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SATA硬盤技術集錦

發(fā)布時間:  2012/7/26 11:16:10
問:聽說SATA硬盤的性能比較好,能否介紹一下SATA硬盤的發(fā)展過程?

  答:SATA(Serial ATA),即串行ATA接口,它作為一種新型硬盤接口技術于2000年初由Intel公司率先提出。雖然與傳統(tǒng)并行ATA存儲設備相比,SATA硬盤有著無可比擬的優(yōu)勢。而磁盤系統(tǒng)的真正串行化是先從主板方面開始的,早在串行硬盤正式投放市場以前,主板的SATA接口就已經就緒了。但在Intel ICH5、SiS964以及VIA VT8237這些真正支持SATA的南橋芯片出現(xiàn)以前,主板的SATA接口是通過第三方芯片實現(xiàn)的。這些芯片主要是SiliconImage的SIL 3112和PROMISE的PDC20375及PDC20376,它們基于PCI總線,部分產品還做成專門的PCI RAID控制卡。

  

  問:請問SATA與ATA相比優(yōu)勢在那里?

  答:采用SATA的存儲設備配置起來要比采用并行ATA簡便得多。SATA所用的電纜要比并行ATA更長、更細,后者采用又粗又短又容易斷裂的電纜。另外,SATA采用7針數(shù)據(jù)連接器,而不是并行ATA的40針連接器,連接起來更方便。

  SATA還采用低電壓差分信號技術,數(shù)據(jù)傳輸率和傳送距離更遠,而且信號電壓從并行ATA的5伏降低到了SATA的區(qū)區(qū)0.7伏,這與低功耗和冷卻的需求相一致。這不僅降低了磁盤驅動器的功耗,還縮小了開關控制器的尺寸。

  SATA采用了點對點拓撲結構,而不是普遍應用于并行ATA或SCSI技術的基于總線的架構,所以SATA可以為每個連接設備提供全部帶寬,從而提高了總體性能。

  SATA的協(xié)議還向后兼容,對于軟件而言是通用的,這樣串行格式轉換成并行格式就更方便了。

  

  問:聽說現(xiàn)在SATA硬盤的標準為1.0,能否簡單介紹一下?

  答:目前使用的SATA為1.0標準,時鐘頻率為1.5GHz,除去以8b/10b形式對數(shù)據(jù)進行編碼所消耗的大約20%的帶寬外,用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行挿逯颠_到了150MB/s,這個速度略高于Ultra ATA/133的133MB/s。而事實上,SATA工作組(Serial ATA Working Group)當初制定SATA 1.0標準時就一并規(guī)劃出SATA 2.0和SATA 3.0標準。三代標準的數(shù)據(jù)傳輸速率分別為:150MB/s、300MB/s和600MB/s。在未來長達10年的時間內,SATA都能夠滿足性能要求。

  

  問:請問什么是原生SATA硬盤?而橋接SATA硬盤又是什么意思?

  答:由于并行接口存在的歷史過長,所以目前許多設備如主板還是以并行ATA支持為主,不可能一下子就把所有并行接口都換為串形接口。為了代替現(xiàn)有的并行接口,硬盤廠家以及主板廠家采取了一個并行向串行過渡的方法,那就是在硬盤或者主板上加橋接芯片,把并行數(shù)據(jù)轉為串行數(shù)據(jù)。以第一塊SATA硬盤酷魚SATA V為例,硬盤本身是基于并行ATA結構,但是數(shù)據(jù)傳輸末端采用橋接芯片,把并行數(shù)據(jù)轉為串行數(shù)據(jù)再傳輸給主板的系統(tǒng)南橋芯片,并把接收到的串行數(shù)據(jù)再轉為并行數(shù)據(jù)傳送到硬盤,與此同時還要進行指令的轉換等工作。采用橋接方式的SATA硬盤還有很多,如邁拓的金鉆9代系列、西部數(shù)據(jù)的Raptor WD360GD等。

  而真正的SATA,也就是原生SATA是怎么樣的呢?原生SATA傳輸過程是主板的南橋集成串行磁盤控制器,傳輸線路以及硬盤控制器都采用SATA進行串行數(shù)據(jù)傳輸,而不再進行串并行的轉換。符合這一要求的第一塊硬盤是希捷的7200.7 SATA版。真正的SATA硬盤不但接口速率達到150MB/s,還應該支持命令隊列等SATA新功能。

  

  問:SATA硬盤與普通的ATA硬盤在硬件安裝上有什么不同?

  答:SATA硬盤的安裝步驟與并行ATA硬盤相比簡單得多。

  首先,硬盤外形沒有變化,只要和普通硬盤一樣在機箱里找到合適的位置,配合硬盤架固定好硬盤就可以了。

  連接數(shù)據(jù)線和電源線的安裝則完全不同,因為SATA硬盤的數(shù)據(jù)和電源接口與傳統(tǒng)硬盤的接口有比較大的差異。SATA硬盤的數(shù)據(jù)線采用的是7針細線纜設計,而不是大家常見的傳統(tǒng)硬盤中的40、80針扁平硬盤線設計。外觀感覺上有些像USB數(shù)據(jù)線。SATA硬盤的數(shù)據(jù)線兩端接口完全相同,不像80針扁平硬盤線那樣需要區(qū)分主板和硬盤接頭。數(shù)據(jù)接口設計成L型,很容易對好方向,不會接反。SATA硬盤的電源接口也是L型的,比數(shù)據(jù)接口略寬一些,安裝方法一樣。值得一提的是,目前多數(shù)電源沒有專用的SATA硬盤電源接口,其實硬盤用的是轉接線,將L型接口轉成傳統(tǒng)的D型接口。個別型號的SATA硬盤甚至直接保留了D型電源接口。

  由于SATA采用了點對點的連接方式,所以每個SATA接口只連接一個硬盤,再也不用像傳統(tǒng)ATA硬盤那樣設置跳線了,系統(tǒng)會自動將SATA硬盤設定為主盤的。


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