Редактор или IDE? Очередная попытка анализа. Интерфейсы периферийных устройств - как все устроено

Писать на Python, используя IDLE или Python Shell, вполне удобно, если речь идёт о простых вещах, однако с ростом размеров проектов программирование превращается в мучение. С помощью IDE или даже хорошего редактора кода можно значительно упростить себе жизнь. Но вот вопрос - что выбрать?

В этой статье мы пройдёмся по основным инструментам, позволяющим писать на Python. Мы не выберем за вас лучший вариант, но рассмотрим «за» и «против» каждого и поможем сделать взвешенное решение.

Что такое IDE и редактор кода?

IDE (или интегрированная среда разработки) - это программа, предназначенная для разработки программного обеспечения. Как следует из названия, IDE объединяет несколько инструментов, специально предназначенных для разработки. Эти инструменты обычно включают редактор, предназначенный для работы с кодом (например, подсветка синтаксиса и автодополнение); инструменты сборки, выполнения и отладки; и определённую форму системы управления версиями.

Большинство IDE поддерживают множество языков программирования и имеют много функций, из-за чего могут быть большими, занимать много времени для загрузки и установки и требуют глубоких знаний для правильного использования.

С другой стороны, есть редакторы кода, которые представляют собой текстовый редактор с подсветкой синтаксиса и возможностями форматирования кода. Большинство хороших редакторов кода могут выполнять код и использовать отладчик, а лучшие даже могут взаимодействовать с системами управления версиями. По сравнению с IDE, хороший редактор кода, как правило, легковесней и быстрее, но зачастую ценой меньшей функциональности.

Требования для хорошей среды разработки

Итак, что нам нужно от среды разработки? Набор функций разных сред может отличаться, но есть набор базовых вещей, упрощающих программирование:

• Сохранение файлов. Если IDE или редактор не дают вам возможности сохранить работу и позже всё открыть в том же состоянии, в котором оно было во время закрытия, то не такая уж это и IDE;
• Запуск кода из среды. То же самое, если вам нужно выйти из среды для запуска кода, то это не более, чем простой текстовый редактор;
• Поддержка отладки. Возможность пошагово выполнить код является базовой функцией всех IDE и большинства хороших редакторов кода;
• Подсветка синтаксиса. Возможность быстро найти ключевые слова, переменные и прочее делает чтение и понимание кода на порядок проще;
• Автоматическое форматирование кода. Любой редактор или IDE, который действительно таковым является, распознает двоеточие после while или for выражения и автоматически сделает отступ на следующей строке.

Разумеется, есть множество других функций, от которых вы бы не отказались, но приведённые выше - основные функции, которыми должна обладать хороша среда разработки.

А теперь давайте взглянем на некоторые инструменты общего назначения, которые можно использовать для разработки на Python.

Редакторы и IDE с поддержкой Python

Eclipse + PyDev

Если вы близки с open-source сообществом, то вы наверняка слышали об Eclipse. Будучи доступным для Linux, Windows и OS X, Eclipse де-факто является open-source IDE для разработки на Java. Существует множество расширений и аддонов, которые делают Eclipse полезным для разного рода задач.

Одним из таких расширений является PyDev, предоставляющий интерактивную консоль Python и возможности для отладки и автодополнения кода. Установить его просто: запустите Eclipse, выберите Help → Eclipse Marketplace, затем найдите PyDev. Нажмите «Install» и при необходимости перезапустите Eclipse.

Преимущества : если у вас уже был установлен Eclipse, то установка PyDev пройдёт быстро и гладко. У опытного пользователя Eclipse не возникнет проблем с изучением этого расширения.

Недостатки : если вы только начинаете изучать Python или разработку в целом, Eclipse может стать непосильной ношей. Помните, мы говорили, что IDE большие и требуют больше опыта для полноценного использования? Всё это можно сказать об Eclipse.

Sublime Text

Тип: редактор кода
Сайт: http://www.sublimetext.com

Sublime Text, написанный инженером из Google с мечтой о лучшем текстовом редакторе, является весьма популярным редактором кода. Доступный на всех платформах, Sublime Text имеет встроенную поддержку редактирования Python-кода, а также богатый набор расширений, называемых пакетами, которые расширяют возможности синтаксиса и редактирования.

Установить дополнительный Python-пакет может быть непросто - все пакеты Sublime Text написаны на Python, поэтому для установки пакетов сообщества зачастую может потребоваться выполнить Python-скрипт непосредственно в редакторе.

Преимущества :у Sublime Text большое количество поклонников. Как редактор кода, Sublime Text быстрый, лёгкий и имеет хорошую поддержку.

Недостатки : Sublime Text не является бесплатным, хотя вы можете использовать пробный период сколько угодно. Установка расширений может превратиться в тот ещё квест. Кроме того, в редакторе нет поддержки отладки и запуска кода.

Atom

Тип: редактор кода
Сайт: https://atom.io/

Доступный на всех платформах Atom называют «хакабельным текстовым редактором 21 века». Atom написан с использованием Electron - фреймворка для создания кроссплатформенных приложений для десктопа средствами JavaScript, HTML и CSS - и имеет множество расширений. Поддержку Python можно также можно подключить с помощью расширения, которое можно установить прямо в Atom.

Преимущества : поддержка на всех платформах благодаря Electron. Atom лёгкий и быстро скачивается и загружается.

Недостатки : поддержка сборки и отладки не встроенная, а добавляется с помощью расширений. Поскольку Atom написан с помощью Electron, он всегда работает как JavaScript-процесс, а не как нативное приложение.

GNU Emacs

Тип: редактор кода
Сайт: https://www.gnu.org/software/emacs/

Задолго до войны iPhone с Android, до войны Linux с Windows, даже до войны PC с Mac была война редакторов с GNU Emacs в качестве одного из участников военных действий. Описываемый как «расширяемый, настраиваемый, самодокументированный текстовый редактор», GNU Emacs существует почти столь же долго, сколько и UNIX, и успел завоевать немало поклонников.

Доступный бесплатно на каждой платформе (в той или иной форме) GNU Emacs использует язык Lisp для кастомизации. Само собой, для Python тоже найдутся скрипты кастомизации.

Преимущества : вы знакомы с Emacs, вы используете Emacs, вы любите Emacs. Lisp - ваш второй язык, и вы знаете, что с ним вы способны на всё.

Недостатки : кастомизация подразумевает написание (или копипасту) Lisp-кода в различные скрипты. Если таковых не имеется, то вам, возможно, придётся изучить Lisp, чтобы со всем разобраться.

Vi / Vim

Тип: редактор кода
Сайт: https://www.vim.org/

По другую сторону баррикад в войне редакторов находится VI/VIM. Доступный по умолчанию на почти каждой UNIX-системе и Mac OS X, VI завоевал не меньшее количество поклонников. VI и VIM - модальные редакторы, которые отделяют просмотр файла от его редактирования. VIM включает в себя всё, что есть в VI, плюс некоторые усовершенствования вроде доступности расширений. Для разного рода Python-задач можно воспользоваться VIMScripts.

Преимущества : вы знакомы с VI, вы используете VI, вы любите VI. VIMScripts вас не пугают, и вы знаете, как подчинить их своей воле.

Недостатки : как и в случае с Emacs, вам не очень удобно искать или писать скрипты для добавления возможности разработки под Python, и вы не имеете ни малейшего понятия, как вообще должен работать модальный редактор.

Visual Studio

Преимущества : как и в случае с Eclipse, если у вас уже установлена Visual Studio для других задач, установка PTVS пройдёт без проблем.

Недостатки : как и в случае с Eclipse, Visual Studio будет многовато, если вам нужен только Python. Кроме того, если вы пользуетесь Linux, то вы в пролёте - Visual Studio для этой платформы нет.

Visual Studio Code

Тип: редактор кода
Сайт: https://code.visualstudio.com/
Python tools: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-python.python

Visual Studio Code (не путать с Visual Studio) - полнофункциональный редактор кода, доступный на Windows, Linux и Mac OS X. VS Code является расширяемым open-source редактором, который можно настроить под любую задачу. Как и Atom, VS Code построен на Electron, поэтому у него есть те же преимущества и недостатки.

Добавить поддержку Python в VS Code проще простого - выполните поиск по запросу «Python» в Marketplace, нажмите «Install» и перезапустите редактор, если потребуется. VS Code автоматически определит интерпретатор Python и установленные библиотеки.

Преимущества : благодаря Electron, VS Code доступен на всех платформах с удивительно большой функциональностью. Кроме того, исходники можно найти в открытом доступе.

Недостатки : раз замешан Electron, значит VS Code не нативное приложение. Кроме того, некоторым людям религия не позволяет пользоваться продуктами Microsoft.

Редакторы и IDE, разработанные для Python

PyCharm

Одной из лучших полнофункциональных IDE, предназначенных именно для Python, является PyCharm. Существует как бесплатный open-source (Community), так и платный (Professional) варианты IDE. PyCharm доступен на Windows, Mac OS X и Linux.

PyCharm «из коробки» поддерживает разработку на Python напрямую - откройте новый файл и начинайте писать код. Вы можете запускать и отлаживать код прямо из PyCharm. Кроме того, в IDE есть поддержка проектов и системы управления версиями.

Преимущества : это среда разработки для Python с поддержкой всего и вся и хорошим коммьюнити. В ней «из коробки» можно редактировать, запускать и отлаживать Python-код.

Недостатки : PyCharm может медленно загружаться, а настройки по умолчанию, возможно, придётся подкорректировать для существующих проектов.

Spyder

Spyder - open-source IDE для Python, оптимизированная для data science. Spyder идёт в комплекте с менеджером пакетов Anaconda, поэтому вполне возможно, что он у вас уже установлен.

Что в Spyder интересно, так это то, что его целевой аудиторией являются data scientist’ы, использующие Python. Например, Spyder хорошо взаимодействует с такими библиотеками для data science, как SciPy, NumPy и Matplotlib.

Spyder обладает той функциональностью, которую вы можете ожидать от стандартной IDE, вроде редактора кода с подсветкой синтаксиса, автодополнения кода и даже встроенного обозревателя документации.

Отличительной особенностью Spyder является наличие проводника переменных. Он позволяет просмотреть значения переменных в форме таблицы прямо внутри IDE. Также хорошо работает интеграция с IPython/Jupyter.

Про Spyder можно сказать, что он более «приземлённый», чем другие IDE. Его можно рассматривать как инструмент для определённой цели, а не как основную среду разработки. Что в нём хорошо, так это, что он бесплатный, open-source и доступный на Windows, macOS и Linux.

Преимущества : вы data scientist, который пользуется Anaconda.

Недостатки : более опытные разработчики на Python могут найти Spyder недостаточно функциональным для повседневной работы и сделают свой выбор в пользу более функциональной IDE или редактора.

Thonny

Thonny называют IDE для новичков. Написанный и поддерживаемый Институтом информатики Тартуского университета в Эстонии, Thonny доступен на всех основных платформах.

По умолчанию Tonny устанавливается с версией Python, идущей в комплекте, поэтому вам не понадобится устанавливать ещё что-нибудь. Продвинутым пользователям, возможно, придётся изменить эту настройку, чтобы IDE нашла и использовала уже установленные библиотеки.

Преимущества : вы начинающий Python-программист и вам нужна IDE, с которой можно сразу идти в бой.

Недостатки : продвинутым пользователям будет недостаточно функциональности, а встроенный интерпретатор они заменят. Кроме того, учитывая новизну IDE, могут возникнуть проблемы, решения которых на данный момент нет.

Так что из этого выбрать?

• Начинающим питонистам следует взять что-то с наименьшими возможностями кастомизации. Чем меньше препятствий, тем лучше;
• Если вы уже пользуетесь каким-нибудь редактором для других задач, то посмотрите в сторону редакторов кода;
• Ну а если у вас уже стоит IDE для другого языка, то попробуйте добавить в неё поддержку Python.

Интересуетесь ещё и вебом? Тогда загляните в нашу аналогичную для веб-разработки.

Когда планируется апгрейд компьютерной системы, путаница в интерфейсах может основательно затруднить выбор комплектующих. Так, на материнских платах может не быть интерфейса IDE, тогда как жесткий диск или оптический привод подключается именно по нему. Или новый накопитель с SATA-интерфейсом не удается установить в систему с портами IDE.

Определение

IDE — маркетинговое название параллельного интерфейса (PATA), применяемого для подключения к материнским платам внутренних жестких дисков, оптических приводов и других типов накопителей.

SATA — последовательный интерфейс передачи данных, применяемый для подключения как внешних (eSATA), так и внутренних накопителей и оптических приводов.

Сравнение

Разница между IDE и SATA в первую очередь временная. Интерфейс IDE сегодня — редкий гость на материнских платах и накопителях, и применение его оправдано, в основном, только в целях апгрейда малой кровью. Правда, в случае с оптическими приводами замена IDE на SATA не даст фактически никакого прироста, да и скорость чтения/записи жестких дисков далека от той, которую может обеспечивать SATA. Но IDE в скором времени исчезнет совсем, так что позаботиться о переходе на SATA все же стоит. Сегодня SATA-диски дешевле, чем IDE, и обладают большим объемом.

SATA в любой из версий имеет более высокую скорость передачи данных (максимум IDE в теории 133 Мб/с, минимум SATA — 150 Мб/с), а пропускная способность шины PATA (IDE) в последней версии составляет около 1064 Мбит/с против 1500 Мбит/с SATA первой версии и 6000 Мбит/с — третьей.

Кабель для подключения по IDE представляет собой широкую плоскую ленту с 80 жилами (раньше было 40), контактов интерфейса IDE неизменно 40. Кабель для подключения по SATA — узкий, и контактов всего 7. Одним кабелем IDE можно подключить к материнской плате два устройства, одно из которых будет ведущим, на кабеле SATA висит всего лишь одно. Из-за своей формы шлейфы IDE часто становятся причиной неправильной циркуляции воздуха внутри корпуса и мешают установке комплектующих.

Слева — SATA. Справа — IDE

Питание устройств, подключаемых по IDE, осуществляется посредством четырехконтактного разъема molex, устройства SATA питаются либо от 15-контактного разъема, либо от того же molex. Существуют переходники, позволяющие не беспокоиться о подключении к блоку питания любых устройств с любым интерфейсом. Также в SATA последней версии существует возможность замены устройства без полного обесточивания компьютера, IDE же требуется отключать при верной последовательности действий.

Выводы сайт

1. SATA — последовательный интерфейс, IDE — параллельный.
2. Скорость передачи данных и пропускная способность SATA выше.
3. Кабель SATA компактнее, чем шлейф IDE.
4. К шлейфу IDE можно подключить два устройства, к SATA — только одно.
5. Устройства IDE питаются через molex, устройства SATA — через 15-контактный разъем или molex.
6. SATA-устройства сегодня дешевле, чем IDE, и гораздо больше распространены.

Хотелось бы в очередной раз поднять эту довольно спорную тему.

С тех пор, как я начал заниматься программированием, этот вопрос не даёт мне покоя, а многочисленные темы на форумах и хабре ясности не внесли. Плюс к этому, мне кажется, некоторые аргументы как за одну, так и за другую сторону не были приведены. А у тех, что приведены, неверно расставлены приоритеты и упущен контекст.

В статье я постараюсь исправить это упущение и расставить ещё немного точек над «ё».

Приглашаю всех поучавствовать в поисках идеального инструмента.

О моём опыте

Продолжая изучать C++ я перешел на Windows и, соответственно, Visual Studio - куда же без него. Застал версии, если не ошибаюсь, с 5 до 7. После простенького редактора это было нечто - кодогенерация и автодополнение вызывали восторг. Правда, во всём этом сгенерированном добре разобраться было практически невозможно, но это казалось неважным.

Через некоторое время я пересел на Linux и занялся веб-разработкой на php. Здесь параллельно изучал vim и для разработки использовал ZendStudio. В какой-то момент начал использовать только Vim для всего - превратил его, в соответствии с многочисленными руководствами в маленькую ide. В нём же написал свою первую велосипедную CMS на php.

Замечу, что до этого программирование не было основным видом моей деятельности. Да, я и для работы писал различные мелкие утилитки, делал темы для для WordPress, но основным родом деятельности было администрирование.

Как только я занялся разработкой профессионально - возможностей vim мне перестало хватать. Был сначала eclipse, потом netbeans, сейчас - phpstorm.

Последние пол-года героически пытаюсь освоить emacs, в т.ч. в качестве основной рабочей среды.

Так что у меня есть с чем сравнивать и, надеюсь, моё мнение будет достаточно обоснованным и агрументированным.

IDE? IDE...

Начну, пожалуй, с одного из бесспорных преимуществ редактора - его богатых возможностей по работе с текстом и возможности всё делать не отрывая рук от клавиатуры. Cреды в большинстве своём так не умеют. Только вот нужны ли такие возможности при написании кода? При написании статьи или письма, думаю, удобно одним нажатием клавиши поменять местами 2 слова или передвинуть абзац вверх страницы. Но в тексте программы это, в большинстве случаев бессмысленно и требует рефакторинга. А платить за это приходится либо пальцедробительными сочетаниями клавиш emacs, либо не менее мозгодробительными командами в vim. А ведь это всё нужно поминать! То, что просто решается одним движением мыши, вроде перемещения окна или изменения их размеров, превращается в целый квест. Да даже выделить текст проще мышкой - точнее, быстрее, и на надо считать сколько там слов до нужнго места в тексте. Нет, программисту тоже могут быть полезны эти функции, но дело в том, что его временные затраты на собственно редактирование кода ничтожны, так что выгоды во времени не будет практически никакой. А вот значительное усложнение инструмента - налицо.

Программист 80% своего времени тратит на понимание написанного кода и перемещению по нему. Причём перемещению именно по коду, а не по тексту! И здесь ему редактор не может помочь абсолютно ничем. Список параметров метода во всплывающей подсказке не покажет, перейти к определению метода не позволит, синтаксис не проконтролирует. А IDE, даже самые простые, с этим справляются просто и элегантно. Я недавно потратил минут 10 на поиск определения одного метода в проекте при помощи silversearcher из emacs. Оказалось, класс был определён в другом модуле и т.п. 10 минут, вместо одного клика мышкой! Я в emacs, конечно, недостаточно опытен, поэтому пусть будет 5 минут, даже минута. Но всё равно соотношение впечатляет.

И вот здесь IDE показывает свой, пожалуй, единственный, но очень жирный плюс - это наличие синтаксического анализатор языка программирования. Среда «понимает» что она редактирует код. Редактор - нет. А это и автодополнение, и навигация, и подсветка синтаксических, а, иногда, и семантических ошибок. Кажется, излишество, приятная мелочь, баловство. Но оно, превращается в необходимость после того, как размер проекта привысит некоторый предел. А с учётом объемных современных фреймворков - этот предел наступает практически сразу.

Да, на проекте из десятка файлов и пары тысяч строк, этот плюс не проявляет себя во всей красе. Редактор тоже может выполнять то же самое автодополнение, но он никогда не отсеет бессмысленные, варианты. И если размер проекта приближается к 100 тыс строк и состоит из тысяч файлов не считая библиотек, то становится проблемно выбирать нужное название из мешанины из названий переменных, методов других классов, да и просто слов из комментариев (было такое в vim-е у меня, не знаю, может, исправили). Интеллектуальные подсказки избавляют от необходимости помнить названия нужных функций и их параметры. Часто это просто физически невозможно.

Кстати о проектах. Во всех IDE есть такое понятие. К нему привязываются настройки, ресурсы, можно осуществлять поиск и т.п. В редакторах это в лучшем случае открытый каталог файловой системы. Иногда чуть больше.

Интеграция с отладчиком в редакторах тоже оставляет желать много лучшего. Юнит-тестирование, логирование в какой-то мере спасают ситуацию, но, иногда без отладчика никуда.

Кто-то может возразить, что в современных редакторах многие из этих функций уже реализованы и ничем не уступают самым навороченным IDE. Не соглашусь. Во-первых, полноценных реализаций нет. Не работают они, как должны. Во-вторых, установка всего этого уже достаточно сложная задача. Да даже конфигурация внутренних функций редактора уже нетривиальна. Попробуйте, скажем, включить нумерацию строк в том же emacs! Плюс ко всему, часто нужный функционал реализуется десятком плагинов непонятно как между собой взаимодействующих. А часто ещё и имеющих десяток версий и веток, не всегда совместимых, странно настраиваюхся и т.п. Можно, конечно, потратить месяц, всё настроить и установить (что тоже удел энтузиастов), но это всего лишь приблизит редактор к уровню IDE. К примеру, вернёмся к тем же проектам - я пробовал и Project под vim и projectile под emacs и ещё некоторые плагины. Если Project ещё более-менее отвечает моим требованиям (хотя в последней версии мне вообще не удалось создать проект из-за багов), то projectile оставил исключительно негативные впечатления.

И тем не менее, у редакторов есть несколько областей применения, где они, как минимум, составляют достойную конкуренцию средам разработки.

Во-первых, они себя лучше показывают на мелких проектах. Нет смысла загружать IDE-комбайн для работы с проектом в 10-20 файлов. Проще в редакторе подправить 3-4 строки.

Во-вторых, в некоторых специфических областях все преимущества IDE нивелируются. Например, низкоуровневая разработка для linux. Я этим не занимался, но, судя по структуре кода и предпочтениям разрабочиков (около 70% - emacs и клоны, 25% - vim, 5% - какая-то экзотика вроде jed), IDE там делать нечего. Весь нужный код, с которым происходит работа, собран, как правило в одном-двух файлах, и не нужно прыгать в пределах всего проекта. Да и не сильно поможет автодополнение при выборе из десятка-двух функций с почти одинаковыми названиями.

В-третьих, редакторы могут работать не только с кодом. Всю их мощь можно задействовать при работе с csv или xml файлами. Либо чего-то другого, в чём иногда возникает необходимость, вроде статьи или письма. И не нужно переучиваться, искать удобную программу или запоминать горячие клавиши - всё под рукой, всё одинаковое.

В-четвёртых, возможность работы с языками, для которых нет вменяемой IDE. Скажем, с тем же ruby мне среда не сильно помогла. SublimeText-а оказалось достаточно. Хотя с большим ruby проектом я не работал, возможно, там бы IDE себя показала.

И в-пятых, пресловутая возможность расширения. При наличии хороших плагинов редактор становится очень удобным! Плюс специфическое удовольствие непрерывного тюнига своего основного инструмента и ощущение полного контроля над ним - дорогого стоит.

Итого

Но индустрия (и начальство) диктует свои требования. Если не использовать IDE, производительность значительно упадёт. Но никто не даст вам пол-часа на поиск пропущенной запятой в 10 тыс строках кода. Это всё должно выполняться автоматически и автоматически же исправляться. Мне тоже иногда нравится покопаться в коде без всяких инструментов - но на работе это непозволительная трата времени.

После всех своих проб и ошибок я сделал такой вывод - редактор можно использовать для разработки, но с IDE, после определённого предела он не сравнится и использование редактора для чего-то, за что вам платят - непозволительная роскошь. Да, если использовать правильные практики разработки, правильно проектировать/документировать код, следовать стандартам - можно сгладить врождённые недостатки редакторов. Но мы живём далеко не в идеальном мире, поэтому использование IDE - необходимость, независимо от нашего желания.

Здравствуйте! В мы с вами в подробностях рассмотрели устройство жесткого диска, но я специально ничего не сказал про интерфейсы - то есть способы взаимодействия жесткого диска и остальных устройств компьютера, или если еще конкретней, способы взаимодействия (соединения) жесткого диска и компьютера.

А почему не сказал? А потому что эта тема - достойна объема никак не меньшего целой статьи. Поэтому сегодня разберем во всех подробностях наиболее популярные на данный момент интерфейсы жесткого диска. Сразу оговорюсь, что статья или пост (кому как удобнее) в этот раз будет иметь внушительные размеры, но куда деваться, без этого к сожалению никак, потому как если написать кратко, получится совсем уж непонятно.

Понятие интерфейса жесткого диска компьютера

Для начала давайте дадим определение понятию "интерфейс". Говоря простым языком (а именно им я и буду по-возможности выражаться, ибо блог то на обычных людей рассчитан, таких как мы с Вами), интерфейс - способ взаимодействия устройств друг с другом и не только устройств. Например, многие из вас наверняка слышали про так называемый "дружественный" интерфейс какой-либо программы. Что это значит? Это значит, что взаимодействие человека и программы более легкое, не требующее со стороны пользователя большИх усилий, по сравнению с интерфейсом "не дружественным". В нашем же случае, интерфейс - это просто способ взаимодействия конкретно жесткого диска и материнской платы компьютера. Он представляет собой набор специальных линий и специального протокола (набора правил передачи данных). То есть чисто физически - это шлейф (кабель, провод), с двух сторон которого находятся входы, а на жестком диске и материнской плате есть специальные порты (места, куда присоединяется кабель). Таким образом, понятие интерфейс - включает в себя соединительный кабель и порты, находящиеся на соединяемых им устройствах.

Ну а теперь самый "сок" сегодняшней статьи, поехали!

Виды взаимодействия жестких дисков и материнской платы компьютера (виды интерфейсов)

Итак, первым на очереди у нас будет самый "древний" (80-е года) из всех, в современных HDD его уже не встретить, это интерфейс IDE (он же ATA, PATA).

IDE - в переводе с английского "Integrated Drive Electronics", что буквально означает - "встроенный контроллер". Это уже потом IDE стали называть интерфейсом для передачи данных, поскольку контроллер (находящийся в устройстве, обычно в жестких дисках и оптических приводах) и материнскую плату нужно было чем-то соединять. Его (IDE) еще называют ATA (Advanced Technology Attachment), получается что то вроде "Усовершенствованная технология подсоединения". Дело в том, что ATA - параллельный интерфейс передачи данных , за что вскоре (буквально сразу после выхода SATA, о котором речь пойдет чуть ниже) он был переименован в PATA (Parallel ATA).

Что тут сказать, IDE хоть и был очень медленный (пропускная способность канала передачи данных составляла от 100 до 133 мегабайта в секунду в разных версиях IDE - и то чисто теоретически, на практике гораздо меньше), однако позволял присоединять одновременно сразу два устройства к материнской плате, используя при этом один шлейф.

Причем в случае подключения сразу двух устройств, пропускная способность линии делилась пополам. Однако, это далеко не единственный недостаток IDE. Сам провод, как видно из рисунка, достаточно широкий и при подключении займет львиную долю свободного пространства в системном блоке, что негативно скажется на охлаждении всей системы в целом. В общем IDE уже устарел морально и физически, по этой причине разъем IDE уже не встретить на многих современных материнских платах, хотя до недавнего времени их еще ставили (в количестве 1 шт.) на бюджетные платы и на некоторые платы среднего ценового сегмента.

Следующим, не менее популярным, чем IDE в свое время, интерфейсом является SATA (Serial ATA) , характерной особенностью которого является последовательная передача данных. Стоит отметить, что на момент написания статьи - является самым массовым для применения в ПК.

Существуют 3 основных варианта (ревизии) SATA, отличающиеся друг от друга пропускной способностью: rev. 1 (SATA I) - 150 Мб/с, rev. 2 (SATA II) - 300 Мб/с, rev. 3 (SATA III) - 600 Мб/с. Но это только в теории. На практике же, скорость записи/чтения жестких дисков обычно не превышает 100-150 Мб/с, а оставшаяся скорость пока не востребована и влияет разве что на скорость взаимодействия контроллера и кэш-памяти HDD (повышает скорость доступа к диску).

Из нововведений можно отметить - обратную совместимость всех версий SATA (диск с разъемом SATA rev. 2 можно подключить к мат. плате с разъемом SATA rev. 3 и т.п.), улучшенный внешний вид и удобство подключения/отключения кабеля, увеличенная по сравнению с IDE длина кабеля (1 метр максимально, против 46 см на IDE интерфейсе), поддержка функции NCQ начиная уже с первой ревизии. Спешу обрадовать обладателей старых устройств, не поддерживающих SATA - существуют переходники с PATA на SATA , это реальный выход из ситуации, позволяющий избежать траты денег на покупку новой материнской платы или нового жесткого диска.

Так же, в отличии от PATA, интерфейсом SATA предусмотрена "горячая замена" жестких дисков, это значит, что при включенном питании системного блока компьютера, можно присоединять/отсоединять жесткие диски. Правда для ее реализации необходимо будет немного покопаться в настройках BIOS и включить режим AHCI.

Следующий на очереди - eSATA (External SATA) - был создан в 2004 году, слово "external" говорит о том, что он используется для подключения внешних жестких дисков. Поддерживает "горячую замену " дисков. Длина интерфейсного кабеля увеличена по сравнению с SATA - максимальная длина составляет теперь аж два метра. eSATA физически не совместим с SATA, но обладает той же пропускной способностью.

Но eSATA - далеко не единственный способ подключить внешние устройства к компьютеру. Например FireWire - последовательный высокоскоростной интерфейс для подключения внешних устройств, в том числе HDD.

Поддерживает "горячу замену" винчестеров. По пропускной способности сравним с USB 2.0, а с появлением USB 3.0 - даже проигрывает в скорости. Однако у него все же есть преимущество - FireWire способен обеспечить изохронную передачу данных, что способствует его применению в цифровом видео, так как он позволяет передавать данные в режиме реального времени. Несомненно, FireWire популярен, но не настолько, как например USB или eSATA. Для подключения жестких дисков он используется довольно редко, в большинстве случаев с помощью FireWire подключают различные мультимедийные устройства.

USB (Universal Serial Bus) , пожалуй самый распространенный интерфейс, используемый для подключения внешних жестких дисков, флешек и твердотельных накопителей (SSD). Как и в предыдущем случае - есть поддержка "горячей замены", довольно большая максимальная длина соединительного кабеля - до 5 метров в случае использования USB 2.0, и до 3 метров - если используется USB 3.0. Наверное можно сделать и бОльшую длину кабеля, но в этом случае стабильная работа устройств будет под вопросом.

Скорость передачи данных USB 2.0 составляет порядка 40 Мб/с, что в общем-то является низким показателем. Да, конечно, для обыкновенной повседневной работы с файлами пропускной способности канала в 40 Мб/с хватит за глаза, но как только речь пойдет о работе с большими файлами, поневоле начнешь смотреть в сторону чего-то более скоростного. Но оказывается выход есть, и имя ему - USB 3.0, пропускная способность которого, по сравнению с предшественником, возросла в 10 раз и составляет порядка 380 Мб/с, то есть практически как у SATA II, даже чуть больше.

Есть две разновидности контактов кабеля USB, это тип "A" и тип "B", расположенные на противоположных концах кабеля. Тип "A" - контроллер (материнская плата), тип "B" - подключаемое устройство.

USB 3.0 (тип "A") совместим с USB 2.0 (тип "A"). Типы "B" не совместимы между собой, как видно из рисунка.

Thunderbolt (Light Peak). В 2010 году компанией Intel был продемонстрирован первый компьютер с данным интерфейсом, а чуть позже в поддержку Thunderbolt к Intel присоединилась не менее известная компания Apple. Thunderbolt достаточно крут (ну а как иначе то, Apple знает во что стоит вкладывать деньги), стоит ли говорить о поддержке им таких фич, как: пресловутая "горячая замена", одновременное соединение сразу с несколькими устройствами, действительно "огромная" скорость передачи данных (в 20 раз быстрее USB 2.0).

Максимальная длина кабеля составляет только 3 метра (видимо больше и не надо). Тем не менее, несмотря на все перечисленные преимущества, Thunderbolt пока что не является "массовым" и применяется преимущественно в дорогих устройствах.

Идем дальше. На очереди у нас пара из очень похожих друг на друга интерфейсов - это SAS и SCSI. Похожесть их заключается в том, что они оба применяются преимущественно в серверах, где требуется высокая производительность и как можно меньшее время доступа к жесткому диску. Однако, существует и обратная сторона медали - все преимущества данных интерфейсов компенсируются ценой устройств, поддерживающих их. Жесткие диски, поддерживающие SCSI или SAS стоят на порядок дороже.

SCSI (Small Computer System Interface) - параллельный интерфейс для подключения различных внешних устройств (не только жестких дисков).

Был разработан и стандартизирован даже несколько раньше, чем первая версия SATA. В свежих версия SCSI есть поддержка "горячей замены".

SAS (Serial Attached SCSI) пришедший на смену SCSI, должен был решить ряд недостатков последнего. И надо сказать - ему это удалось. Дело в том, что из-за своей "параллельности" SCSI использовал общую шину, поэтому с контроллером одновременно могло работать только лишь одно из устройств, SAS - лишен этого недостатка.

Кроме того, он обратно совместим с SATA, что несомненно является большим плюсом. К сожалению стоимость винчестеров с интерфейсом SAS близка к стоимости SCSI-винчестеров, но от этого никак не избавиться, за скорость приходится платить.

Если вы еще не устали, предлагаю рассмотреть еще один интересный способ подключения HDD - NAS (Network Attached Storage). В настоящее время сетевые системы хранения данных (NAS) имеют большую популярность. По сути, это отдельный компьютер, этакий мини-сервер, отвечающий за хранение данных. Он подключается к другому компьютеру через сетевой кабель и управляется с другого компьютера через обычный браузер. Это все нужно в тех случаях, когда требуется большое дисковое пространство, которым пользуются сразу несколько людей (в семье, на работе). Данные от сетевого хранилища передаются к компьютерам пользователей либо по обычному кабелю (Ethernet), либо при помощи Wi-Fi. На мой взгляд, очень удобная штука.

Думаю, это все на сегодня. Надеюсь вам понравился материал, предлагаю подписаться на обновления блога, чтобы ничего не пропустить (форма в верхнем правом углу) и встретимся с вами уже в следующих статьях блога.