar perangkat penyimpanan untuk terhubung ke komputer.
IDE sebenarnya bukan nama teknis sebenarnya untuk standar antarmuka. Nama aslinya, AT Attachment (ATA), menandakan bahwa antarmuka awalnya dikembangkan untuk komputer IBM AT. Pada artikel ini, Anda akan belajar tentang evolusi IDE/ATA, apa itu pinout, dan apa sebenarnya arti “slave” dan “master” di IDE.
Evolusi IDE
IDE dibuat sebagai cara untuk menstandarkan penggunaan hard drive di komputer. Konsep dasar di balik IDE adalah bahwa hard drive dan pengontrol harus digabungkan. Pengontrol adalah papan sirkuit kecil dengan chip yang memberikan panduan tentang bagaimana hard drive menyimpan dan mengakses data. Kebanyakan pengontrol juga menyertakan beberapa memori yang bertindak sebagai penyangga untuk meningkatkan kinerja hard drive.
Sebelum IDE, pengontrol dan hard drive terpisah dan seringkali merupakan hak milik. Dengan kata lain, pengontrol dari satu pabrikan mungkin tidak berfungsi dengan hard drive dari pabrikan lain. Jarak antara pengontrol dan hard drive dapat menghasilkan kualitas sinyal yang buruk dan mempengaruhi kinerja. Jelas, hal ini menimbulkan banyak frustrasi bagi para pengguna komputer.
IBM memperkenalkan komputer AT pada tahun 1984 dengan beberapa inovasi utama.
● Slot di komputer untuk menambahkan kartu menggunakan versi baru dari bus Industry Standard Architecture (ISA). Bus baru mampu mentransmisikan informasi 16 bit pada satu waktu, dibandingkan dengan 8 bit pada bus ISA asli.
● IBM juga menawarkan hard drive untuk AT yang menggunakan drive/pengontrol gabungan baru. Kabel pita dari kombinasi drive/pengontrol mengalir ke kartu ISA untuk dihubungkan ke komputer, melahirkan antarmuka AT Attachment (ATA).
Pada tahun 1986, Compaq memperkenalkan drive IDE di Deskpro 386 mereka. Kombinasi drive/pengontrol ini didasarkan pada standar ATA yang dikembangkan oleh IBM. Tak lama kemudian, vendor lain mulai menawarkan drive IDE. IDE menjadi istilah yang mencakup seluruh jajaran perangkat penggerak/pengontrol terintegrasi. Karena hampir semua drive IDE berbasis ATA, kedua istilah tersebut digunakan secara bergantian.
Pengontrol, Drive, Adaptor Host
Kebanyakan motherboard dilengkapi dengan antarmuka IDE. Antarmuka ini sering disebut sebagai pengontrol IDE, yang sebenarnya salah. Antarmuka sebenarnya adalah adaptor host, artinya menyediakan cara untuk menghubungkan perangkat lengkap ke komputer (host). Kontroler sebenarnya ada di papan sirkuit yang terpasang ke hard drive. Itulah alasannya disebut Integrated Drive Electronics di tempat pertama!
Sementara antarmuka IDE pada awalnya dikembangkan untuk menghubungkan hard drive, itu telah berkembang menjadi antarmuka universal untuk menghubungkan floppy drive internal, drive CD-ROM dan bahkan beberapa tape backup drive. Meskipun sangat populer untuk drive internal, IDE jarang digunakan untuk memasang perangkat eksternal.
Ada beberapa variasi ATA, masing-masing menambah standar sebelumnya dan mempertahankan kompatibilitas ke belakang.
Standar tersebut meliputi:
● ATA-1 – Spesifikasi asli yang disertakan Compaq dalam Deskpro 386. Ini melembagakan penggunaan konfigurasi master/slave. ATA-1 didasarkan pada subset dari konektor standar ISA 96-pin yang menggunakan konektor dan kabel 40 atau 44 pin. Dalam versi 44-pin, empat pin tambahan digunakan untuk memasok daya ke drive yang tidak memiliki konektor daya terpisah. Selain itu, ATA-1 menyediakan pengaturan waktu sinyal untuk fungsi akses memori langsung/direct memory access (DMA) dan input/output terprogram/programmed input/output (PIO). DMA berarti drive mengirimkan informasi secara langsung ke memori, sedangkan PIO berarti central processing unit (CPU) komputer yang mengatur transfer informasi. ATA-1 lebih dikenal sebagai IDE.
● ATA-2 – DMA diimplementasikan sepenuhnya dimulai dengan versi ATA-2. Kecepatan transfer DMA standar meningkat dari 4,16 megabyte per detik (MBps) di ATA-1 menjadi sebanyak 16,67 MBps. ATA-2 menyediakan manajemen daya, dukungan kartu PCMCIA, dan dukungan perangkat yang dapat dilepas. ATA-2 sering juga disebut EIDE (Enhanced IDE), Fast ATA atau Fast ATA-2. Total ukuran hard drive yang didukung meningkat menjadi 137,4 gigabyte. ATA-2 menyediakan metode terjemahan standar untuk Cylinder Head Sector (CHS) untuk hard drive dengan ukuran hingga 8,4 gigabyte. CHS adalah bagaimana sistem menentukan di mana data berada pada hard drive. Alasan perbedaan besar antara ukuran hard drive total dan dukungan hard drive CHS adalah karena ukuran bit yang digunakan oleh sistem input/output dasar/basic input/output system (BIOS) untuk CHS. CHS memiliki panjang tetap untuk setiap bagian alamat:
● Cylinder = 10-bit, 1024
● Head = 8-bit, 256
● Sector = 6-bit, 63*
Perhatikan bahwa jumlah sektor adalah 63, bukan 64. Ini karena sektor tidak dapat dimulai dengan nol. Setiap sektor memiliki 512 byte. Jika Anda mengalikan 1.024 x 256 x 63 x 512, Anda akan mendapatkan 8.455.716.864 byte atau sekitar 8,4 gigabyte. Versi BIOS yang lebih baru meningkatkan ukuran bit untuk CHS, memberikan dukungan untuk 137,4 gigabyte penuh. ATA-3 – Dengan tambahan Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (SMART), hard disk IDE dibuat lebih andal.
● ATA-3 juga menambahkan perlindungan kata sandi untuk mengakses drive, menyediakan fitur keamanan yang berharga.
● ATA-4 – Mungkin dua tambahan terbesar untuk standar dalam versi ini adalah dukungan Ultra DMA dan integrasi standar AT Attachment Program Interface (ATAPI). ATAPI menyediakan antarmuka umum untuk drive CD-ROM, drive cadangan tape dan perangkat penyimpanan yang dapat dilepas lainnya. Sebelum ATA-4, ATAPI adalah standar yang sepenuhnya terpisah. Dengan masuknya ATAPI, ATA-4 segera meningkatkan dukungan media lepas-pasang dari ATA. Ultra DMA meningkatkan kecepatan transfer DMA dari 16,67 MBps ATA-2 menjadi 33,33 MBps. Selain kabel eksisting yang menggunakan 40 pin dan 40 konduktor (kabel), versi ini memperkenalkan kabel yang memiliki 80 konduktor. 40 konduktor lainnya adalah kabel arde yang diselingi di antara 40 konduktor standar untuk meningkatkan kualitas sinyal. ATA-4 juga dikenal sebagai Ultra DMA, Ultra ATA dan Ultra ATA / 33.
● ATA-5 – Pembaruan utama dalam ATA-5 adalah deteksi otomatis kabel yang digunakan: versi 40-konduktor atau 80-konduktor. Ultra DMA ditingkatkan menjadi 66,67 MB/detik dengan penggunaan kabel 80-konduktor. ATA-5 juga disebut Ultra ATA/66.
Kunci Kabel
Perangkat IDE menggunakan kabel pita untuk menghubungkan satu sama lain. Kabel pita memiliki semua kabel yang diletakkan rata di samping satu sama lain alih-alih dikelompokkan atau dibungkus menjadi satu bundel. Kabel pita IDE memiliki 40 atau 80 kabel. Ada konektor di setiap ujung kabel dan satu lagi sekitar dua pertiga jarak dari konektor motherboard.
Kabel ini tidak boleh melebihi panjang total 18 inci (46 cm) (12 inci dari konektor pertama ke kedua, dan 6 inci dari konektor kedua ke ketiga) untuk menjaga integritas sinyal. Ketiga konektor biasanya memiliki warna berbeda dan menempel pada item tertentu:
● Konektor biru menempel pada motherboard.
● Konektor hitam dipasang ke drive utama (master).
● Konektor abu-abu terpasang ke drive sekunder (slave).
Di sepanjang satu sisi kabel ada sebuah garis. Garis ini memberi tahu Anda bahwa kabel di sisi itu terpasang ke Pin 1 dari setiap konektor. Kabel 20 tidak terhubung ke apapun. Nyatanya, tidak ada pin di posisi itu. Posisi ini digunakan untuk memastikan kabel terpasang ke drive dalam posisi yang benar.
Cara lain yang dilakukan produsen untuk memastikan kabel tidak terbalik adalah dengan menggunakan kunci kabel. Kunci kabel adalah kotak plastik kecil di bagian atas konektor pada kabel pita yang pas dengan lekukan pada konektor perangkat. Ini memungkinkan kabel untuk dipasang hanya dalam satu posisi.
Nomor Pin dan Deskripsi
1. Reset
2. Ground
3. Data Bit 7
4. Data Bit 8
5. Data Bit 6
6. Data Bit 9
7. Data Bit 5
8. Data Bit 10
9. Data Bit 4
10. Data Bit 11
11. Data Bit 3
12. Data Bit 12
13. Data Bit 2
14. Data Bit 13
15. Data Bit 1
16. Data Bit 14
17. Data Bit 0
18. Data Bit 15
19. Ground
20. Cable Key (pin missing)
21. DRQ 3
22. Ground
23. -IOW
24. Ground
25. -IOR
26. Ground
27. I/O Channel Ready
28. SPSYNC: Cable Select
29. -DACK 3
30. Ground
31. RQ 14
32. -IOCS 16
33. Address Bit 1
34. -PDIAG
35. Address Bit 0
36. Address Bit 2
37. -CS1FX
38. -CS3FX
39. -DA/SP
40. Ground
41. +5 Volts (Logic) (Optional)
42. +5 Volts (Motor) (Optional)
43. Ground (Optional)
44. -Type (Optional)
Perhatikan bahwa empat pin terakhir hanya digunakan oleh perangkat yang membutuhkan daya melalui kabel pita. Biasanya, perangkat semacam itu adalah hard drive yang terlalu kecil (misalnya, 2,5 inci) sehingga memerlukan sumber daya listrik terpisah.
Masters and Slaves
Antarmuka IDE tunggal dapat mendukung dua perangkat. Kebanyakan motherboard dilengkapi dengan antarmuka IDE ganda (primer dan sekunder) hingga empat perangkat IDE. Karena pengontrol terintegrasi dengan drive, tidak ada pengontrol keseluruhan untuk memutuskan perangkat mana yang saat ini berkomunikasi dengan komputer.
Ini bukan masalah selama setiap perangkat berada pada antarmuka terpisah, tetapi menambahkan dukungan untuk drive kedua pada kabel yang sama membutuhkan beberapa kecerdikan.
Untuk memungkinkan dua drive pada kabel yang sama, IDE menggunakan konfigurasi khusus yang disebut master dan slave. Konfigurasi ini memungkinkan pengontrol satu drive memberi tahu drive lain kapan ia dapat mentransfer data ke atau dari komputer.
Apa yang terjadi adalah drive slave membuat permintaan ke drive master, yang memeriksa apakah drive tersebut sedang berkomunikasi dengan komputer. Jika drive master dalam keadaan idle, ia memberitahu drive slave untuk melanjutkan. Jika drive master berkomunikasi dengan komputer, ia memberitahu drive slave untuk menunggu dan kemudian menginformasikannya ketika ia dapat melanjutkan.
Komputer menentukan apakah ada drive kedua (pendukung) yang dipasang melalui penggunaan Pin 39 pada konektor. Pin 39 membawa sinyal khusus, yang disebut Drive Active/Slave Present (DASP), yang memeriksa apakah ada drive slave.
Meskipun dapat bekerja di salah satu posisi, disarankan agar drive master dipasang ke konektor di bagian paling ujung kabel pita IDE. Kemudian, jumper di bagian belakang drive di sebelah konektor IDE harus diatur pada posisi yang benar untuk mengidentifikasi drive sebagai drive utama.
Drive slave harus memiliki jumper master dilepas atau jumper slave khusus, tergantung pada drive. Selain itu, drive slave dipasang ke konektor di dekat bagian tengah kabel pita IDE. Setiap papan pengontrol drive melihat pengaturan jumper untuk menentukan apakah itu slave atau master. Ini memberi tahu mereka bagaimana melakukan. Setiap drive mampu menjadi slave atau master saat Anda menerimanya dari pabrikan. Jika hanya satu drive yang dipasang, itu harus selalu menjadi drive master.
Banyak drive memiliki opsi yang disebut Cable Select (CS). Dengan jenis kabel pita IDE yang benar, drive ini dapat dikonfigurasi secara otomatis sebagai master atau slave. CS bekerja seperti ini: Jumper pada setiap drive diatur ke opsi CS.
Kabel itu sendiri seperti kabel IDE biasa kecuali untuk satu perbedaan, Pin 28 hanya terhubung ke konektor drive master. Saat komputer Anda dinyalakan, antarmuka IDE mengirimkan sinyal di sepanjang kabel untuk Pin 28. Hanya drive yang terpasang ke konektor master yang menerima sinyal. Drive itu kemudian mengkonfigurasi dirinya sendiri sebagai drive master. Karena drive lain tidak menerima sinyal, defaultnya ke mode slave.