Enabling DMA Mode Transfers

PIO 모드와 DMA 모드

ATA는 'PIO 모드'('Programmed I/O Mode')와 'DMA 모드'('Direct Memory Access Mode')라고 하는 두 가지 전송 모드 클래스를 정의합니다. PIO 모드 전송은 훨씬 느리며 프로세서가 장치와 메모리 간의 전송을 중재해야 합니다. DMA 모드 전송은 훨씬 빠르며 프로세서의 개입 없이 이루어집니다. ATA 채널의 장치 중 하나라도 PIO 모드를 사용하면, 두 장치 모두 PIO 모드를 사용해야 합니다. 이 경우 처리량이 급격히 감소하고 프로세서에 큰 부하가 걸려, 드라이브에 액세스할 때마다 시스템이 느려집니다.

모든 최신 ATA 및 ATAPI 장치는 DMA 모드를 지원하지만, 하위 호환성을 위해 대부분 PIO 모드를 사용하도록 설정할 수 있습니다. PIO 모드를 사용하는 것은 좋은 선택이 아닙니다. 시스템을 업그레이드할 때 PIO 모드만 지원하는 드라이브가 발견되면 교체하세요. 어차피 아주 오래된 하드 드라이브와 광학 드라이브만 PIO 모드로 제한되므로, 교체하는 것이 당연합니다.

하드 디스크와 인터페이스가 지원하는 DMA 수준에 따라 DMA 전송을 활성화해도 디스크 성능이 눈에 띄게 향상되지 않을 수도 있지만, PIO 전송이 프로세서에 주는 부담을 크게 줄여주므로 DMA 활성화는 항상 가치가 있습니다. PIO 전송을 사용할 때 CPU 사용률이 75%인 컴퓨터라도, DMA 전송을 사용하면 CPU 사용률이 1.5% 수준이 되면서도 동일하거나 더 나은 디스크 성능을 제공할 수 있습니다. 멀티태스킹 운영 체제에서는 이렇게 확보된 추가 CPU 자원이 더 빠른 시스템 응답 속도로 이어집니다.

DMA 전송을 사용하려면 하드 드라이브, BIOS, 칩셋이 명시적으로 DMA를 지원해야 하며, 운영 체제에 DMA 드라이버가 설치, 로드 및 활성화되어 있어야 합니다. 최신 버전의 Windows는 모두 DMA 전송을 지원하지만, 다음과 같은 이유로 DMA가 항상 기본적으로 활성화되어 있지는 않습니다:

• 새로 설치된 Windows는 자동으로 DMA 지원 드라이버를 설치하고 BIOS, 인터페이스 및 하드 드라이브의 DMA 호환성을 테스트합니다. 이 테스트 중 하나라도 실패하면 DMA가 비활성화됩니다. 세 가지 모두 성공하면 드라이브와 인터페이스가 공통으로 지원하는 가장 빠른 DMA 모드에서 DMA가 자동으로 활성화됩니다.
• 기존 시스템을 Windows XP로 업그레이드하는 경우, 이전에 DMA가 활성화되어 있던 경우에만 자동으로 DMA가 활성화됩니다. 이전에 DMA가 비활성화되어 있었다면 수동으로 활성화해야 합니다.

두 번째 하드 드라이브를 설치하고 시스템을 다시 시작하면, 즉시 해당 드라이브의 현재 DMA 상태를 확인하고 활성화되어 있지 않으면 DMA를 활성화하세요. 이를 위해 다음 단계를 따르세요:

그림 7-13: Windows XP에서 이 하드 드라이브가 UDMA-5(UltraATA-100) 전송 모드를 사용 중임을 보여줍니다

1. 내 컴퓨터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 속성을 선택하여 시스템 속성 대화 상자를 표시합니다.
2. 하드웨어 탭을 클릭한 다음 장치 관리자 버튼을 클릭하여 장치 관리자를 표시합니다.
3. IDE ATA/ATAPI 컨트롤러 항목을 찾아 확장합니다. 두 개의 ATA 컨트롤러가 활성화된 표준 시스템에는 세 가지 항목이 나열되어 있습니다. 첫 번째는 ATA 컨트롤러 자체를 설명하므로 무시해도 됩니다. 나머지 두 항목은 '기본 IDE 채널'과 '보조 IDE 채널'입니다.
4. DMA를 활성화하려는 장치가 연결된 채널을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 속성을 선택한 다음, 고급 설정 탭을 클릭하여 그림 7-13에 표시된 대화 상자를 엽니다.
5. 이 대화 상자에는 선택한 ATA 채널의 장치 0(마스터) 및 장치 1(슬레이브)에 대한 장치 유형과 현재 전송 모드가 표시됩니다. 현재 전송 모드 필드에는 현재 사용 중인 전송 모드가 표시되며 다음과 같이 변경할 수 있습니다:

Windows는 인터페이스, 케이블 및 장치에서 지원하는 가장 빠른 모드인 표시된 MDA 또는 UDMA 모드를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 하드 드라이브가 UltraATA-100을 지원하고 내장 마더보드 인터페이스가 UltraATA-66을 지원하더라도 표준 40선 ATA 케이블을 사용하면 Windows는 인터페이스를 UltraATA-33으로 구성합니다. 해당 케이블을 80선 UltraDMA 케이블로 교체하고 시스템을 다시 시작하면 Windows는 인터페이스를 UltraATA-66으로 재구성합니다. 사용하려는 UDMA 모드를 명시적으로 선택할 수는 없습니다.

Windows는 인터페이스와 장치에서 지원하는 가장 빠른 PIO 모드인 PIO-4(16.7 MB/s)를 사용하고 있습니다. 전송 모드가 현재 'PIO 전용'으로 설정된 경우, 전송 모드를 'DMA(사용 가능한 경우)'로 설정하고 시스템을 다시 시작하여 DMA를 활성화할 수 있습니다. 시스템을 다시 시작한 후에도 장치의 현재 전송 모드에 'PIO 모드'가 표시되면 해당 장치는 DMA 모드에서 사용할 수 없는 것입니다. DMA를 지원하는 장치로 교체하세요.

장치가 설치되어 있지 않습니다.

최신 버전의 Windows는 모두 부팅 시 분명한 DMA 문제를 감지하면 자동으로 DMA 전송을 비활성화하고 PIO 전송으로 되돌립니다. 시스템을 다시 시작할 때 DMA 확인란이 체크된 상태로 유지되지 않는다면 컴퓨터가 DMA를 제대로 지원하지 않는다는 좋은 징후입니다. 불행히도 이 지원 여부 확인 방법이 완벽한 것은 아닙니다. DMA가 성공적으로 설치된 것처럼 보일 수 있지만, 간헐적인 문제가 발생할 수 있습니다. 다음 증상 중 하나라도 나타나면 DMA 문제가 있을 수 있습니다(아닐 수도 있습니다):

• 하드 디스크에 전혀 액세스할 수 없거나 파일이 손상되었거나 누락된 것을 발견합니다.
• 드라이브가 가끔 잠시 멈추거나 파일 액세스 중에 속도가 빨라지거나 느려지는 것처럼 보입니다.
• 키보드나 포그라운드 응용 프로그램이 가끔 짧은 시간 동안 응답을 멈추거나 마우스가 끊기거나 응답하지 않습니다.
• 설치의 플러그 앤 플레이 감지 단계에서 Windows가 멈춥니다.
• Windows가 안전 모드에서만 시작됩니다.
• DMA를 활성화하기 전보다 Windows 종료 시간이 훨씬 오래 걸립니다.

이러한 문제가 발생한다고 해서 반드시 컴퓨터에서 DMA를 사용할 수 없는 것은 아닙니다. 다음은 이러한 문제의 주된 원인입니다:

ATA 표준에 따르면 케이블 길이는 18인치(0.45m)를 넘을 수 없지만, 24인치나 36인치 PATA 케이블을 사용하는 경우도 흔합니다. 이렇게 긴 케이블은 고속 DMA 모드에서 안정적으로 작동하지 않을 수 있습니다. 케이블 품질도 매우 다양합니다. 컴퓨터 매장 바구니에서 파는 1.99달러짜리 케이블은 새 하드 드라이브와 함께 제공된 케이블보다 고속에서 안정적으로 작동할 가능성이 낮습니다. 하드 드라이브를 설치할 때는 항상 기존 ATA 케이블을 드라이브와 함께 제공된 케이블로 교체하세요. 드라이브와 함께 케이블이 제공되지 않았다면 품질이 좋은 DMA 케이블을 별도로 구매하세요. DMA에 문제가 있다면 케이블을 더 좋은 것으로 교체하는 것만으로 해결될 수 있습니다.

현재 모든 드라이브는 DMA를 올바르게 지원하지만, 초기 UltraATA-33 드라이브 중 일부는 DMA 모드를 올바르게 구현하지 못했습니다. 구형 드라이브를 DMA를 사용하도록 재구성하는 경우, 먼저 해당 모델에 대한 자세한 정보를 제조사 웹 사이트에서 확인하세요. 일부 모델의 경우 소프트웨어 패치를 사용할 수 있습니다.

이론적으로 DMA 지원을 제공하는 초기 BIOS 구현 중 일부는 이를 올바르게 수행하지 못합니다. 컴퓨터에 대한 최신 BIOS 개정판을 사용할 수 있다면 이를 다운로드하여 설치하면 간헐적인 DMA 문제가 해결될 수 있습니다. 현재 BIOS가 DMA를 지원하지 않는 경우, 해당 기능을 추가할 수 있는 개정 버전이 있을 수 있습니다.

SATA로 간편하게

다양한 PIO 및 DMA 모드를 사용할 수 있는 PATA 드라이브 및 인터페이스와 달리, SATA 드라이브와 인터페이스는 DMA 모드만 사용합니다. 설정을 수동으로 구성할 필요가 없습니다. SATA 드라이브가 작동 중이라면 최적의 설정을 사용하고 있다고 확신할 수 있습니다.

하드 드라이브에 대한 추가 정보