Adapter IDE-CF
Z ThinkPad-Wiki
Spis treści |
Informacje techniczne
Adapter IDE-CF służy do używania zwykłych kart CF (Compact Flash) zamiast typowego dysku twardego, czyli jako SSD.
Adapter MINI-IDE-CF jest przeznaczony do notebooków, ma więc 44-pinowe złącze IDE, takie jak wszystkie 2,5" dyski IDE.
Dyski IDE 1,8" mają zwykle złącze ZIF, jednak nie dotyczy to dysków montowanych w ThinkPadach X40 i X41. Mają one również 44-pinowe złącze IDE.
Adapter Mini-IDE-CF jest tak mały, że bez problemu może zastąpić także 1,8" dyski w X40 i X41.
Pod względem technicznym adapter jest całkowicie prosty, ponieważ karta CF jest z natury obsługiwana dokładnie tak jak dysk IDE. Dlatego adapter składa się jedynie z pasywnego „przekazywania pinów”.
Dzięki temu SSD CF jest w każdym komputerze PC lub notebooku rozpoznawany dokładnie tak samo „dobrze” jak zwykły obcy dysk twardy i może być bez ograniczeń używany jako SSD.
Aby używać karty CF jako zamiennika dysku twardego, absolutnie konieczny jest taki adapter IDE-CF, ponieważ tylko po podłączeniu przez kontroler IDE karta może zostać rozpoznana i obsługiwana jako dysk twardy. Próby użycia kart CF w czytniku kart lub gnieździe PCMCIA jako pamięci rozruchowej i systemowej jak dotąd zawsze kończyły się niepowodzeniem.
Zalety i wady CF-SSD
CF-SSD można uznać za tanią SSD. Zalety w porównaniu ze zwykłym dyskiem twardym - odporność na wstrząsy, niski pobór prądu, znikome wydzielanie ciepła i absolutna cisza - przejmuje bezpośrednio od drogich dysków SSD. Wysoka szybkość dysków SSD w przypadku kart CF jest obecna w ograniczonej formie. Stosowana w kartach CF najczęściej pamięć flash MLC jest nieco wolniejsza niż flash SLC w "prawdziwych" dyskach SSD, zob. także ten blog Transcend na ten temat. Prędkości transferu nie są więc wyższe niż w typowych dyskach HDD 2,5" (są jednak wyższe niż w dyskach HDD 1,8"), jednak dzięki znacznie skróconym czasom reakcji praca w Windows lub z programami jest mimo to wyraźnie szybsza. Świeżo zainstalowany Windows XP SP3 uruchamia się z Sandisk Extreme IV w 6 sekund.
Często wymienianą wadą pamięci flash jest ograniczona liczba cykli zapisu – dla komórek MLC wynosi ona typowo około 10 000 cykli zapisu, a SLC wytrzymują typowo ponad 100 000 cykli zapisu. Faktycznie osiągalna liczba cykli może się jednak wyraźnie różnić w zależności od producenta.
Komórki mocno obciążone zapisem są przy tym odciążane dzięki wear levellingowi, czyli zapisy są równomiernie rozłożone na wszystkie komórki. Ponieważ kontroler robi to w sposób przezroczysty, możliwe jest dzięki temu wykonanie nawet kilku milionów zapisów pod ten sam logiczny adres pamięci, zob. test czasopisma c't. Działa to jednak tylko wtedy, gdy zapisy nie obejmują całej pojemności karty, czyli niektóre obszary są albo niezajęte, albo są w przeważającej mierze tylko odczytywane. Warunek ten jest przy użyciu jako dysk twardy zwykle spełniony. Dzięki technice wear levelingu także tanie pamięci MLC umożliwiają więc kilkuletnie użytkowanie jako dysk twardy, zanim liczba zapisów stanie się krytyczna. Również zwiększony pobór prądu pamięci MLC w porównaniu z pamięcią SLC nie ma w praktyce istotnego znaczenia.
Jedyną dużą wadą dysków SSD CF jest ich mała pojemność. Obecnie dostępne są tylko karty CF o pojemności maksymalnie 32 GB.
Duża różnica cen między wysokiej jakości dyskami SSD a kartami CF wynika – oprócz wciąż niewielkiej liczby produkowanych SSD – z bardziej złożonych kontrolerów z bardziej dopracowanym wear levelingiem, a tym samym dłuższą żywotnością pamięci, ale przede wszystkim z szybszych układów pamięci SLC. Pamięci SLC są obecnie około 5 razy droższe niż pamięci MLC. Dyski SSD z SLC osiągają 120 MB/s przy odczycie/zapisie, wobec typowych około 20–40 MB/s w przypadku dysku SSD CF z pamięcią MLC. Istnieje jednak także kilku producentów oferujących tanie dyski SSD oparte na pamięci MLC, np. Hama lub Transcend. Apacer oferuje nawet kombinowany dysk SSD z MLC i SLC.
Z czasem dyski SSD będą coraz częściej stosowane w notebookach i innych urządzeniach mobilnych, a wraz ze wzrostem wolumenu sprzedaży należy się spodziewać, że ceny pamięci flash SLC i MLC jeszcze znacznie spadną. SSD CF należy traktować jako „rozwiązanie przejściowe” dla tych, którzy już dziś chcą za niewielkie pieniądze korzystać z zalet SSD.
Adapter podwójny
Ponieważ do jednego kanału IDE można podłączyć 2 napędy, a niektóre notebooki nie mają wewnętrznego napędu DVD (przez co 1 kanał jest niewykorzystany), opracowano adapter Dual. Jest to po prostu adapter MINI-CF, do którego można podłączyć 2 karty CF jedna pod drugą (jedną jako Master, drugą jako Slave). W ten sposób używa się 2 natywnych dysków twardych.
Nie działa to w notebookach z mostkiem SATA-IDE (X41, T43 i R52), ponieważ na jednym kanale SATA (nawet jeśli jest przekształcony w kanał IDE) można obsługiwać tylko 1 napęd.
Liczy się karta CF
Bardzo ważne jest użycie odpowiedniej karty CF. Nie ma przy tym znaczenia, jakie „wartości prędkości” są wydrukowane na kartach, ponieważ np. „133x” nie jest znormalizowane i zazwyczaj oznacza tylko prędkość odczytu. Nawet podanie prędkości zapisu i odczytu nie dowodzi przydatności karty, gdyż dla systemu operacyjnego najważniejsze są wartości „Random Access”, czyli szybki odczyt i zapis wielu małych plików z różnych obszarów karty. Zwykła karta potrafi szybko odczytywać/zapisywać tylko wtedy, gdy ma do obsłużenia proste, duże pliki, co jednak nie jest decydujące dla systemu operacyjnego.
Najłatwiej jest użyć kart, które zostały już przetestowane – wtedy nie można popełnić błędu.
Zalecane karty CF:
- Sandisk Ultra II
- Sandisk Extreme III, IV
- Sandisk Ducati Edition
- Transcend 300x
- Lexar 300x
Na podstawie dotychczasowych benchmarków rekomendacja jest jednoznaczna: Transcend 300x do 8 GB. Wersja 16 GB czyta minimalnie szybciej (~10%), ale zapisuje o około 30% wolniej. Dlatego zaleca się użycie karty 2/4/8 GB jako dysku systemowego oraz dodatkowo np. Transcend 133x jako pamięci na dane.
Przetestowane konfiguracje
Prosimy o wpisywanie przetestowanych konfiguracji. Dla lepszej porównywalności wyników benchmarków rozróżnia się Windows i Linux.
Windows
Aby lepiej porównywać wyniki benchmarków, prosimy używać ATTO Disk Benchmark i/lub HD Tune.
| Notebook | Wersja Windows | Adapter | Karta | Wyniki benchmarków | Komentarz |
|---|---|---|---|---|---|
| X31 | Windows XP | Addonics Dual | Transcend 300x 8 GB | 
| możliwe maksymalnie UDMA4! |
| X31 | Windows XP | Addonics Dual | Transcend 300x 16 GB | 
| możliwe maksymalnie UDMA4! |
| X31 [2672-PG9] | Windows XP | SinTech Dual (eBucht) | Transcend 300x 8 GB | 
| możliwe maksymalnie UDMA4! Działa też pod BartPE/Knoppix. |
| X40 | Windows XP | SinTech Single Adapter | Transcend 300x 4 GB |  
| UDMA5 |
| X40 | Windows XP | Addonics Dual Adapter | Sandisk Extreme IV 2GB | 
|
Dalsze testy wykazały, że adapter, o ile obsługuje DMA, nie ma wpływu na szybkość. Niektóre laptopy wydają się jednak z zasady mieć drobny problem z adapterami Dual, przez co są tam minimalnie wolniejsze. To, czy jest to markowy produkt Addonics, czy tania chińska podróbka Sintech, nie ma znaczenia dla szybkości. Należy pamiętać, że Sintech Dual mechanicznie nie pasuje z powodu błędu konstrukcyjnego.
Linux
| Notebook | Dystrybucja | Adapter | Karta | Wyniki benchmarków | Komentarz |
|---|---|---|---|---|---|
| X40 | archlinux | Addonics Dual | Transcend 300x 8 GB | - | Tylko przykładowy wiersz!!! |
Fixed Disk vs. Removable Disk
Karta CF zna 2 różne tryby: Fixed Disk i Removable Disk.
Fixed Disk jest wyświetlany w Windows jako dysk twardy, Removable Disk jako nośnik wymienny. Do instalacji Windows na karcie CF standardowo wymagana jest karta CF w trybie Fixed Disk.
Systemy Linux można bez problemu instalować także na Removable Disk – nie są tu potrzebne żadne dodatkowe kroki.
To, czy i jak można przełączyć kartę w tryb Fixed Disk, zależy od producenta.
- Karty Transcend i Kingston Ultimate przełączają się samoczynnie w tryb Fixed Disk, gdy używa się ich przez adapter IDE. W gnieździe PCMCIA lub czytniku kart są wtedy znów urządzeniem wymiennym.
- Wszystkie inne karty (według dotychczasowej wiedzy) tego nie robią.
Do wyboru są teraz 2 rozwiązania:
Sterownik Hitachi Microdrive:
Za pomocą sterownika Hitachi Microdrive Windows może działać na każdej karcie CF w trybie Removable Disk.
Sterownik został pierwotnie napisany dla Microdrive'ów, ale działa również z kartami CF. Po instalacji XP rozpoznaje kartę CF jako „Dysk lokalny” i uważa, że w systemie znajduje się prawdziwy dysk twardy IDE. Sterownik ten nazywa się XPfildrvr1224 i przy odpowiednim wyszukiwaniu jako XPfildrvr1224.zip można go dość szybko znaleźć w Google.
W tym archiwum znajdują się dwa ważne pliki: cfadisk.sys i cfadisk.inf. Należy je skopiować do dowolnego podkatalogu. Najpierw trzeba jednak sprawdzić w Panelu sterowania, jak nazywa się zainstalowana karta CF.
* Systemsteuerung -> Verwaltung -> Computerverwaltung -> Geräte-Manager (Doppelklick). * Im rechten Fenster findet man unter 'Laufwerke' die installierte CF Karte mit der Beschreibung. Hier notiert man sich den Namen der Karte oder kopiert den Namen ins Clipboard.
Teraz przechodzimy do rejestru.
* Windows -> Start -> Ausführen -> regedit
* Zu folgendem Eintrag navigieren:
HKEY_LOCAL_MACHINE -> SYSTEM -> ControlSet001 -> ENUM -> USBSTOR
* Dort steht der Name der CF Karte (z.B.: ).
Regedit
* Diesen Registry-Schlüssel-Eintrag kopieren (rechte Maustaste).
Teraz za pomocą edytora (wystarczy Notatnik!) edytujemy plik cfadisk.inf.
* In dem Eintrag [cfadisk_device] stehen 8 mal fast identische Einträge. Wir benötigen nur 1 davon, also 7 Einträge davon löschen.
* Im übrig gebliebenen Eintrag [cfadisk_device] stehen 8 mal fast identische Einträge. Wir benötigen nur 1 davon, also 7 Einträge davon löschen.
* Ein Eintrag bleibt über und sieht so aus :
%Microdrive_devdesc% = cfadisk_install,IDE\DiskIBM-DSCM-11000___________SC2IC801
Das Fettgedruckte wird jetzt gelöscht und durch den kopierten Registry-Eintrag ersetzt.
* Wir benötigen nicht den ganzen Registryeintrag (HKEY_LOCAL_MACHINE usw.), deswegen alles bis 'USBSTOR\Disk&Ven..' löschen
* Somit sollte der Eintrag so (oder ähnlich, je nach verwendeter CF Karte) aussehen:
%Microdrive_devdesc% = cfadisk_install,USBSTOR\Disk&Ven.....
* Jetzt die Datei cfadisk.inf abgespeichern.
Teraz musimy poinformować Windows, że karta CF wymaga nowego sterownika.
* Windows -> Start -> Einstellungen -> Systemsteuerung -> Verwaltung -> Compterverwaltung -> Gerätemanager * Im rechten Fenster steht das IDE Laufwerk (also unsere CF Karte). Mit der rechten Maustaste drauf und 'Treiber aktualisieren'. * In den darauf folgenden Abfragen geben wir an, er möge nach dem Treiber dort suchen, wo die cfadisk.sys und die cfadisk.inf liegt. * Achtung: NICHT Windows nach Treibern suchen lassen ! Wir geben den Ort vor, wo die Treiber liegen und zwar dort, wo wir sie (siehe oben) hinkopiert und editiert haben. * Abfragen nach nicht signierten Treibern ignorieren wir und bestätigen mit 'Fortsetzen'.
Po ponownym uruchomieniu komputera nasza karta CF jest już „Dyskiem lokalnym IDE” !
Ustawianie trybu Fixed-Disk dla kart Sandisk:
Narzędzie atcfwchg.com ustawia bit w kontrolerze karty CF Sandisk, który określa, czy jest to Fixed-Disk, czy Removable-Disk. Przełączenie jest możliwe tylko za pomocą tego narzędzia i tylko za jego pomocą można je cofnąć. Ponowne formatowanie / partycjonowanie karty CF nie ma wpływu na to ustawienie.
Według poniższej instrukcji w tryb Fixed-Disk można przełączyć wyłącznie karty Sandisk:
- pobrać narzędzie atcfwchg.com (do znalezienia przez Google / narzędzie pochodzi od samego Sandisk)
- upewnić się, że karta CF jest sformatowana w systemie plików FAT i znajduje się na niej narzędzie atcfwchg.com (można to zrobić także za pomocą czytnika kart)
- uruchomić komputer z wbudowaną kartą CF z adapterem IDE-CF pod prawdziwym DOS-em (albo z dyskietki startowej DOS, albo z płyty CD startowej DOS, dostępnej tutaj
- C:\ powinno być kartą CF, przejść na c:\ (c: klawisz Enter), a następnie wpisać następujące polecenie:
- atcfwchg.com /p /f (Cofnięcie całości wykonuje się za pomocą ???)
- jeśli wszystko się powiedzie, program wyświetli komunikat o powodzeniu: pass!
- podczas instalacji Windows ponownie usunąć wszystkie partycje i utworzyć je na nowo, co pozwala uniknąć błędów.
Od tej pory karta CF Sandisk jest w trybie Fixed-Disk i może być bez ograniczeń używana jako SSD.
Dalsze możliwości
- Niestety z powodu braku miejsca nie jest dotąd możliwe jednoczesne używanie dysku SSD CF i zwykłego dysku HDD. Zasadniczo można jednak zamontować macierz RAID-0 z 2 dysków SSD. Podwoiłoby to przepustowość oraz pojemność (ale także prawdopodobieństwo awarii).
- Można zamontować dysk SSD CF i dysk HDD 1,8" we wnęce na dysk HDD 2,5" i w ten sposób połączyć zalety SSD z większą pojemnością HDD
- Karty MiniPCI z pamięcią flash, czyli podobne do modułu Turbo Memory, ale o większej pojemności.
- Dla pełnowymiarowego PCI istnieją także karty z 4xCF, zob. tutaj
- jako alternatywę dla CF-SSD można też w pełni wyposażyć RAM, buforować zawartość dysku twardego i wyłączyć dysk twardy.
Linki
- http://www.thinkpad-forum.de/thinkpad-hardware/x-series-inkl-tablet/29211-x41-sd-cf-ssd-und-andere-%C3%BCberlegungen/
- Film na YouTube o wyjmowaniu dysku twardego w x40
- Test praktyczny: SSD w notebooku – za 100 euro
- Test szybkości różnych kart CF
- (http://www.ohlhagen.de/xpaufcf.php Windows XP na Compact Flash]
