Фактически ATA - это стандарт интерфейса с дисками, а IDE и EIDE (Enhanced IDE) это стандарты проектирования дисков, прямой доступ к памяти - DMA (Direct Memory Access) и UDMA (Ultra DMA) - это методы доступа, используемые для дисков, обеспечивающие передачу данных между диском и памятью, без непосредственного участия процессора

Для начала немного истории. После того, как компания IBM выпустила модель АТ (Advanced Technology), в 1984 году у компаний Compaq и Western Digital возникла идея встроить AT-совместимый контроллер, использующий 16-разрядную шину ISA, непосредственно в электронику жесткого диска. Сказано - сделано. Получилось удачно: цена жесткого диска увеличилась несущественно, зато стоимость всей дисковой подсистемы заметно снизилась. Так и родился на свет интерфейс ATA (AT Attachment - в дословном переводе - "прикрепление к АТ"), который стал широко известен под названием IDE. Так как шина ISA в модели АТ была 16-битной, интерфейс, естественно, получился тоже 16-битным, причем эта разрядность сохранилась до настоящего времени, невзирая на последующие улучшения и добавления. В скором времени, однако, выяснилось, что разные производители умудрялись делать несовместимые между собой диски с интерфейсом ATA. Если такие диски устанавливались в паре master/slave на один канал IDE, то дисковая подсистема просто не работала. Для устранения этих неприятных явлений был принят стандарт ANSI спецификации АТА. "Оригинальный" интерфейс АТА имел следующие возможности:

· Поддержка двух жестких дисков. Один канал делится между двумя устройствами, сконфигурированными как master и slave;

· PIO Modes. ATA включает поддержку PIO modes 0,1 и 2;

· DMA Modes. ATA включает поддержку single word DMA modes 0, 1 и 2 и multiword DMA mode 0.

"Оригинальный" интерфейс АТА предназначен только для подключения жестких дисков и не поддерживает такие возможности, как ATAPI - интерфейс для подключения IDE-устройств, отличных от жестких дисков, режим передачи block mode и LBA (logical block addressing).

В скором времени стандарт АТА перестал удовлетворять возросшим потребностям, поскольку вновь выпускаемые жесткие диски требовали большей скорости передачи данных и наличия новых возможностей. Так родился на свет интерфейс АТА-2, который вскоре был также стандартизирован ANSI. Сохраняя обратную совместимость со стандартом ATA, ATA-2 содержал несколько новых возможностей:

· Более скоростные PIO Modes. В АТА-2 добавлена поддержка PIO modes 3 и 4;

· Более скоростные DMA Modes. АТА-2 поддерживает multiword DMA modes 1 и 2;

· Block Transfer. ATA-2 включает команды, позволяющие осуществлять обмен в режиме block transfer для повышения производительности;

· Logical Block Addressing (LBA). АТА-2 требует поддержки жестким диском протокола передачи LBA. Разумеется, для использования этого протокола необходимо, чтобы его поддерживал также и BIOS;

· Усовершенствованная команда Identify Drive. Увеличен объем информации о характеристиках, которую жесткий диск выдает по системным запросам.

И все было бы хорошо, но фирмы-производители в стремлении заполучить еще кусочек рынка начали придумывать красивые названия и обзывать ими интерфейсы своих жестких дисков. На самом деле интерфейсы Fast ATA, Fast ATA-2 и Enhanced IDE базируются на стандарте АТА-2 и являются не более, чем маркетинговыми терминами. Все различие между ними состоит в том, какую часть стандарта и как они поддерживают.

Попыткой дальнейшего развития интерфейса АТА был проект стандарта АТА-3, в котором основное внимание уделялось повышению надежности:

· AТА-3 содержит средства, повышающие надежность передачи данных с использованием высокоскоростных режимов, что действительно является проблемой, поскольку кабель IDE/ATA остался тем же, что и при рождении стандарта;

· АТА-3 включает Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (SMART).

АТА-3 не был утвержден в качестве стандарта ANSI в основном потому, что не вводил новых режимов передачи данных, хотя технология SMART в настоящее время широко используется производителями жестких дисков.

Следующим шагом в развитии интерфейса IDE/ATA явился стандарт Ultra ATA (он же Ultra DMA, он же ATA-33, он же DMA-33, его же иногда называют АТА-3(!)). Ultra ATA является стандартом де-факто использования самого быстрого режима DMA - mode 3, обеспечивающего скорость передачи данных 33.3 МВ/сек. Для обеспечения надежной передачи данных по все тому же кабелю используются специальные схемы контроля и коррекции ошибок, при этом сохраняется обратная совместимость с предыдущими стандартами - АТА и АТА-2.

На рынке практически не было оборудования, соответствующего этому стандарту - был осуществлен скачок с ATA-2 сразу на принятый в 1998 году ATA/ATAPI-4.

ATAPI (ATA Packet Interface) - стандарт, созданный с тем, чтобы позволить таким устройствам, как дисководы CD-ROM или стримеры, подключаться напрямую к ATA портам - дешево, и без необходимости специальных контроллеров, как это было ранее.

Что же касается ATA части в ATA/ATAPI-4, то и здесь произошло достаточно много серьезных изменений. Во-первых, как уже говорилось, появились протоколы ATAPI. Во вторых, произошла серьезная чистка ATA от старых и уже не нужных команд и возможностей, а взамен появились много других, небольших, но существенных. И в третьих, появился новый протокол передачи данных, multiword DMA mode 3, названный UltraDMA - позволяющий добиться куда более высокой пропускной способности ATA (до 33 Мбайт/с), а также позволить обеспечить целостность передаваемых на такой скорости через стандартный 40-жильный кабель данных (путем использования CRC).

При появлении ATA/ATAPI-4, в чем-то повторилась история с ATA-2. Опять вмешались отделы маркетинга, и винчестеры, удовлетворяющие этому стандарту, вышли на рынок под флагом UltraATA/33. Можно только радоваться тому факту, что на этот раз компании хотя бы смогли договориться о единой маркетинговой политике.

Появилось еще два новых режима передачи данных - UltraDMA с пропускной способностью 44 Мбайт/с и UltraDMA с пропускной способностью 66 Мбайт/с.

Такое увеличение скорости передачи данных превысило возможности старого доброго 40-жильного кабеля, создававшегося в свое время под скорости порядка 5 Мбайт/с, и разработчики были вынуждены армировать шлейф еще 40 жилами, не имеющими, впрочем, никакой информационной нагрузки - все они заземлены и исполняют роль экрана между все теми же 40 несущими жилами.

Мы все знаем, как отреагировали на выпуск ATA/ATAPI-5 винчестеров рекламные отделы производителей - появилась формулировка "UltraATA/66".

ATA/ATAPI-6. В эту спецификацию вошли многие предложения, не включенные в предыдущий стандарт. Это, в частности, увеличение LBA с 28 до 64 битов, введение новых, более быстрых режимов UltraDMA, с пропускной способностью до 100 Мбайт/с, введение в ATA новых команд, рассчитанных на передачу аудио/видео потоков, предложенных Quantum, Western Digital и Philips, методы снижения уровня шума винчестеров.