ST506/ST412

ST506/ST412
Seagate ST506 5인치 HDD (커버 제거 완료)
5.25 인치 MFM 하드 디스크 드라이브

ST-506 및 ST-412(ST506 및 ST412로[1] 표기되기도 함)[1]는 Seagate에 의해 1980년과 1981년에 각각 소개된 초기 하드 디스크 드라이브 제품이며, 나중에 하드 디스크 드라이브 인터페이스로 해석되었습니다.ST-412는 ST-506 전구체에 비해 시크 속도를 개선하고 드라이브 용량을 5MB에서 10MB로 늘렸지만 그 외에는 [1]매우 유사했습니다.

원문 IBMXT[1]디스크 드라이브 컨트롤러를 ST-412 인터페이스를 지원한 것에 하드 드라이브 서브 시스템은 개인용 컴퓨터에서가 성장하여는 선발로 시작과 개인용 컴퓨터 하드 디스크의 출현과의 더 광범위한 채택까지 변형이 사실상의 산업 표준은 ST-412 인터페이스 industry,[2]. 아이디1990년대 초반의 E 또는 ATA 인터페이스.

두 인터페이스 모두 MFM 인코딩을 사용했습니다.이후 ST-412 인터페이스의 확장인 ST-412HP 인터페이스는 RLL 인코딩을 사용하여 용량과 비트환율을 50% 증가시켰습니다.

역사

ST506 HDD는 1980년[3] 슈가트 테크놀로지(현재의 Seagate 테크놀로지)에 의해 도입된 최초의 5.25인치 하드 디스크 드라이브입니다.포맷 후 최대 5메가바이트(실린더 153개, 헤드 4개, 섹터/트랙 26개, 바이트/섹터 256개)를 저장했으며 비용은 미화 1,500달러(2021년 4,[4]933달러 상당)였습니다.유사한 10메가바이트 ST412 HDD는 1981년 말에 출시되었습니다(306기통).ST225는 그 직후 20메가바이트와 절반 높이의 제품으로 출시되었습니다.세 가지 모두 널리 사용되는 부호화 방식인 MFM 부호화를 사용했습니다.ST412 인터페이스의 후속 확장인 ST412HP 인터페이스는 RLL 인코딩을 사용하여 용량과 비트환율을 50% 증가시켰습니다.

ST506 드라이브는 디스크 컨트롤러를 통해 컴퓨터 시스템에 연결됩니다.컨트롤러와 드라이브 사이의 ST506 인터페이스는 Shugart [6]Associates SA1000 [5]인터페이스에서 파생되었으며, 이는 플로피 디스크 드라이브 인터페이스를 기반으로 하므로 디스크 컨트롤러 설계를 비교적 쉽게 [3]할 수 있습니다.

ST412 인터페이스는 수많은 HDD 제조업체에서 채택하여 1990년대까지 디스크 드라이브의[7] 사실상의 업계 표준이 되었습니다.

ST412 인터페이스의 제한은 최대 초당 500만 번의 전환, 16 헤드, 4 드라이브 장치 및 20피트(6.1m) 케이블 길이입니다.ST412(및 ST506)의 표준 채널 코드는 5 Mbit/s의 데이터 전송 속도에서 전환당 데이터 비트가 1개인 MFM입니다.ST412HP RLL 바리안트는 데이터 레이트가 7.5 Mbit/s일 때 전환당 평균 1.5 데이터 비트입니다.

컨트롤러 인터페이스

컨트롤러 카드에 연결된 ST412 드라이브용 34핀 제어 케이블 및 20핀 데이터 케이블.이 이미지에서는, 드라이브에 전력을 공급하는 4 핀 Molex 커넥터는 표시되지 않습니다.

ST506 인터페이스에서는 드라이브가 신호를 전달하는 2개의 리본 케이블로 컨트롤러 카드에 연결하고, 3번째 케이블은 전원을 공급합니다.2개의 신호 케이블은 와이드 34핀 제어 케이블과 협소한 20핀 데이터 케이블입니다.제어 케이블 인터페이스는 표준 Shugart 플로피 디스크 인터페이스와 매우 유사하며 플로피 디스크 인터페이스와 마찬가지로 4개의 드라이브를 지원할 수 있습니다.데이터 케이블은 읽기 신호와 쓰기 신호를 모두 차동 이진 신호로 전송합니다. 두 신호 상태는 두 가지 가능한 차동 신호 극성에 해당합니다.이러한 신호로 표시되는 데이터는 MFM이므로 절대 신호 상태는 중요하지 않습니다. 플로피 디스크 시스템과 같이 상태 전환 타이밍에 데이터가 표시됩니다.최대 4개의 드라이브가 제어 케이블을 공유할 수 있지만, 각 드라이브에는 하드 디스크 컨트롤러(HDC)에 연결하는 전용 데이터 케이블이 있습니다.대부분의 HDC는 두 개의 드라이브만 지원했습니다.

제어 카드는 호스트 시스템에서 특정 트랙 및 섹터에 대한 요청을 헤드 이동 방향 설정, 안/밖 설정, 개별 "STEP" 명령 전송 등 일련의 헤드 포지셔닝 명령으로 변환합니다.제어 케이블 핀 중 4개('HD SLCT 0' ~ 'HD SLCT 3')를 사용하여 최대 16개의 헤드를 선택할 수 있습니다. 단, 2개의 플래터 ST506에서는 4개만 사용할 수 있습니다.원래 ST506/ST412 인터페이스는 두 개의 HD SLCT 라인만 정의하여 4개의 헤드만 지원했지만, 얼마 지나지 않아 설계에 세 번째 HD SLCT 라인이 추가되었습니다. 즉, 초기 드라이브에서만 필요한 쓰기 전류 감소 신호를 HD SLCT 3으로 재정의함으로써 네 번째 HD SLCT 라인이 추가되었습니다.Ropriate Head를 선택하면 데이터 케이블의 핀 세트를 통해 데이터를 직렬로 읽거나 쓸 수 있습니다.데이터 케이블의 대역폭 제한은 당시에는 문제가 되지 않았으며 시스템 성능을 제한하는 요인도 아닙니다.단, 실드되지 않은 케이블은 높은 수준의 노이즈가 발생할 수 있습니다.

ST412 디스크 드라이브는 무엇보다도 인터페이스에 버퍼링된 검색 기능을 추가했습니다.이 모드에서는 컨트롤러가 STEP 펄스를 수신 가능한 한 빠르게 드라이브에 전송할 수 있으며 메커니즘이 안정될 때까지 기다릴 필요가 없습니다.그런 다음 드라이브에 내장된 마이크로프로세서가 메커니즘을 원하는 트랙으로 최대한 빠르게 이동합니다.버퍼링된 시크가 없는 ST506 디스크 드라이브는 평균 170밀리초(플로피 드라이브 또는 최신 옵티컬(광학식) 드라이브와 유사), 버퍼링된 시크가 있는 기계적으로 매우 유사한 ST412 디스크 드라이브는 평균 85밀리초입니다.[8]1980년대 후반까지 ST412 인터페이스를 갖춘 드라이브는 평균 15~30밀리초의 탐색 시간을 가질 수 있었습니다.

성능을 향상시키기 위해 명령어 해석의 일부를 컨트롤러 카드에서 드라이브 자체로 이동하는 프로세스는 특히 SCSI와 풍부한 명령어 세트를 갖춘 최신 하드 드라이브 연결 방식의 일반적인 기능입니다.IDE는 사실상 컴퓨터 버스를 확장하기 위한 시스템입니다.그러면 인터페이스 컨트롤러를 컴퓨터의 백플레인에 꽂지 않고 드라이브 유닛에 내장할 수 있습니다.이를 통해 하나의 "컨트롤러" 카드(사실상 단순한 인터페이스 카드)가 여러 개의 다른 드라이브와 통신할 수 있는 동시에 컨트롤러와 드라이브 [9]하드웨어 간의 지연 및 노이즈를 줄일 수 있습니다.사실상, 컨트롤러가 복잡한 처리의 거의 대부분을 수행하고 드라이브가 자기 디스크와 컨트롤러 간에 인코딩된 데이터를 전송하는 대신, 드라이브는 복잡한 처리의 거의 대부분을 수행하고 "컨트롤러"는 드라이브와 호스트 시스템 간에 디코딩된 데이터를 전송합니다.이러한 시스템에서는 헤드 선택 및 탐색과 같은 드라이브의 작동 세부 정보가 호스트에서 완전히 숨겨지고 드라이브의 전용 컨트롤러 내에서 처리됩니다.이러한 장치는 "스마트" 드라이브라고 불리게 되었고, ST506과 유사한 장치는 소급하여 "덤"이라고 불리게 되었습니다.

통합 컨트롤러에는 많은 장점이 있지만, 단점도 있습니다. 즉, 기계 드라이브("헤드 디스크 어셈블리")와 컨트롤러가 효과적으로 일체형 블랙박스에 결합되어 있기 때문에 드라이브에 문제가 생기면 데이터를 복구 불가능한 상태로 손실할 수 있습니다.ST506 인터페이스와 같이 별도의 컨트롤러와 디스크 시스템을 사용하면 실제(아마도 매우 중요한) 데이터가 포함된 디스크 드라이브를 호환되는 다른 컨트롤러에 연결하여 문제를 해결할 수 있습니다.또한 ST506형 인터페이스를 통해 데이터를 폐기하지 않고 컨트롤러를 교체할 수 있을 뿐만 아니라 디스크 드라이브로부터의 아날로그 데이터 신호에 액세스하여 일반 컨트롤러가 읽을 수 없는 데이터를 재구성할 수 있는 특별한 데이터 복구 시스템을 통해 처리할 수 있다.이러한 데이터 복구 기술은 디스크에서 필요한 아날로그 신호를 표준 인터페이스에서는 사용할 수 없고 거의 모든 통합 드라이브 모델의 내부 데이터 기록 방법, 섹터 형식 및 디스크 구성이 다르고 비밀스럽기 때문에 통합 드라이브에서 실행하기가 훨씬 어렵습니다.

호환성이 있는 시스템 및 개발

Western Digital Western Digital

다른 많은 기업들이 동일한 커넥터와 신호를 사용하여 드라이브를 신속하게 출시하여 ST506을 기반으로 하드 드라이브 표준을 만들었습니다.IBM은 Xebec에서[10] PC/XT용 어댑터 카드를, Western Digital에서 PC/AT용 어댑터 카드를 구입하여 이 제품을 선택했습니다.IBM의 승인으로 1980년대 드라이브의 대부분은 ST506을 기반으로 했습니다.그러나 컨트롤러와 케이블의 복잡성으로 인해 SCSI와 같은 새로운 솔루션과 나중에는 ATA(IDE)가 등장했습니다.일부 초기 SCSI 드라이브는 실제로는 SCSI-ST506 컨트롤러가 드라이브 [11]하단에 있는 ST506 드라이브였습니다.또한 Atari는 자사의 SH204/[12]SH205 외장 ACSI 드라이브 라인 내에서 Adaptec ACB-4000A SCSI-ST506 컨버터를 사용했습니다.마찬가지로 초기 IDE 드라이브도 ST412 인터페이스가 컨트롤러 보드 또는 칩에 연결된 드라이브였습니다.궁극적으로 모든 SCSI 및 ATA 드라이브는 컨트롤러가 드라이브에 내장되어 있으므로 이러한 모델에서는 ST506/412 인터페이스가 필요하지 않습니다.

커넥터 핀 배치

ST506/ST412 OEM 매뉴얼.[8]다음 표에서 "~"는 부정(액티브 낮음) 신호를 나타냅니다.

제어 커넥터
컨트롤 커넥터 핀 배치
땅 1 2 HD SLCT 3(또는 쓰기 전류 감소)
땅 3 4 ~HD SLCT 2
땅 5 6 ~쓰기 게이트
땅 7 8 ~SEEK CMPLT
땅 9 10 ~TRACK 0
땅 11 12 ~기입장애
땅 13 14 ~HD SLCT 0
키(핀 없음) 15 16 예약필
땅 17 18 ~HD SLCT 1
땅 19 20 ~인덱스
땅 21 22 ~준비완료
땅 23 24 ~스텝
땅 25 26 ~DRV SLCT 0
땅 27 28 ~DRV SLCT 1
땅 29 30 ~DRV SLCT 2
땅 31 32 ~DRV SLCT 3
땅 33 34 ~방향
데이터 커넥터
데이터 커넥터 핀 할당
~DRV SLCTD 1 2 땅
접속 없음 3 4 땅
접속 없음 5 6 땅
접속 없음 7 8 키(핀 없음)
접속 없음 9 10 접속 없음
땅 11 12 땅
+ MFM WRITE 13 14 - MFM WRITE
땅 15 16 땅
+ MFM 판독 17 18 (MFM 판독).
땅 19 20 땅
전원 커넥터
핀 1 +12 V DC
핀 2 +12 V의 리턴
핀 3 +5 V의 리턴
핀 4 +5 V DC

메모들

  1. ^ a b c d "Beginnings: MFM drives of the 1980s". redhill.com. Red Hill Technology. n.d. Retrieved 16 September 2020. Note: 'ST-412' is correct. You will often see 'ST412' written in error.
  2. ^ "Changes to the ST-506/ST-412 Interface". Retrieved 2019-05-27.
  3. ^ a b "Disc-storage innovations keep coming while manufacturers ponder user needs". EDN. May 20, 1980. p. 59.
  4. ^ Seagate, 10억 번째 하드 드라이브 출하, Computerworld, 2008년 4월 22일
  5. ^ 주요 차이점은 데이터 속도가 4.34에서 5.00 Mbit/s로 증가했다는 것입니다.
  6. ^ "Winchester/floppy 콤보를 위한 단일 컨트롤러로 시스템 설계를 단순화하십시오." Electronic Design, 1979년 10월 25일, 페이지 76-80.
  7. ^ "ST506 / ST412 Interface". Archived from the original on 2018-03-07.
  8. ^ a b Seagate ST506/412 OEM 매뉴얼
  9. ^ "System Architecture: a look at hard drives". Archived from the original on 2006-05-08. Retrieved 2008-07-25. IDE drives on-board controllers are configured to appear to the computer like standard ST506 drives
  10. ^ "Xebec Lands Key IBM Controller Pact". Computer System News. November 29, 1982. pp. 1, 29.
  11. ^ "Adaptec ACB-4000A SCSI Winchester Disk Drive Controller for ST506/412 Drives".
  12. ^ "The ACSI is converted by Adaptec ACB4000 module to typical MFM/ST506 standard".

외부 링크

Wikimedia Commons에는 ST-506 관련 미디어가 있습니다.