谁可以详细介绍硬盘的Serial-ATA接口

谁可以详细介绍硬盘的Serial-ATA接口,第1张

ATA是广为使用的IDE和EIDE设备的相关标准。ATA是AT Attachment的缩写,意思是AT计算机上的附加设备(还记得IBM PC/AT吗?)。ATA可以使用户方便地在PC机上连接硬盘。 ATA标准从1994年至今共经历了7代标准,现在简述如下: ATA-1(1994):是最早的IDE标准。 ATA-2(1996):是EIDE的标准,支持PIO3,4和DMA 1,2传输方式,最大数据传输速度为16MB/s。 ATA-3(1997):引入了SMART和安全特性,没有制定新的传输标准。 ATA-4(1998):著名的“UDMA33”标准。引入了新的ATA命令和协议,最大数据传输速度为33MB/s。 ATA-5(2000):增加了一些新的ATA命令。最大数据传输速度为66MB/s。 ATA-6(2000):UDMA100。 ATA-7(2002):UDMA133。

SATA是Serial ATA的缩写,即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

与并行ATA相比,SATA具有比较大的优势。首先,Serial ATA以连续串行的方式传送数据,可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。Serial ATA一次只会传送1位数据,这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次,Serial ATA的起点更高、发展潜力更大,Serial ATA 10定义的数据传输率可达150MB/sec,这比目前最块的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高,而在已经发布的Serial ATA 20的数据传输率将达到300MB/sec,最终Serial ATA 30将实现600MB/sec的最高数据传输率。

在此有必要对Serial ATA的数据传输率作一下说明。就串行通讯而言,数据传输率是指串行接口数据传输的实际比特率,Serial ATA 10的传输率是15Gbps,Serial ATA 20的传输率是30Gbps。与其它高速串行接口一样,Serial ATA接口也采用了一套用来确保数据流特性的编码机制,这套编码机制将原本每字节所包含的8位数据(即1Byte=8bit)编码成10位数据(即1Byte=10bit),这样一来,Serial ATA接口的每字节串行数据流就包含了10位数据,经过编码后的Serial ATA传输速率就相应地变为Serial ATA实际传输速率的十分之一,所以15Gbps=150MB/sec,而30Gbps=300MB/sec。

SATA的物理设计,可说是以Fibre Channel(光纤通道)作为蓝本,所以采用四芯接线;需求的电压则大幅度减低至250mV(最高500mV),较传统并行ATA接口的5V少上200倍!因此,厂商可以给Serial ATA硬盘附加上高级的硬盘功能,如热插拔(Hot Swapping)等。更重要的是,在连接形式上,除了传统的点对点(Point-to-Point)形式外,SATA还支持“星形”连接,这样就可以给RAID这样的高级应用提供设计上的便利;在实际的使用中,SATA的主机总线适配器(HBA,Host Bus Adapter)就好像网络上的交换机一样,可以实现以通道的形式和单独的每个硬盘通讯,即每个SATA硬盘都独占一个传输通道,所以不存在象并行ATA那样的主/从控制的问题。

Serial ATA规范不仅立足于未来,而且还保留了多种向后兼容方式,在使用上不存在兼容性的问题。在硬件方面,Serial ATA标准中允许使用转换器提供同并行ATA设备的兼容性,转换器能把来自主板的并行ATA信号转换成Serial ATA硬盘能够使用的串行信号,目前已经有多种此类转接卡/转接头上市,这在某种程度上保护了我们的原有投资,减小了升级成本;在软件方面,Serial ATA和并行ATA保持了软件兼容性,这意味着厂商丝毫也不必为使用Serial ATA而重写任何驱动程序和操作系统代码。

另外,Serial ATA接线较传统的并行ATA(Paralle ATA)接线要简单得多,而且容易收放,对机箱内的气流及散热有明显改善。而且,SATA硬盘与始终被困在机箱之内的并行ATA不同,扩充性很强,即可以外置,外置式的机柜(JBOD)不单可提供更好的散热及插拔功能,而且更可以多重连接来防止单点故障;由于SATA和光纤通道的设计如出一辙,所以传输速度可用不同的通道来做保证,这在服务器和网络存储上具有重要意义。

Serial ATA相较并行ATA可谓优点多多,将成为并行ATA的廉价替代方案。并且从并行ATA过渡到Serial ATA也是大势所趋,应该只是时间问题。相关厂商也在大力推广SATA接口,例如Intel的ICH6系列南桥芯片相较于ICH5系列南桥芯片,所支持的SATA接口从2个增加到了4个,而并行ATA接口则从2个减少到了1个;nVidia的nForce4系列芯片组已经支持SATA II即Serial ATA 20,而且三星已经采用Marvell 88i6525 SOC芯片开发新一代的SATA II接口硬盘,并将在2005年初推出。

ata是at

attachment的缩写,意思是at计算机上的附加设备。ata可以使用户方便地在pc机上连接硬盘。

ata标准从1994年至今共经历了7代标准,现在简述如下:

ata-1(1994):是最早的ide标准。

ata-2(1996):是eide的标准,支持pio3,4和dma

1,2传输方式,最大数据传输速度为16mb/s。

ata-3(1997):引入了smart和安全特性,没有制定新的传输标准。

ata-4(1998):著名的“udma33”标准。引入了新的ata命令和协议,最大数据传输速度为33mb/s。

ata-5(2000):增加了一些新的ata命令。最大数据传输速度为66mb/s。

ata-6(2000):udma100。

ata-7(2002):udma133。

你所说的ata是广为使用的ide和eide设备的相关标准。

其中就包含了

pata和sata

pata就是parallel

ata:并行ata

ultra

ata/133之前(包括ultra

ata/133)都是pata

sata

就是serial

ata

:点对点串行ata

它因为有更轻薄、更灵活的的接线

支持热插拔、功耗更低、安装简便性、内部散热以及驱动器配置方面带来很多的好处、数据传输速率更快等优点

将慢慢代替pata成为硬盘接口的主流

IDE 硬盘是旧的传统的ATA硬盘

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。

IDE接口优点: 价格低廉、兼容性强、性价比高

IDE接口缺点: 数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少

SATA硬盘与传统的并行ATA硬盘相比具有非常明显的优势:首先是SATA的传输速度快,除此之外,SATA硬盘还具有安装方便、容易散热、支持热插拔等诸多优点,这些都是并行ATA硬盘无法与之相比的。正因如此,SATA硬盘一经上市便受到广大硬件玩家的追捧,成为市场关注的焦点。但并非所有的主板都支持SATA硬盘,一些老主板并不直接支持SATA硬盘,如果买了一块SATA硬盘,就还必须购买一块SATA接口卡才行。 安装和普通IDE硬盘是有一点点不一样。

目前情况下,SATA硬盘分为原生和桥接两种,

1. 原生SATA硬盘 这是真正的SATA硬盘,采用真正的SATA控制器,而最新的SATAⅡ支持NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列),这个技术允许硬盘对读/写命令重新排序,允许硬盘根据哪一个功能最接近于磁头当前所在的位置来执行。

2. 桥接SATA硬盘 只是将普通的IDE硬盘通过桥接控制芯片将其转化为SATA硬盘,通过“主板-硬盘”采用桥接芯片来实现“串→并”、“并→串”的数据转换,在性能上比起IDE硬盘并没有太大的提升,反而会影响带宽。

桥接SATA硬盘一般都是采用Narvell公司的88i8030芯片或Silicon Image公司的Sil3611芯片,如果自己SATA硬盘上发现了这两种芯片,那就是桥接SATA硬盘,如果没有的话,就是原生SATA硬盘。

BIOS中激活SATA硬盘

在主板的BIOS设置程序中,一般会有一个关于SATA硬盘的设置选项:SATA MODE,一个是增强模式,一个是兼容模式,如果是兼容模式的话就是ATA/133。

ATA和IDE是一种硬盘,分为 33,66,100,133接口频率 \x0d\SATA,就是现在的主流,串口硬盘,SATA1为150频率 \x0d\SATA2具说可达到速度可达300M/S我也没用过, \x0d\SCIS,用于服务器,可达万转以上性能最强 \x0d\硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件,作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度,在整个系统中,硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上,硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种,IDE接口硬盘多用于家用产品中,也部分应用于服务器,SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场,而光纤通道只在高端服务器上,价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型,还正出于市场普及阶段,在家用市场中有着广泛的前景。在IDE和SCSI的大类别下,又可以分出多种具体的接口类型,又各自拥有不同的技术规范,具备不同的传输速度,比如ATA100和SATA;Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表着一种具体的硬盘接口,各自的速度差异也较大。 \x0d\\x0d\IDE \x0d\\x0d\IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更 奖恪 DE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。 \x0d\\x0d\IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。 \x0d\\x0d\SCSI \x0d\\x0d\SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。 \x0d\\x0d\光纤通道 \x0d\\x0d\光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。 \x0d\\x0d\光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。 \x0d\\x0d\SATA \x0d\\x0d\使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 10规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 20规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 \x0d\\x0d\主板上的Serial-ATA接口 \x0d\\x0d\串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说,就具有非常多的优势。首先,Serial ATA以连续串行的方式传送数据,一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目,使连接电缆数目变少,效率也会更高。实际上,Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作,分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据,同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次,Serial ATA的起点更高、发展潜力更大,Serial ATA 10定义的数据传输率可达150MB/s,这比目前最新的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/s的最高数据传输率还高,而在Serial ATA 20的数据传输率将达到300MB/s,最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。\x0d\\x0d\硬盘接口是连接硬盘驱动器和计算机的专用部件,它对计算机的性能以及在扩充系统时计算机连接其他设备的能力都有很大影响。硬盘驱动器接口的类型主要有:\x0d\\x0d\1、 ST506/412接口与ESDI接口\x0d\\x0d\ ST506/412是PC/XT、AT时代的标准接口标准。ST506/412最多可安装4个硬盘驱动器,允许最大硬盘空间为150MB。而ESDI(Enhanced Small Device Interface,增强型小型设备接口)是ST506/412接口的改进版,但与ST506/412接口互不兼容。ESDI支持的硬盘容量上增加到300MB,最大数据传输率为2MB/sec。目前这两种接口均已遭淘汰。\x0d\\x0d\2、SCSI接口\x0d\\x0d\ SCSI(Small Computer System Interface)即“小型计算机系统接口”是一种系统级的接口,支持硬盘的容量突破了528MB的限制,可以同时挂接7个不同的设备。目前SCSI接口有二个标准:SCSI-2和SCSI-3。SCSI-2又称为Fast SCSI,在8bit总线下能达到10M/s的数据传输率。而SCSI-3包括Ultra SCSI(8bit)、Ultra wide SCSI(含16bit和32bit)和Ultra2 SCSI。其中Ultra2 SCSI在8bit数据宽度下提供40M/s的数据传输率,在16位总线下最高能达到80M/s。SCSI接口的硬盘被广泛应用于网络服务器、工作站和小型计算机系统上,但由于SCSI接口硬盘的价格要比IDE接口硬盘高,而且使用时还必须另外购买SCSI接口卡,因而在家用电脑上仍以IDE接口的硬盘为主流。\x0d\\x0d\3、IDE接口\x0d\\x0d\ IDE(Integrated Drive Electronics)接口是Compaq公司为解决老式的ST506/412接口速度慢、成本高而开发出硬盘接口标准,亦即ATA(AT Attachment)接口标准。由于IDE接口的硬盘具有价格低廉、稳定性好、标准化程度高等优点,因此得到广泛的应用。ATA接口标准亦已由ATA、ATA-2、ATA-3发展到今天的Ultra ATA。\x0d\\x0d\ Ultra ATA(也称为Ultra DMA/33)是由Intel和Quantum公司共同提出的硬盘接口标准,与Fast ATA相比,Ultra ATA有以下几个优点:\x0d\\x0d\ 外部数据传率由Fast ATA的166MB/s提高到333MB/s;\x0d\\x0d\ 采用CRC循环冗余检验,通过两个寄存器的重复测试来提高数据传输的可靠性;由硬盘直接产生选通信号,并且同时将数据传送到总线上,从而减少数据传输的延迟时间。\x0d\\x0d\ 要发挥Ultra ATA的威力,除了要有一块Ultra ATA接口的硬盘外,还需要有操作系统和芯片组的支持。目前支持Ultra ATA的芯片组包括Intel的430TX、440LX,SiS 5597/5581,VIA的VP2、VP3,ALi的Aladdin IV+,AMD-640以及所有100Mhz的芯片组。虽然,Ultra ATA向下兼容于Fast ATA,两者都是使用40pin的接口,但如果芯片组或操作系统不支持,即使是Ultra ATA硬盘也只能达到166MB/s的外部传输率。\x0d\\x0d\ 4、IEEE 1394接口 \x0d\\x0d\ IEEE 1394并不是硬盘专用接口,但它却可以方便地连接包括硬盘在内的63个不同设备,并支持即插即用和热插拨。在数据传输率方面,IEEE 1394可以提供100MB/s、400MB/s、12GB/s三档高速传输率,是现时所有硬盘望尘莫及的。虽然目前市面上仍未能见到IEEE 1394接口的硬盘,但由于IEEE 1394接口的先进性,它必然会取代SCSI和IDE而成为明日的硬盘接口。目前Windows 98已支持IEEE 1394。

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