主板知識詳解:硬盤的接口類型

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　　主板知識詳解:硬盤的接口類型

　　硬盤接口是硬盤與主機系統間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機內存之間傳輸數據。不同的硬盤接口，決定著硬盤與計算機之間的連接速度。在整個系統中，硬盤接口的優劣，直接影響著程序運行快慢和系統性能好壞。從整體的角度上，硬盤接口分為 IDE、SATA、SCSI 和光纖通道四種。

　　1) IDE 接口硬盤，多用于家用產品中，也部分應用于服務器。

　　2) SCSI 接口的硬盤，則主要應用于服務器市場。

　　3) 光纖通道，只在高端服務器上，價格昂貴。

　　4) SATA 是一種新的硬盤接口類型，還正處于市場普及階段，在家用市場中有著廣泛的前景。

　　在 IDE 和 SCSI 的大類別下，又可以分出多種具體的接口類型，又各自擁有不同的技術規范，具備不同的傳輸速度。比如，ATA100 和SATA，Ultra160 SCSI 和 Ultra320 SCSI，都代表著一種具體的硬盤接口，各自的速度差異也較大。

　　1、IDE

　　IDE 的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅動器”。它的本意，是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅動器。把盤體與控制器集成在一起的做法，減少了硬盤接口的電纜數目與長度，數據傳輸的可靠性得到了增強，硬盤制造起來變得更容易，因為硬盤生產廠商不需要再擔心自己的硬盤是否與其它廠商生產的控制器兼容。對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE 這一接口技術，從誕生至今就一直在不斷發展，性能也不斷的提高，其擁有的價格低廉、兼容性強的特點，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。

　　IDE 代表著硬盤的一種類型，但在實際的應用中，人們也習慣用 IDE 來稱呼最早出現 IDE 類型硬盤 ATA-1，這種類型的接口，隨著接口技術的發展已經被淘汰了。而其后發展分支出更多類型的硬盤接口，比如 ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA 等接口，都屬于 IDE 硬盤。

　　IDE 是一種硬盤的傳輸接口，它有另一個名稱，叫做 ATA(AT Attachment)。這兩個名詞都有廠商在用，指的是相同的東西。IDE 的規格后來有所進步，而推出了 EIDE(Enhanced IDE)的規格名稱，而這個規格同時又被稱為 Fast ATA。所不同的是 Fast ATA 是專指硬盤接口，而EIDE 還制定了連接光盤等非硬盤產品的標準。這個連接非硬盤類的 IDE 標準，又稱為 ATAPI 接口。之后再推出更快的接口，名稱都只剩下 ATA的字樣，像 Ultra ATA、ATA/66、ATA/100 等。

　　早期的 IDE 接口，有兩種傳輸模式：一個是 PIO(Programming I/O)模式，另一個是 DMA(Direct Memory Access)。雖然 DMA 模式系統資源占用少，但需要額外的驅動程序或設置，因此被接受的程度比較低。后來在對速度要求愈來愈高的情況下，DMA 模式由于執行效率較好，操作系統開始直接支持，而且廠商更推出了愈來愈快的 DMA 模式傳輸速度標準。從英特爾的 430TX 芯片組開始，就提供了對 Ultra DMA 33 的支持，提供了最大 33MB/sec 的的數據傳輸率，以后又很快發展到了 ATA 66、ATA 100 以及邁拓提出的 ATA 133 標準，分別提供 66MB/sec、100MB/sec 以及 133MB/sec 的最大數據傳輸率。值得注意的是，邁拓提出的 ATA 133 標準并沒能獲得業界的廣泛支持，硬盤廠商中只有邁拓自己才采用 ATA 133 標準，而日立(IBM)、希捷和西部數據，則都采用 ATA 100 標準。芯片組廠商中，也只有 VIA、SIS、ALi 以及 nViidia對此標準提供支持，英特爾則只支持 ATA 100 標準。

　　各種 IDE 標準都能很好的向下兼容，例如 ATA 133 兼容 ATA 66/100 和 Ultra DMA33，而 ATA 100 也兼容 Ultra DMA 33/66。

　　要特別注意的是，對 ATA 66 以及以上的 IDE 接口傳輸標準而言，必須使用專門的 80 芯 IDE 排線，其與普通的 40 芯 IDE 排線相比，增加了 40 條地線，以提高信號的穩定性。

　　以上這些，都是傳統的并行 ATA 傳輸方式。現在又出現了串行 ATA(Serial ATA，簡稱 SATA)，其最大數據傳輸率，更進一步提高到了150MB/sec，將來還會提高到 300MB/sec，而且其接口非常小巧，排線也很細，有利于機箱內部空氣流動，從而加強散熱效果，也使機箱內部顯得不太凌亂。與并行 ATA 相比，SATA 還有一大優點，就是支持熱插拔。

　　在選購主板時，其實并無必要太在意 IDE 接口傳輸標準有多快，其實在 ATA 100、ATA 133 以及 SATA 150 下，硬盤性能都差不多，因為受限于硬盤的機械結構和數據存取方式，硬盤的性能瓶頸，是硬盤的內部數據傳輸率，而非外部接口標準。目前，主流硬盤的內部數據傳輸率離ATA 100 的 100MB/sec 都還差得很遠。所以，要按照自己的具體需求選購。

　　2、SCSI

　　SCSI 的英文全稱為“Small Computer System Interface”(小型計算機系統接口)，是同 IDE(ATA)完全不同的接口。IDE 接口是普通PC 的標準接口，而 SCSI 并不是專門為硬盤設計的接口，而是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI 接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU 占用率低，以及熱插拔等優點，但較高的價格，使得它很難如 IDE 硬盤般普及。因此，SCSI 硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。

　　3、光纖通道

　　光纖通道的英文拼寫是 Fibre Channel。和 SCIS 接口一樣，光纖通道最初也不是為硬盤設計開發的接口技術，而是專門為網絡系統設計的。但隨著存儲系統對速度的需求，才逐漸應用到硬盤系統中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統的速度和靈活性才開發的，它的出現大大提高了多硬盤系統的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。

　　光纖通道是為在像服務器這樣的多硬盤系統環境而設計，能滿足高端工作站、服務器、海量存儲子網絡、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數據通訊等系統對高數據傳輸率的要求。

　　4、SATA

　　使用 SATA(Serial ATA)口的硬盤，又叫串口硬盤，是未來 PC 機硬盤的趨勢。2001 年，由 Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的 Serial ATA 委員會，正式確立了 Serial ATA 1.0 規范。2002 年，雖然串行 ATA 的相關設備還未正式上市，但 Serial ATA委員會已搶先確立了 Serial ATA 2.0 規范。Serial ATA 采用串行連接方式，串行 ATA 總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比，其最大的區別在于，能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正。這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。

　　串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。

　　串口硬盤是一種完全不同于并行 ATA 的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數據而知名。相對于并行 ATA 來說，就具有非常多的優勢。首先，Serial ATA 以連續串行的方式傳送數據，一次只會傳送 1 位數據。這樣能減少 SATA 接口的針腳數目，使連接電纜數目變少，效率也會更高。實際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發送數據和接收數據。同時，這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統復雜性。其次，Serial ATA 的起點更高、發展潛力更大，Serial ATA 1.0 定義的數據傳輸率，可達 150MB/s，這比目前最新的并行 ATA(即 ATA/133)所能達到 133MB/s 的最高數據傳輸率還高。而 Serial ATA 2.0 的數據傳輸率，將達到 300MB/s，最終SATA 將實現 600MB/s 的最高數據傳輸率。