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Job Notes/File System

ATA와 ATAPI 용어

ATA (Advanced Technology Attachment)

ATA는 컴퓨터산업계에서는 흔히 IDE라고 불리어 지는 것으로 ANSI의 X3T10 그룹이 사용하는 공식명칭으로 디스크 드라이브 자체내에 컨트롤러를 통합시켜 만든 것이다. ATA에는 다음과 같은 여러 가지 버전이 있는데 모두 SFF위원회에 의해 개발되었다.

현재의 저장장치들은 대부분 ATA (IDE)와 SCSI 두 가지 연결 방식을 사용하고 있다.

ATA
AT Attachment의 약어로써 IBM PC/AT(80286 프로세서 탑재)부터 사용하던 16-bit data bus의 AT형 연결 장치를 말한다. ATA 인터페이스는 ANSI 공식 표준 규약을 정하여 초기 IDE/ATA 인터페이스의 호환성 문제를 해결하였으며 공식 명칭이다.
ATA는 하나의 채널(channel)로 master와 slave, 2 개의 장치를 지원하고 PIO mode 0, 1, 2를 지원하며 single word DMA mode 0, 1, 2와 multi-word DMA mode 0을 지원한다. 그러나 ATA는 하드디스크 이외의 장치를 지원하는 ATAPI, Block Mode Transfer, Logical Block Addressing (LBA) mode 등을 지원하지 못한다.

참고: IDE와 ATA

IDE (Integrated Drive Electronics)는 그 이름처럼, 드라이브 제어용 기판 (control logic board)을 저장장치에 직접 내장한(integrated) 방식을 말하며 가장 오래 전부터 사용하던 이름이다. 그러나 SCIS를 포함하여 현재 모든 드라이브들이 제어 회로를 장치에 내장하고 있으므로 IDE란 용어가 모호해졌으며 공식 명칭은 아니지만 ATA와 함께 널리 쓰이는 용어이다. ATA와 IDE는 같은 내용을 다르게 표현하는 것뿐이다.

ATA-2:
더 빠른 PIO모드인 3과 4, 그리고 다중워드 DMA(Direct Memory Access: 컴퓨터에 부착된 주변장치로부터 컴퓨터의 메모리로 데이터를 직접 보낼 수 있는 몇몇 컴퓨터의 버스기능)모드 1과 2, 그리고 논리 블록주소지정(LBA)과 블록전송을 지원한다. ATA-2는 Fast ATA와 EIDE로도 시장에 알려져 있다.
표준 ATA 규약은 나날이 발전하는 기술에 의하여 변화가 필요하였으므로 신기술을 위한 규약이 ATA-2 표준이다. ATA-2는 ATA 표준도 함께 지원한다.
ATA-2는 PIO mode 3과 4를 지원하고 multi-word DMA mode 1과 2를 지원하며 Block Transfer를 지원한다. ATA-2는 마더보드 BIOS가 LBA(Large Block Addressing)를 지원하면 504 MB 이상의 고용량 하드디스크를 사용할 수 있으며 보다 개선된 "Identify Drive" 명령을 지원하여 마더보드 BIOS가 하드디스크의 제원 및 특성을 자동 인식하고 설정하도록 만들었다.

참고: Fast ATA 및 Fast ATA-2

Fast ATA와 Fast ATA-2 두 가지 용어는 Seagate사와 Quantum사가 광고 목적으로 사용한 별칭일 뿐, 실상은 ATA-2와 다를 것이 없다. Fast ATA-2는 ATA-2와 완전히 동일(더 빠르지 않음)하며 Fast ATA는 오히려 PIO mode 3과 multi-word mode 1까지 밖에 지원하지 못하므로 ATA-2보다 성능이 떨어진다. 두 가지 용어 모두 비공식 명칭이다.


ATA-3
ATA-2를 약간 수정한 것
ATA-3는 ATA-2 표준에 신뢰도 개선을 위하여 SMART(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology, 자체진단 분석 및 보고 기술)를 추가한 방식이며 비공식 명칭이다.


Ultra-ATA
울트라 DMA, ATA-33 또는 DMA-33이라고 알려져 있다. 33Mbps에서 동작하는 다중워드 DMA모드 3을 지원한다.
Ultra ATA는 ATA-3에 multi-word DMA mode 3(33.3 MB/s 전송률 지원)을 추가하였으며 표준(일반) ATA용 리본 케이블로 고속 전송을 할 수 있도록 에러(error) 검출 및 수정 기능을 보완하였다. Ultra ATA 장치(하드디스크)를 사용하려면 메인보드 BIOS와 chipset이 함께 Ultra ATA 프로토콜(protocol, 통신 규약)을 지원해야 한다. Ultra ATA는 비공식 용어이며 회사마다 Ultra DMA, ATA-33, DMA-33, UDMA-33 등 각기 다른 용어를 사용하여 부른다.

Ultra-ATA-66:
퀀텀사에 의해 제안되고 인텔의 지원을 받은 ATA의 새로운 버전으로 66Mbps까지의 속도로 ATA출력의 두 배를 나타낸다.

Ultra ATA/66은 66 MB/s 전송이 가능한 인터페이스로써 Ultra ATA(33 MB/s)보다 전송률이 2 배 더 높다. Ultra ATA/66을 지원하는 HDD는 1999년 하반기부터 본격적인 출시를 시작하였고 1999년 인텔 i810 chipset과 i820 chipset이 Ultra ATA/66 인터페이스를 지원하면서부터 실용화가 가속된다. Ultra ATA/66 또한 Ultra DMA/66, UDMA/66 등의 여러 가지 방식으로 표기하고 있다.

Ultra ATA/66 인터페이스용 케이블은 기존의 40선에서 두 배 늘어난 80선짜리를 사용하는데, 커넥터는 차이가 없으며(40핀 커넥터) 단지 케이블 선이 마스터용 40선, 슬레이브용 40선으로 분리되었을 뿐이다. 이렇게 각 드라이브와 연결하는 배선을 분리하면 66 MB/s의 고속 전송을 할 때 신호 간섭으로 인한 data 손실을 줄일 수 있을 뿐 아니라 드라이브의 점퍼를 바꾸지 않고도 마스터/슬레이브 드라이브를 커넥터로 간단히 결정할 수 있어 편리하다. 일반적으로 80선 케이블 커텍터 종단(끝)에 연결한 것이 마스터 드라이브, 중간 커넥터에 연결한 것은 슬레이브 드라이브로 인식한다.(ATA-100은 100MB/s전송)


ATAPI(ATA Packet Interface)
ATAPI는 ATA와 ATA-2에 이어 ANSI의 ATA 세 번 째 표준 규약으로 하드디스크 이외의 저장장치(예: CD-ROM, DVD, Tape 등)들이 ATA 인터페이스를 하드디스크와 함께 사용할 수 있도록 특별히 개발한 프로토콜이다. ATAPI의 'Packet Interface'는 이 프로토콜이 명령어를 패킷(묶음, 다발) 단위의 그룹 형태로 전송하기 때문에 붙인 이름이다.

본래, ATA 인터페이스는 하드디스크만을 위하여 만든 것이므로 플로피 디스크, CD-ROM, Tape 드라이브 등의 다른 저장장치들은 각각의 전용 인터페이스를 사용하였지만 몇 해 전부터 ATAPI가 일반화되어 ATA 채널을 하드디스크와 공유하고 있다.

ATAPI는 프로토콜은 내부적으로 하드디스크가 사용하는 표준 ATA(ATA-2 등) 명령과 차이가 있다. ATAPI 장치들은 전용 드라이버(device driver)를 이용하여 통신하기 때문에 하드디스크와 달리 OS가 부팅할 때 이 드라이버를 메모리에 미리 올려두어야 사용할 수가 있다. ATAPI는 ATA 인터페이스에 비하여 훨씬 복잡한 방식의 인터페이스이지만 실제로 전송을 할 때는 하드디스크처럼 일반적인 PIO 또는 DMA 모드를 사용한다.

EIDE (Enhanced IDE)
Enhanced IDE란 ATA-2에 보다 세련된 몇 가지 다른 프로토콜들을 통합하여 드라이브의 성능을 개선한 Western Digital사가 붙인 비공식 명칭이다.
EIDE는 ATA-2의 고속 전송 모드 및 ATAPI의 하드디스크 이외의 장치 지원과 함께 Dual IDE/ATA Host Adaptor 기능을 추가하여 모두 4 개까지의 IDE/ATA/ATAPI 장치를 사용할 수 있게 만든 것이다.
사람들은 흔히 EIDE가 504 MB 이상 지원하여 용량 제한 문제를 해결한 것으로 기억하지만 그것은 이미 ATA-2 표준에 포함된 내용일 뿐이고 4 개의 IDE/ATA 장치를 지원한 것과 여러 기능을 쓸모 있게 통합한 점이 특징이다.
EIDE가 비공식 규약이어서 정의가 명확하지 않다. EIDE 장치를 사용하려면 마더보드 BIOS와 IDE/ATA 컨트롤러(chipset)가 이를 지원해야 한다.
현재의 BIOS, chipset, 신형 하드디스크는 대부분 EIDE와 Ultra ATA multi-word mode 3(33.3 MB/s) 및 Ultra ATA/66 (66 MB/s)을 동시에 지원하고 있다.