Ultra DMA/33

Ultra DMA 33一般指本詞條

Ultra DMA/33是一種由英特爾(Intel)與昆騰(Quantum)共同制定的同步DMA協定,於1998年獲得ANSI通過,其官方名稱為ATA-4。該標準首次在ATA接口中採用了雙倍數據傳輸(DDR)技術,利用時鐘脈衝的上升沿和下降沿進行數據傳輸,從而將最大外部傳輸速率提升至33 MB/s。

Ultra DMA/33引入了循環冗餘校驗(CRC)技術以保障高速數據傳輸的安全性。它的實現需要支持該規格的主機板(如英特爾440BX晶片組的PIIX4E南橋)及相應的驅動程式。連線支持更高模式(如UDMA/66)的硬碟時,需使用80芯數據線,若使用傳統的40芯線則可能僅工作在UDMA/33模式下。

定義與別名,技術原理,歷史與發展,產品與套用,配置與使用,技術規格與實現,

定義與別名

Ultra DMA/33(也常寫作UltraDMA/33或UDMA/33)是ATA-4接口標準支持的數據傳輸模式,其官方標準名稱為ATA-4。它由昆騰(Quantum)與英特爾(Intel)共同制定,並於1998年獲得美國國家標準學會(ANSI)通過。因其理論最大數據傳輸率為33.3 MB/s,也常被簡稱為ATA33或Ultra ATA/33。

技術原理

Ultra DMA 33採用雙倍數據傳輸(Double Data Rate, DDR)技術,將時鐘脈衝的上升沿和下降沿都作為讀寫選通信號,從而在一個時鐘周期內傳輸兩次數據,使得最大外部傳輸速率從16.6MB/s倍增至33.3MB/s。
此外,Ultra DMA 33引入了循環冗餘校驗(CRC)技術,系統與硬碟在傳輸數據時隨數據傳送校驗碼,接收方進行核對,只有在校驗正確後才接收處理數據,從而保障了數據傳輸的可靠性。在16MHz時鐘下,CRC校驗採用並行算法實現,每個時鐘周期可完成16比特的運算。Ultra DMA 33還採用匯流排控制(Bus Mastering)方式,硬碟上的直接記憶體通道控制器(DMA控制器)接管數據傳輸任務,將硬碟讀寫時對CPU的占用率從92%降低至52%。

歷史與發展

Ultra DMA/33的歷史始於1996年底,當時昆騰和英特爾公司宣布共同開發了該技術;1998年,該標準獲得ANSI通過,官方名稱為ATA-4。早期支持該標準的產品包括昆騰火球系列硬碟,它是當時的經典產品,以及Maxtor於1997年上市的鑽石二代UltraDMA 33硬碟。

產品與套用

Ultra DMA/33技術於1996年隨昆騰的火球ST 3.2A硬碟首次套用,該硬碟是第一顆使用33 MB/s UltraATA接口的硬碟。邁拓於1997年推出了採用該技術的鑽石二代(DiamondMax 1750)7.0GB硬碟。
該技術需要主機板晶片組的支持,例如英特爾的440BX晶片組,其PIIX4E南橋即可支持Ultra DMA/33。此外,該技術也被廣泛套用於當時的筆記本電腦中,例如宏碁的TravelMate 730和Winbook的1020型號均配備了支持Ultra DMA/33的硬碟。

配置與使用

實現Ultra DMA 33功能需要支持該標準的主機板和相應的驅動程式。在連線硬體時,支持UDMA/33的硬碟使用40芯數據線,而支持更高標準(如UDMA/66/100)的硬碟則需使用80芯數據線。主機板廠商常將支持更高標準的IDE接口設為藍色(或白色)以作區分,而僅支持UDMA/33的接口通常為黑色。連線時,若主機板IDE插座為藍色且硬碟支持UDMA/66,應使用80芯數據線,並將數據線的藍色插頭插入主機板,以確保系統以高速模式工作。
部分支持更高傳輸模式(如DMA66/100)的硬碟,出廠時可能僅工作在UDMA/33模式下。此時,用戶需使用硬碟廠商提供的專用工具(如IBM Feature Tool)手動將硬碟的UDMA模式設定為更高的等級(如Ultra DMA mode 4-ATA 66),設定完成後重啟計算機方可生效。

技術規格與實現

Ultra DMA/33的官方名稱為ATA-4,由昆騰與英特爾共同制定,並於1998年獲得ANSI通過。其採用雙倍數據傳輸技術,利用時鐘脈衝的上升沿和下降沿都作為讀寫選通信號,從而在不提高時鐘頻率的情況下,將最大外部傳輸速率從16MB/s提升至33.3MB/s。該標準使用的時鐘頻率為16MHz。為確保高速數據傳輸的可靠性,Ultra DMA 33引入了循環冗餘校驗機制。在硬體實現上,為提升運算速度,CRC校驗通常採用並行算法,例如在一個時鐘脈衝內完成16比特的運算,相關的控制邏輯與CRC校驗電路可集成於專用晶片中,如使用FLEX10KA晶片實現。

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