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硬盘存储控制ATA和SATA是否有区别

桃子1年前 (2023-12-05)阅读数 7#综合百科
文章标签硬盘串行

不用转拉 如果你是那种硬盘的话 就是IDE 接口就可以咯

如果只有 一个IDE 就把光驱和硬盘接在一条数据线上面 没有问题的 要不就把光驱换成 STAT的 两个方法 随便选 呵呵

SATA与ATA的区别与传统的IDE不同,串行 ATA数据传输仅通过一根四线电缆与设备相连接来代替传统的硬盘数据排线,电缆的第1针供电,第2针接地,第3针作为数据发送端,第4针充当数据接收端,由于串行ATA使用点对点传输协议,所以不存在主/从盘的问题,免去用户设置硬盘主从跳线的麻烦。点对点传输协议还有一个优点,串行系统将不再限于单通道只能连接两块硬盘,它可同时连接很多硬盘,而且每个硬盘都是独享数据带宽,这一点是传统的ATA接口所无法媲美的。同时它不单支持硬盘,也支持DVD、CD-R/W设备。

串行ATA在传输速度方面已经超过了现有的最快的ATA133,串行ATA 第一代标准允许数据传输的最大速率约为150MB/s,而将要发布的串行ATA二代接口的最大传输速度会比目前的串行ATA高一倍,达到了300MB/s,未来的串行ATA第三代的传输速度将会达到600MB/s。

大家可能会问,既然串行ATA的优点有这么多,为什么它的标准发布这么久还没有真正的产品上市呢?原因很简单,以前很少厂家愿意为它投入金钱与时间。不过现在的情况已经完全不同了,在刚闭幕的IDF上,已经有多个实力派的厂家在技术上支持串行ATA的推行。其中以出品SICI/RAID控制芯片闻名的Adaptec公司将会成为生产串行ATA控制芯片的主力厂家。推出ATA133接口的Maxtor公司也投入了串行ATA的怀抱,还有希捷公司也推出它们的串行ATA接口的硬盘,它们的独特设计将串行ATA技术设定进硬盘的板载芯片中,不需要借用一些协议进行转换。其它的公司还有Promise、Silicon Image、NEC、Molex,当然还少不了Intel这位老大咯。^_^

连接串行ATA接口的电缆相比我们现在的硬盘数据线有很多的区别,一般的ATA100使用80针的接线,而串行ATA只需要使用一根4线的电缆,而且长度可以长达一米。所以用户安装方便,同时也减少占用了机箱空间,有利于机箱内部空气流动。

串行ATA接口的硬盘使用的电压比传统的ATA硬盘使用的电压低。现在除了Intel的ICH4南桥芯片支持使用串行ATA接口硬盘外,其它的芯片还没能支持串行ATA,所以在现有的主板上使用串行ATA接口硬盘就需要PCI-to-SATA 转接卡,或者是使用SATA-to-Parallel ATA转接卡。

在上面的大家终于可以看到串行ATA接口硬盘的庐山真面目了,上面给大家看到的只是串行ATA一代接口的产品。在IDF上已经宣布了串行ATA接口二代的发展计划。第二代的串行ATA将会分两个阶段来完成从研究室到市场。第一阶段是在今年的下半年将会完成串行ATA ii在服务器与网络贮存方面的应用开发,首款产品将会在2003年展现在世人面前;第二阶段在2003年的下半年将会进一步提高接口的传输速度,新的产品在2004年的下半年推出。另外串行ATA二代能兼容串行ATA一代,串行ATA二代的产品将会在今年的第二季度推向市场。串行ATA的风头已经直逼传统的ATA接口。

不久的将来,串行ATA将会是我们硬盘接口的首选,无论从它非一般高的传输率所能带来的系统性能提高还是从简化系统复杂程度与未来的可拓展性方面考虑,串行ATA都是力压传统的ATA,看来并行ATA转移到串行ATA已是大势所趋。

附注:ATA是什么东西?

ATA技术的发展历史:

ATA( Advanced Technology Attachment)从最早的ATA-1开始,已经经历了从ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)、ATA-3(FastATA-2)、Ultra ATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66到Ultra ATA/100的发展历程。就目前的产品状况来看,前面的几种类型已经基本上被淘汰了,用户比较熟悉的应该是Ultra ATA/33、Ultra ATA/66和Ultra ATA/100这几种类型的产品。其中从Ultra ATA/66开始,硬盘接口电缆便由原来的40线增加到了80线(增加了40根地线),其主要目的是为了减小电缆之间的电磁干扰(信号串扰),以增强数据在高速传输过程中的稳定性。

ATA/100是目前市面上占据主流地位的IDE硬盘接口,它也是ATA/66的后续类型,其硬盘接口电缆与 ATA/66相同,也是80线的接口电缆。ATA/100支持的最大外部数据传输率的理论值为 100MB/s。

从ATA-1到Ultra ATA/100,一直以来采用的都是并行传输模式(并行ATA),但是在并行传输模式下线路之间存在着信号串扰,却是一个不可回避的问题,尤其是在高速数据传输过程中,信号间的互相干扰对系统的稳定性造成了很大的影响,会严重降低系统的运行效率。这也就是为什么在ATA/66推出时要将硬盘接口电缆从40线增加到80线的原因,实际上增加的是40根屏蔽地线,其主要目的就是为了减小信号间的互相干扰。

ATA/133是完全延续原来并行 ATA的技术特征,它可以说与现在广泛采用的ATA/100没有任何区别,只是将硬盘接口带宽拓宽到了133MB/s,更大的带宽使系统能支持更高的传输率。由于此种接口类型是由迈拓公司独立设立,所以迈拓所谓的Fast Drive其实也就是 ATA/133的技术核心。从理论上讲,ATA/133能给系统带来一定的系统性能提升,但在目前硬盘内部传输率还不及 66.7MB/s的前提下,带宽由100MB/s拓宽到133MB/s究竟会对系统有多少影响还是个未知数,所以大部分人对ATA133都只抱有消极的思想。

编者按:文章中有一处没有说清楚,就是ATA是一种传输协议,而不是硬盘接口类型,即便是SATA,也还属于IDE硬盘。目前已有的接口类型有两种:SCSI和IDE,前者属于小型工作站或服务器的高级应用,相关产品非常昂贵。IDE的介绍见下文:

IDE接口是由Western Digital与COMPAQ Computer两家公司所共同发展出来的接口。因为技术不断改进,新一代Enhanced IDE(加强型IDE,简称为EIDE)最高传输速度可高达100MB/秒(Ultra ATA/100)。

硬盘存储控制ATA和SATA是否有区别

IDE接口有两大优点:易于使用与价格低廉,问世后成为最为普及的磁盘接口。但是随着CPU速度的增快以及应用软件与环境的日趋复杂,IDE的缺点也开始慢慢显现出来。Enhanced IDE就是Westem Digital公司针对传统IDE接口的缺点加以改进之后所推出的新接口。Enhanced IDE使用扩充CHS(Cylinder-Head-Sector)或LBA(Logical Block Addressing)寻址的方式,突破528MB的容量限制,可以顺利地使使用容量达到数十GB等级的IDE硬盘。

附注2:DMA又是什么?

打开硬盘的DMA传输模式不仅能提高传输速率,其读起盘来也不会老是要响上一阵了,而且还会让硬盘的CPU占用率降得很低。虽然不能达到SCSI硬盘那么低的CPU占用率,但比未打开之前可要强得多了,CPU还会因此而有一些加速效果。我们通常只要把主板的驱动程序安装好就可以自动打开DMA传输模式了,当然,如果没有自动打开的话,在您确定BIOS设置正确无误的情况下您可在“设备管理器”中手动将其打开。

IDE硬盘接口的几种传输模式有明显区别。IDE接口硬盘的传输模式,经历过三个不同的技术变化,由PIO(Programmed I/O)模式,DMA(Direct Memory Access)模式,直至现今的Ultra DMA模式(简称UDMA)。

PIO(Programmed I/O)模式的最大弊端是耗用极大量的中央处理器资源,在以前还未有DMA模式光驱的时候,光驱都是以PIO模式运行。大家可能还记得,当时用光驱播放VCD光盘,再配以软件解压,就算使用Pentium 166,其流畅度也不理想,这就是处理器被长期大量占用的缘故。以PIO模式运行的IDE接口,数据传输率达3.3MB/秒(PIO mode 0)至16.MB/秒(PIO mode 4)不等。

后来随着Fast ATA/DMA模式的出现,IDE接口及装置都开始有了DMA的支持,DMA模式分为Single-Word DMA及Multi - Word DMA两种,跟PIO模式的最大区别是:DMA模式并不用过分依赖CPU的指令而运行,可达到节省处理器运行资源的效果。不过,后来由于Ultra DMA模式的出现和决速普及。这两个模式也只会是昙花一现,不久即被UDMA所取代。Single-Word DMA模式的最高传输率达8.33MB/秒,Multi-Word DMA(Double Word)则可达16.66MB/秒。

由于Ultra DMA模式(Ultr ATA制式下所引用的一个标准)的普及,UDMA模式就全以16-bit Multi-Word DMA模式作为基准。UDMA其中一个优点是它除已拥有DMA模式的优点外,更应用了CRC(Cyclic Redundancy Check)技术,加强了资料在传送过程中侦错及除错方面的效能。在最初UATA/33规格制定时,为了保留IDE系统的最高兼容性,所以在硬件的设计上并没做出太大的修改,不仅能完全向下兼容旧式ATA装置,也无需硬件生产商改变接头及讯号联接的设计。自Ultra ATA标准推行以来,其接口便应用了DDR(Double Data Rate )技术将传输的速度提升了一倍,目前已发展到Ultra ATA/100了,其传输速度高达100MB/秒。

Ultra DMA/66/100专用的硬盘连接线和一般的40芯连接线有所不同。Quantum在制定Ultra ATA/66的同时,在旧有IDE排线的规格上略作修改。除沿用40芯的IDE接头外,排线更换成80芯,在原有40芯排线的每条线芯之间,都多加一条线来相隔,并将这40条新线跟原先40芯排线之中原有的7条地线相连,把构成Crosstalk现象的电磁波滤走而增加了数据传输的稳定性(在高速的电子讯号传输时,当一大堆带着高频讯号的电线互相靠近一起的时候,讯号线上发出的电磁波便会互相干扰,这就是所谓的“Crosstalk”现象)。Ultra ATA/66/100排线的基本规格是徘线全长不超过18英寸。也就是说要真正发挥Ultra DMA/66的高速传输是需硬盘、排线的配合的,当然如果搭配一般的40芯排线,Ultra DMA/66接口的硬盘依然能够以向下兼容的方式工作,只不过无法使用Ultra DMA/66罢了。

硬盘的传输模式进入UltraATA/100的时代。目前,硬盘的传输模式已由最早的PIO Mode 4(传输速率为16.6 MB/秒)进入UltraATA/100的时代。提醒DIY朋友注意,所选购的硬盘不仅要本身支持Ultra ATA/100,而所选购的主板的芯片组也要支持Ultr ATA/100,这样才能真正达到100MB/秒的传输速度。如果你现在使用的主板不支持Ultra ATA/1OO,只要购买一块i815E的主板或支持Ultra ATA/100的硬盘控制卡就行了。

目前,在硬盘接口技术上还有一个与Enhanced IDE很相近的接口称为Fast ATA。Fast ATA是另一硬盘大厂Seagate的技术。基本上,Fast ATA与Enhanced IDE都相同地遵循ATA Timing Extension for Local Bus attachment的规范,一般功能也很相近。不过EIDE可以延伸到非硬盘装置的功能,Fast-ATA却无法提供。

编者按:请注意,现在我们用于光驱的数据传输线就是40芯的,故而若把硬盘接在光驱线上虽然也能工作,但并不能打开DMA传输模式,数据吞吐较大时很容易影响机器反应性能(CPU占用过多)。

scsi与ata硬盘有什么区别。

IDE 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。

SCSI与ATA是硬盘的两大接口类型。长期以来,两者可以说互不侵犯,和睦共处,但如今,情况似乎有了变化。

当串行化的潮流向PC架构涌入时,ATA突然有了脱胎换骨的改变,无论是物理特性还是逻辑功能,都较以往有了重大的突破。PATA至SATA的转变甚至也让高高在上的企业级人士刮目相看。尤其是万转SATA硬盘出现,使SATA vs.SCSI的话题再次成为了用户争论的焦点。

那么,现在的你又该如何选择呢?个人用户我想就不用说,巨大的价格差距比任何理由都有份量。因此在这里我们着重分析一下在企业级应用中,SCSI与SATA的利弊取舍。

一、可靠性:

这可能是企业级用户最为关注的话题。在这些方面很多人一直有个误区,即SCSI=高可靠性、ATA=低可靠性。其实,硬盘的可靠性是与接口无关的。接口在硬盘上就是一块PCB电路板,而决定产品可靠性的更多的是那些硬盘的其他可更换的组件、如磁头、马达、轴承、伺服系统、磁头臂以及磁盘。使用与SCSI硬盘相同的组件加上ATA接口电路完全可以达到相同的可靠性级别。WD Raptor硬盘就可以提供120万小时的平均无故障时间和5年质保。

二、性能:

SCSI硬盘目前的最高转速可达15000rpm,SATA硬盘则是10000rpm,更高的转速可以获得更高的寻址速度,这永远是高转速硬盘的优势。但15000rpm并不是市场的主流,就目前最高采用率的SCSI硬盘而言,仍以10000rpm为主,此时Raptor与之相比完全不处劣势。我们可以从以下两个方面进行讨论:

接口速度:SCSI目前最高的水平是320MB/s,SATA是150MB/s。但SCSI总线是共享的,SATA则是点对点的,这就意味着当SCSI通道内的硬盘实际带宽总和超过320MB/s时(目前SCSI硬盘数据传输率最高在75MB/s,4块SCSI硬盘就基本达到了实际带宽总和),SCSI总线反而将成为瓶颈。SATA则没有这个问题。举个例子来说,5块SCSI硬盘系统的数据传输率仍然是有限的320MB/s 然而5块SATA的系统则能够达到750MB/s。

命令队列: SCSI的标记命令队列(TCQ?D?DTagged Command Queuing)功能是相对于PATA的绝对优势,但这也只能怪PATA并没有发挥ATA完全的优势。自1998年ATA-4规范开始,就加入了TCQ功能(实际上是CQ)。在SATA硬盘时代,WD公司率先在Raptor上支持了这一技术。而新一代SATA硬盘也将会支持SATA-II标准中的本机命令队列(NCQ?D?DNative Command Queuing)技术。Raptor虽然支持的是PATA中的相关功能,但在性能上已经展露头脚,著名的硬盘网站StorageReview.com在将其与希捷Cheetah 10K.6 SCSI硬盘对比测试(使用支持TCQ的PROMISE SATA150TX4 SATA控制器)后得出结论?D?D“SATA命令队列和SATA RAID具有和SCSI命令队列及SCSI RAID同样卓越的潜力为服务器市场带来利益。”另外需要强调的是,虽然Raptor的TCQ只支持32级队列深度,但不要以为SCSI的256级TCQ能全部发挥作用,事实上很少有硬盘能真正用上256级命令队列。

三、容量与成本:

这方面显然是SATA占优了,看看目前SCSI与SATA硬盘各自的最大容量,你就深有体会了。SATA硬盘已经达到400GB,而计划上市的SCSI硬盘只达到300GB的水平。而且SATA硬盘的价格更加便宜。这就意味着在同一总容量下,用户可以使用数量更少的SATA硬盘,从而节约总成本。StorageReview.com在对比完西部数据Raptor与希捷Cheetah 10K.6 SCSI硬盘之后表示?D?D“基于SATA系统的成本比SCSI降低了百分之四十之多,的确非常显著”。

除此之外,SATA硬盘还具备热插拔能力,并且可以在接口上具备很好的可伸缩性,如在机架式服务器中使用SCSI-SATA、FC-SATA转换接口,以及SATA端口位增器( Port Multiplier),使其具有比SCSI更好的灵活性。另外,一些专门用于服务器领域的专业技术也完全可以应用于SATA硬盘,如WD的Raptor就采用了可以感应高速旋转所产生的振动并校正磁头寻址的旋转加速前馈技术(RAFF?D?DRotational Accelerometer Feed Forward)以确保在高转速提供应有的性能,同时它还具有类似于SCSI的企业扩展SMART访问(EESA?D?DEnterprise Extensions S.M.A.R.T. Accessed)功能,以便在出现错误前提前向RAID控制器预警。

需要指出的是,目前包括EMC、IBM、HP、StorageTek、Sun、Dell在内的国际著名存储设备提供商都推出了基于SATA硬盘的次级存储系统,体现了SATA硬盘在企业级应用中的强大潜力,新一代SATA-II标准无疑将进一步加强SATA在这一领域的实力。

当然,SCSI也有着目前SATA所不及的地方,比如在双机热备应用中,SCSI系统的菊花环式共享连接可以为硬盘提供两个路径,而现在的SATA则不行。当然,在SATA-II标准中,这将不成问题,它将允许在一个硬盘有两个接口。

综上所述,我们可以发现在中低端的企业级的应用环境中,SATA已经显现出强大的竞争力。在搭建相应的企业级产品时,的确可以考虑采用SATA硬盘了。

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