Todo sobre la interfaz IDE en discos duros

Seguro que si ya eres un veterano de los PC (o de ordenadores como Commodore Amiga o Atari ST) y vienes usando alguno desde finales de los 80 o principios de los 90, recordarás cuando en las especificaciones de ese 386 clónico que te compraste te indicaban que traía disco duro, con una capacidad equis, y que el interfaz de conexión era IDE. Y así nos tiramos muchos años, con ese tipo de puerto en nuestra mente como requisito ineludible para poder añadir más y más almacenamiento a nuestros equipos… hasta que más o menos a principios de los 2000 pasó a llamarse de otra forma.

Como os contamos, el conector IDE fue discontinuado o declarado como obsoleto en 2003, cuando fue reemplazado por el conector SATA. Tenía bastantes inconvenientes y limitaciones este conector, siendo necesario el desarrollo de una nueva solución más eficiente y, sobre todo, fácil de manipular ya que ese conector con tantos pines era una solución que había servido en los comienzos de la informática, que fueron bastante rudimentarios, pero no para otros tiempos en los que se requerían soluciones plug and play.

De todas formas, la interfaz IDE tenía una gran cantidad de particularidades que te vamos a contar a continuación y que explican el por qué de que durara tantos años entre nosotros.

¿En qué consiste la interfaz IDE?

Hablamos de un tipo de conector o interfaz utilizado para disqueteras, discos duros y lectores y grabadores de CD y/o DVD desde la segunda mitad de los años 80 hasta la década completa de los 90. Las siglas IDE provienen del nombre Integrated Drive Electronics, que es el nombre que le dio inicialmente Western Digital, quien desarrolló este conector junto a Compaq en el año 1986, por lo que ya tiene casi 40 años. Ahí es nada.

Una de las muchas curiosidades del conector IDE es que también se le conoce como conector ATA. El origen de esta segunda denominación no es menos curioso. IBM lo denominaba como AT, que son las siglas de Advanced Technology (Tecnología Avanzada). Posteriormente, pasaría a ser conocido como ATA, que son las siglas de AT Attachment y finalmente, a partir de 2003 como Serial ATA, o más comúnmente como SATA. Así que de aghí viene que cuando hablamos de IDE prácticamente nos estemos refiriendo también a ATA.

No son las únicas particularidades que tenían este tipo de conectores y cables. Permitirá instalar más de una unidad de almacenamiento con un solo cable, e incluso permitía combinar un disco duro y un lector y/o grabador de CD y/o DVD. Sin embargo, conectar dos unidades con un mismo cable obligaba a utilizar un jumper para seleccionar cuál de las dos unidades era el Maestro (Master) y cuál el Esclavo (Slave) como veremos más adelante en este artículo.

Quizá, una de las particularidades más exóticas estaba en que conectar dos o más discos duros en un único conector requería de modificaciones. Los discos duros tenían una serie de pines conectados por un jumper que se debía configurar. Necesariamente, necesitábamos un disco duro maestro y el resto, eran esclavos. Funcionaban siempre independientemente, pero si no se hacía esto, se daban errores o no se detectaba el disco duro secundario.

La interfaz IDE hacía uso de un conector de 40 pines con un saliente en lateral para impedir una instalación incorrecta. Otra de las particularidades es que algunos dispositivos tenían 39 pines, en vez de los 40 pines.

Versiones de esta interfaz de datos

Como cualquier interfaz de transferencia de datos, existieron diferentes revisiones. El conector IDA / ATA fue recibiendo diferentes mejoras y actualizaciones según las necesidades de la industria. Se requería que soportaran nuevas funciones, características y, sobre todo, mayores velocidades de transferencia. Realizaremos un repaso de las diferentes versiones y sus principales características.

IDA y ATA-1

Western Digital fue quien desarrolló la primera versión de IDE (Integrated Drive Electronics). Control Data Corporation y Compact desarrollaron el conector, los protocolos de señalización y otros aspectos.

La denominación IDE inicialmente fue dada porque el control de accionamiento estaba integrado en el propio accionamiento. Pero, IBM utilizaba este sistema mediante una tarjeta instalada en la placa base. Estas se usaban para unidades ATA paralelas basadas en el bus ISA. No vamos a profundizar más en este aspecto por ser extremadamente técnico.

Debido a que en ese momento IBM era la empresa de ordenadores más importante, se terminó estandarizando su denominación. Así, en 1994 se establece el estándar ANSI X3.221-1994 de nombre «Interfaz de conexión AT para unidades de disco». Como posteriormente se desarrollaron nuevas variantes, se la pasó a denominar ATA-1. Destacar que este conector era exclusivamente para discos duros.

EIDE y ATA-2

Fue en 1994, paralelamente a la adopción del estándar ATA-1, Western Digital introduce una solución más nueva denominada Enhaced IDE (EIDE). Aquí ya se incluyen la mayoría de especificaciones para ATA-2 y otras mejoras.

Oficialmente, en 1996 se establece su estándar en la norma ANSI X3.279-1996, «AT Attachment Interface with Extensions ATA-2». Una de las particularidades de la norma ATA-2 es que ya recoge la posibilidad de conectar otra cosa que no fueran discos duros, aunque seguía siendo para este tipo de componentes.

ATAPI

La norma presentada en 1996 deja la puerta abierta a la posibilidad de conectar otros dispositivos. Surge un grupo denominado Smart Form Factor Committee (SFF) buscar que ATA se use en otros dispositivos que no sean discos duros. Es cuando se integra la capacidad para soportar dispositivos de medios extraíbles mediante el comando «expulsión de medios».

El comité define el estándar  ATA Packet Interface (ATAPI) como un protocolo mejorado para la transmisión de comandos y respuestas SCSI. Este es un mecanismo bastante complejo de conversión entre diferentes lenguajes que agrega nuevas funciones y capacidades.

Será gracias a este nuevo protocolo SCSI que se puedan conectar otros dispositivos al conector IDE que no sean discos duros. Es el preciso momento en que se pueden conectar elementos como unidades de CD y DVD o disqueteras de tipo Zip y SuperDisk.

UDMA y ATA-4

Versión de la interfaz que agrega nuevos modos de transferencia. Hasta ahora las versiones ATA permitían transferencias de 16 MByte/s a 33 MByte/s. Se agrega ahora un nuevo estándar de cable de 80 hilos para mejorar las capacidades. Gracias a esta modificación, se permiten velocidades de hasta 133 MByte/s.

Ultra ATA

Denominación usada por WD para una serie de mejoras referentes a las velocidades del estándar ATA. Concretamente, en el 2000, la empresa publica un documento donde describe Ultra ATA/100. Es una versión mejorada del estándar ATA/ATAPI-5 que permitía velocidades de entre 66 MB/s y 100 MB/s. Estas mejoras se integraron en el estándar ATA/ATAPI-6, lanzado en 2002 y que sería la última vez que se mejoraría.

Desaparición de ATA / IDE

La informática estaba llegando a un punto que necesitaba un salto importante de rendimiento. ATA tenía muchas limitaciones técnicas para el rendimiento de las unidades de almacenamiento, principalmente. Esto obligo a la creación de la interfaz Serial ATA (SATA) que se presentó en 2003 y dejo obsoleto al estándar Parallel ATA. Entre las ventajas de este tipo de interfaz, está la de no requerir establecer unidades, maestro y esclavo, así como retirar unidades en caliente.

Su adopción fue bastante rápida, ya que en 2006 pocos fabricantes de placas base seguían ofreciendo conector PATA. Intel en 2007 lanzado el chipset Intel ICH10, el cual ya no ofrecía compatibilidad con PATA. Esto provocaba que, si algún fabricante de placas base quería seguir ofreciendo soporte PATA, debía agregar un chip específico.

Western Digital dejó de fabricar discos duros con interfaz PATA en diciembre de 2013. Actualmente, se usan en sistemas muy antiguos y es difícil encontrar reemplazo para estas unidades. Se pueden solicitar unidades específicas, con el alto coste o usar adaptadores.

La última versión de la interfaz SATA (SATA III) fue lanzada en 2008. Desde entonces este estándar no ha tenido mejoras relevantes de rendimiento y/o prestaciones. Esto se debe a que ha sido relegado por la nueva interfaz M.2 NVMe que ofrece mayores velocidades de lectura y escritura.

Discos duros maestros y esclavos

La interfaz IDE permitía la paralelización, lo cual quiere decir que se podían conectar varios dispositivos en el mismo cable. Esta capacidad desaparece con la interfaz SATA, al ser una interfaz de datos de tipo serie, permitiendo solo un dispositivo por cable.

El problema de conectar dos o más dispositivos en un cable IDE estaba en la configuración. Se requería que uno de los dispositivos actuase como «maestro» (Master) y el resto como «esclavos» (Slave). Básicamente, era un mecanismo simple para asignar prioridades a la hora de acceso, sobre todo.

Esta distinción era necesaria para permitir que ambas unidades compartieran el mismo cable de datos sin conflictos. De no ser así, podríamos tener diferentes problemas de funcionamiento importantes. Las configuraciones de maestro y esclavo se realizaban mediante unos pines y un jamper que los unía. Además de la configuración de maestro y esclavo, permitían otros tipos de configuraciones avanzadas para usos muy determinados.

La unidad o dispositivo 0 es la que aparecerá primero en la BIOS y que se utilizará para arrancar el sistema operativo; dicho de otra manera, podías tener instalado el sistema operativo en dos discos duros y cambiar desde cuál arrancar solo cambiando el jumper de posición en ambos discos para seleccionar uno primario y otro secundario. Esto obligaba a que los PCs que tenían interfaz IDE y un solo disco duro tuvieran que tener, obligatoriamente, el jumper en la posición Master porque si no la BIOS no sabía desde dónde tenía que arrancar el PC, aunque eso fue solucionado en versiones posteriores con una configuración especial llamada «Single».

Actualmente, la unidad de arranque se puede configurar de manera sencilla por BIOS sin necesidad de otra configuración. Es más, muchos modelos de placas base agregan un menú de arranque rápido sin necesidad de entrar en BIOS. Dicho menú permite rápidamente establecer cuál es o será la unidad principal del sistema.

Comparativa entre IDE y SATA

Para ir finalizando, vamos a ver una pequeña comparativa entre la interfaz IDE y la SATA. Esto permite ver de una manera mucho más sencilla la diferencia entre ambas tecnologías.