Choć mogłoby się to wydawać, procesor nie może bezpośrednio komunikować się z dyskiem twardym. Tak jest w przypadku dysków HDD i SSD. Tak było również w przypadku dyskietek, zanim stały się przestarzałe. W rzeczywistości istnieją dwie różne warstwy translacji między dyskiem twardym a procesorem. Płyta główna zawiera zestaw adapterów kontrolera hosta.
Dekodują one sygnały z odpowiednich szyn transmisji danych do formatu zrozumiałego dla procesora. Adaptery kontrolera hosta kodują również instrukcje z procesora dla dysku twardego. Z drugiej strony masz kontroler dysku twardego, który koduje dane z dysku twardego do przesłania przez odpowiednią magistralę i dekoduje dane z magistrali, które są zrozumiałe dla dysku twardego.
Co robi kontroler dysku twardego?
Historycznie kontrolery dysków twardych miały formę kart rozszerzeń, które trzeba było podłączyć do płyty głównej. Sam dysk twardy musiałby być wtedy podłączony do karty rozszerzeń, a nie do złącza na płycie głównej. Jednak w nowoczesnych dyskach kontroler dysku twardego jest w pełni zintegrowany z obudową dysku. To często może być postrzegane jako płytka drukowana pod dyskiem twardym.
Funkcjonalność kontrolera dysku twardego pozostaje taka sama. Jest przeznaczony do zarządzania operacjami na dysku i może stosować algorytmy przechowywania. Na przykład we wczesnych urządzeniach algorytmy o ograniczonej długości przebiegu, takie jak algorytm przechowywania pryzmatu, mogą podwoić gęstość przechowywania poprzez kompresowanie danych w trakcie ich zapisywania.
W dysku twardym kontroler dysku twardego konwertuje sygnały odczytywane przez głowicę odczytu i zapisywane przez głowicę zapisu. To samo dzieje się w przypadku dyskietek, chociaż mają one oddzielne kontrolery dyskietek. W dyskach SSD kontroler dysku twardego kontroluje również taktowanie dostępu do rzeczywistej pamięci flash, która ma charakter niemechaniczny i wymaga synchronizacji z zegarem.
Dane z kontrolera dysku twardego są następnie przesyłane przez magistralę peryferyjną do adaptera kontrolera hosta. Adapter kontrolera hosta konwertuje następnie sygnał do formatu używanego przez magistralę płyty głównej, aby procesor mógł go zdekodować i odczytać wynik do pamięci.
Niektóre komputery mogą być wyposażone w inny kontroler między kontrolerem dysku twardego a adapterem kontrolera hosta. Są one powszechnie znane jako karty RAID lub kontrolery macierzy dyskowych. Umożliwiają one utworzenie sprzętowej macierzy RAID. W niektórych przypadkach kontroler RAID może być zintegrowany z adapterem kontrolera hosta.
Wniosek
Kontroler dysku twardego umożliwia dyskom twardym komunikację przez ich odpowiednią magistralę komunikacyjną, tj. SATA. Płyta główna konwertuje te sygnały do formatu zrozumiałego dla procesora. Historycznie kontrolery dysków twardych były implementowane jako karty rozszerzeń, do których podłączano dyski twarde.
Jednak w nowoczesnych urządzeniach kontrolery dysków twardych są teraz zintegrowane z rzeczywistym dyskiem twardym, zmniejszając przestrzeń i złożoność oraz zmniejszając liczbę potrzebnych kart rozszerzeń. Jakie są twoje przemyślenia na ten temat? Podziel się swoimi przemyśleniami w komentarzach poniżej.