Discos Rígidos CE-ATA | Clube do Hardware

Introdução

Durante o IDF Fall 2005 (Intel Developer Forum) a Intel apresentou as especificações finais para o novo padrão de discos rígidos CE-ATA, especialmente o formato do conector que será usado por este novo padrão.

O CE-ATA é um padrão para discos rígidos extremamente pequenos, voltado para equipamentos tais como tocadores de mídia (MP3, vídeo, etc), câmeras digitais e filmadoras digitais. Até o momento o principal padrão disponível para este segmento é o CF+ (Compact Flash), que usa um conector de 50 pinos. Pinos demais para um dispositivo tão pequeno – produtos como os listados usam discos rígidos de 1 polegada! Além disso, o CF+ usa sinalização de 5 V, enquanto que tudo quanto é equipamento já mudou ou está em processo de mudança para sinalização de 3,3 V.

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Figura 1: Visão geral da solução CF+.

O conector CE-ATA usa apenas 10 pinos e tem somente 1/200 do volume do conector CF+:

Conector CF+: 42.8 x 36.4 x 3.3 mm
Conector CE-ATA: 8.1 x 3.4 x 0.9 mm

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Figura 2: Conector CE-ATA comparado ao CF+.

Na Figura 3 você pode ver um disco rígido CE-ATA da Hitachi, que mede somente 30 mm x 40 mm. Compare ele com uma moeda de um quarto de dólar, realmente impressionante! O conector tem a mesma distância do nariz até o queixo do George Washington!

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Figura 3: Disco rígido CE-ATA.

Comunicação

O conector CE-ATA tem quatro pinos de dados e por conta disso é também chamado “CE-ATA 4x” ou “CE-ATA de 4 bits”. Em um primeiro momento os engenheiros tentaram usar o mesmo conector usado por cartões MMC, porém um problema surgiu: diafonia (crosstalk), que é um tipo de interferência eletromagnética.

A diafonia ocorre quando um sinal transmitido em um fio interfere ou até mesmo corrompe o sinal que está sendo transmitido no fio adjacente. Fisicamente falando, isto ocorre porque quando um dado está sendo transmitido em um fio, ele gera um campo eletromagnético ao seu redor, e um fio posicionado dentro deste campo eletromagnético funciona como uma antena, capturando o sinal e, assim, modificando o sinal que estava sendo transmitido por este fio.

Este problema é particularmente forte em discos rígidos CE-ATA porque tanto os padrões CF+ e MMC foram originalmente criados para serem usados por cartões de memória. Como você sabe, cartões de memória não precisam de um flat-cable para ligar o cartão ao seu leitor: você simplesmente espeta o cartão dentro do leitor. Nos discos rígidos CE-ATA, no entanto, os engenheiros decidiram pelo uso de um pequeno flat-cable, permitindo uma melhor acomodação do disco rígido dentro do produto em que ele será instalado. Este flat-cable, entretanto, ajuda o fator “antena” que explicamos.

Na Figura 4 você vê um dado sendo transmitido de um disco rígido CE-ATA para um produto usando o conector MMC. A diafonia (crosstalk) foi de 375 mV, o que é um valor muito elevado.

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Figura 4: Problema de diafonia (crosstalk) em um disco rígido CE-ATA usando conector MMC.

A solução encontrada foi alterar a posição dos sinais no conector. Em vez de colocar os sinais de dados lado-a-lado, os engenheiros colocaram um sinal de terra ou um sinal de alimentação entre os sinais de dados. Esses sinais são imunes a interferência eletromagnética e funciona como uma blindagem, protegendo os sinais de dados e com isso resolvendo o problema de diafonia (crosstalk).

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Figura 5: Pinagem do conector CE-ATA comparada à pinagem do conector MMC.

O resultado foi que a diafonia (crosstalk) passou a ser de apenas 59,6 mV, como você pode ver na FIgura 6. Uma diafonia tão baixa não chega a interferir na comunicação do disco rígido.

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Figura 6: Transmissão de um dado em um disco rígido CE-ATA usando seu conector final.

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