Interfaces de Disco

Unidades de disco também precisam de controladoras para atuar como intermediário entre o disco propriamente dito e a CPU. Atualmente, a maioria das placas de sistema tem esta controladora como parte integrante. Vários padrões já houve para unidades de disco rígido, sendo que atualmente se utiliza principalmente o ATA (também chamado de IDE) e o SCSI.

St-506

Primeiro padrão de interface usado nos discos rígidos do PC. Suas primeiras unidades usavam um padrão de codificação (esquema usado para converter os bits em sequencias de fluxos magnéticos) dos dados denominado de MFM (Modulação de Frequencia Modificada). Tecnicamente, isso fazia com que tais unidades tivessem capacidade maxima de 127 Mb, com taxa de transferencia de 655 Kb/seg.
Posteriormente, passou-se a usar o padrão RLL (Run Lenght Limited), que faz uso mais eficiente da superfície, permitindo unidades de até 200 Mb com taxas de 800 Kb/seg.
O problema da ST-506 é o fato da inteligência do drive ficar na placa controladora, e portanto unidades de fabricantes diferentes ou até do mesmo fabricante não funcionavam na controladora existente, e portanto uma troca da unidade de disco exigia também uma troca da controladora.
Por razões óbvias, este padrão logo foi abandonado.
ESDI
Padrão desenvolvido em 83 pela Maxtor Corporation para aprimorar o ST-506. O seu nome vem de Enhanced Small Device Interface - interface aprimorada para pequenos dispositivos.
Neste caso, a inteligência foi movida para o circuito da própria unidade de disco, ficando sua controladora quase como meramente uma interface de dados.
Eliminou-se então as limitações do ST-506, de modo que as taxas de transferencia atigem valores de 1,25 Mb/seg a até 3 Mb/seg. Da mesma forma, o limite do tamanho do disco aumentou para 1Tb (teorico).
Atualmente, este padrão também está obsoleto, mas sua idéia básica de se colocar a inteligência no drive foi aproveitado pela seu sucessor, o padrão IDE.

IDE e EIDE - ATAPIi

No padrão IDE (atualmente denominado ATAPI) a “controladora” do equipamento é apenas uma interface de comunicaçào, e por isso tecnicamente ela é muito simples.
Resultado: Os fabricantes de drives podem ter mais liberdade de recursos a serem acrescentados nos seus discos, bastanto que o protocolo básico de comunicaçào IDE seja mantido, e por outro lado os computadores ficam mais simples de projetar.
As primeiras versões da IDE tinham limitações: suas unidades só podiam ser discos rígidos, limitadas a duas unidades, e o tamanho dos discos não podia ultrapassar 528 Mb.
A partir de 94, entrou em cena o padrão EIDE (Enhanced IDE), que passa a aceitar até 4 dispositivos, podendo aceitar, além de discos rígidos, unidades de CD-ROM, unidades de fita e unidades de discos removíveis, e o limite de 528 Mb foi eliminado.
Atualmente, este é o padrão de unidades de disco para os computadores atuais, sendo que a interface IDE é embutida na placa mãe, sendo controlada pela própria BIOS do equipamento.
Durante a evolução do padrão IDE, várias formas de transferencia de dados foram implementadas, tendo como objetivo maximizar o desempenho: PIO Mode 2, PIO Mode 3, PIO Mode 4, Ultra DMA, Ultra DMA 66.
Existe porém, um ligeiro problema com a IDE: o seu uso implica em carga da CPU, o que não é problema para estações e equipamentos domésticos, mas pode se tornar problemático em equipamentos servidores de rede e de bancos de dados.

SCSI

A interface SCSI (pronuncia-se izcâzi), ou Small Computers Systems Interface foi desenvolvida na década de 70, e seu objetivo era conectar periféricos de terceiros a mainframes IBM. Este padrão foi evoluindo até ser normatizado em 86 pelo comitê ANSI.
Portanto, SCSI não é usado apenas para unidades de disco, mas para qualquer periférico, incluindo unidades de fita, scanners, impressoras, etc...
Podemos considerar o SCSI como um barramento que é conectado ao barramento da CPU. Todas as unidades SCSI interligadas a este barramento devem possuir inteligência própria para se comunicar com esse barramento.
Os periféricos SCSI são ligados em daysy-chain, ou seja, um após o outro, podendo se interconectar até 7 periféricos em um canal SCSI.
Por ser uma extensão do barramento, temos que a eficiência da transferência de dados é aumentada.Enquanto os discos IDE podiam transferir cerca de 2MB/seg, discos SCSI já trabalhavam com taxas de 5 MB/seg.
O padrão SCSI original evoluiu para o SCSI-2, capaz de taxas de 10 MB/seg e para SCSI-3, podendo atingir taxas de até 40 MB/seg.
Diferente da IDE, não existe sobrecarga da CPU quando a unidade de disco está sendo acessada, o que faz com que este padrão seja o preferencial para o caso de servidores.
O problema maior com unidades SCSI é de ordem economica - discos SCSI são bem mais caros que discos IDE de mesma capacidade, e além disso para se colocar uma unidade SCSI em um equipamento deve ser colocada uma placa de interface SCSI, pois a BIOS normalmente não acessa discos SCSI.