ATA / ATAPI - Protokoll für die Datenübertragung zwischen IDE - Laufwerken und IDE - Controller

Die beiden Begriffe IDE und ATA stehen im engen Zusammenhang. Der Ausdruck IDE bezeichnet einen Standard für die Anschlusstechnik von Laufwerken an das Mainboard und ATA steht für die eigentliche Übertragungstechnik, dem Übertraguns- bzw. Kommunikationsprotokoll von Laufwerken zwischen dem Mainboard und dem Laufwerk selber. Daher kommt es auch, das IDE-Laufwerke als ATA-Laufwerke bezeichnet werden. Mit den Angaben, wie ATA/33, wird bei Festplatten angegeben, welchen Übertragungsmodi beziehungsweise welche ATA-Version diese unterstützen.

ATA - Advanced Technology Attachment

Übersetzt bedeutet es soviel wie Erweiterter Technologie-Anschluss. Mit ATA wird das Transportprotokoll definiert, mit dem die verschiedenen Daten beziehungsweise Signale über die verschiedenen Leitungen transportiert werden. Das ATA - Übertragungsprotokoll kommt bei der IDE-Schnittstelle zum Einsatz. Mit dem ATA-Übertragungsprotokoll war es nur Möglich, Festplattenlaufwerke anzusprechen.

ATAPI - Advanced Technology Attachment with Packet Interface

Übersetzt bedeutet es soviel wie Erweiterter Technologie-Anschluss mit Packetschnittstelle. Die ATAPI - Technologie stellt eine Erweiterung zum ATA - Protokoll dar, mit dem es möglich ist, auch Nichtfestplattenlaufwerke wie CD-Laufwerke, DVD-Laufwerke und Streamer an einer IDE-Schnittstelle zu betreiben. Bei der Erweiterung des ATAPI-Protokolls handelt es sich um einen erweiterten Befehlssatz mit SCSI-Befehlen.

Versionen und Übertragungsmodus bei ATA

ATA 1

Der PIO Modus dürfte wohl langsam der Vergangenheit angehören und ist der Übersichtshalber nur noch mit aufgeführt. Nur wesentlich ältere Laufwerke unterstützen diesen Modus. In der heutigen Zeit sind alle Laufwerke nur noch auf die neueren UDMA - Modi ausgelegt.

PIO-Modi

• PIO 0: 3,3 MB/s, PIO 1: 5,3 MB/s, PIO 2: 8,3 MB/s

DMA-Modi

• DMA single 0: 2,1 MB/s, DMA single 1: 4,2 MB/s, DMA single 2: 8,3 MB/s

ATA 2

Mit diesem Modus wurde eine Performancesteigerung der Datenübertragung zwischen den Laufwerken und dem Mainboard erreicht. Wie oben schon erwähnt, gehört der PIO Modus wohl der Vergangenheit an und wird von heutigen Laufwerken nicht mehr eingesetzt.

PIO-Modi

• PIO 3: 11,1 MB/s, PIO 4: 16,6 MB/s

 

DMA-Modi

• DMA 1: 13,3 MB/s, DMA 2: 16,6 MB/s

ATA 3

Der ATA 3 Modus behält die Übertragungsraten der einzelnen Modi bei. Jedoch werden mit dem ATA 3 zwei weitere Funktionen mit eingebracht. Eine der Funktionen ist es das S.M.A.R.T und die andere Funktion ist der Security Mode. Somit stellt dieser Modus nur eine Erweiterung des ATA 2 dar, hat jedoch keine wesentliche Performancesteigerung.

ATA/ATAPI 4

Mit diesem Modus wurde es erstmals möglich, CD-ROM-Laufwerke, DVD ROM Laufwerke und CD Brenner anzuschließen. Das eigentliche ATA-Protokoll wurde so erweitert, das SCSI-Befehle über das eigentliche ATA-Protokoll gesendet werden konnten. Mit der Einführung des ATA/ATAPI 4 wurde ebenfalls ein neuer Modus mit dem Namen UDMA eingeführt. UDMA steht für Ultra Direct Memory Access. Der ATA/ATAPi 4 Modus ist abwärtskompatibel zu den früheren PIO und DMA Modi.

UDMA-Modi

• UDMA 0: 16,7 MB/s, UDMA 1: 25,0 MB/s, UDMA 2: 33,3 MB/s

Der Begriff ATA 33 bezeichnete eigentlich den UDMA 2 Modus. 

ATA/ATAPI 5

Bei ATA/ATAPI 5 mussten erstmals neuere Kabel eingesetzt werden. Diese Kabel verfügten über 80 Adern im Gegensatz zu den früheren Kabeln, mit 40 Adern. Durch den hohen Datendurchsatz des UDMA 3 und 4 wurde dies notwendig, damit die verschiedenen Störsignale auf den Leitungen abgefangen werden konnten.

UDMA-Modi

• UDMA 3: 44,4 MB/s, UDMA 4: 66,6MB/s

Die Begriffe ATA 44 und ATA 66 rührten dabei von der Übertragungsrate der verschiedenen Modi her und bezeichnete eigentlich UDMA 3 und UDMA 4.

ATA/ATAPI 6

Mit diesem Standard wurde erstmals die UDMA 5 Modus eingeführt, der wiederum einen höheren Datendurchsatz als die Vorgängerversion erlaubte. Zudem wurde er um weitere Befehle erweitert, die es nun erlaubten, 48 Bit große Sektoren zu adressieren.

UDMA-Modi

• UDMA 5: 100 MB/s

Der Begriff ATA 100 steht in diesem Fall für den Übertragungsmodi UDMA 5.

ATA/ATAPI 7

Auch hier wurde der Übertragungsmodus ein weiteres Mal erhöht, nämlich auf den UDMA 6 Modus. Ab dem ATA/ATAPI 7 fand zum erstenmal die Trennung zwischen ATA beziehungsweise PATA = paralleler Anschluss und SATA = serieller Anschluss statt, da sich auch die Anschlusstechnik von ATA (PATA) und SATA unterscheiden (verschiedene Steckverbindungen und Kabel). Wie bereits zu erkennen ist, wurden also die Daten bisher parallel übertragen. Ab SATA werden die Daten nur noch seriell übertragen.

UDMA-Modi

• UDMA 6: 133 MB/s

Mit dem Ausdruck ATA 133 wurde eigentlich der UDMA 6 betitelt.