IDE和SATA和SCSI接口類型
IDE, Integrated Drive Electronics, 集成磁盤電子接口
ATA, Advanced Technology Attachment, 高級技術附件規格
SATA, Serial Advanced Technology Attachment, 串行 高級技術附件規格
我們常說的 IDE接口, 也叫 ATA, PATA接口, 只需要一根電纜, 將它們與主板或接口連起來就可以了
1. IDE(PATA)
IDE, 算是所有現存 ATA規格的通稱
IDE接口實質上 是 存儲設備 與 計算機 連接的標准方式,
而IDE並不是該接口標准的真正技術名稱, 它原來的名稱是 AT附加裝置(AT Attachment, ATA)
表示該接口最初是為 IBM AT 計算機開發的
隨着當前硬盤的數據傳輸率越來越高,傳統的並行ATA(PATA)接口日益逐漸暴露出一些設計上的缺陷,
其中最致命的莫過於並行線路的信號干擾問題:
隨着接口工作頻率的提升,數據線路中電氣性質的任何差異都可能令各線路的時鍾信號不匹配,
從而導致數據到達時間不一致,甚至造成數據傳輸錯誤;
此外,當數據在數據線中傳遞的時候,並行ATA的數據線就會因為線纜的長度和電壓的變化而形成一個不斷變化的電磁場,
進而影響到其它數據線中的數據傳遞,這種干擾的影響會隨着總線頻率的提升逐漸增大,而這些都是並行ATA所無法克服的設計上的缺陷。
ATA接口從誕生至今,共推出了7個不同的版本,分別是:
ATA-1(IDE)
ATA-2(EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)
ATA-3(FastATA-2)
ATA-4(ATA33)
ATA-5(ATA66)
ATA-6(ATA100)
ATA-7(ATA 133)
並行ATA總線只是簡單的CRC校驗,一旦接收方發現數據傳輸出現問題,就會自行將這些數據丟棄、然后要求重發,
這也造成了一定的性能損失
隨着ATA-100再度將總線時鍾頻率升至25MHz,信號干擾現象又開始變得嚴重起來。
在繼續改造線路不太現實的情況下,
Seagate和Intel所倡導的串行ATA(Serial ATA,以下簡稱SATA)接口幾乎成為IDE設備物理接口的唯一可行化解決方案,
雖然另一業界巨頭Maxtor也嘗試過推出ATA-133接口規范,但最終因為效能問題未能得到業界認可,串行ATA由此成為一種必然趨勢。
事實上,除了信號干擾這一根本原因之外,PATA還有許多不盡如人意的地方,
譬如不支持熱插拔、冗錯性差、功耗高、影響散熱及連接線長度有限等等。
2. SATA
SATA, Serial Advanced Technology Attachment
SATA(Serial ATA)硬盤,又稱串口硬盤,是未來PC機硬盤的趨勢,已基本取代了傳統的PATA硬盤。
SATA,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總線使用嵌入式時鍾信號,具備了更強的糾錯能力,
與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令(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
SATA,是由Intel、IBM、Maxtor 和 Seagate等公司共同提出的硬盤接口新規范。
因為采用串行連接方式,所以使用 SATA 接口的硬盤又叫串口硬盤。
SATA 規范將硬盤的外部傳輸速率理論值提高到了 150MB/s,比 Ultra ATA/100 高出 50%,比Ultra ATA/133 也要高出約 13%。
SATAII 接口的速率可擴展到2X(300MB/s)和4X(600MB/s)。
而 SATA150 與 SATAII 的區別主要是以傳輸數據的速度來划分的。
未來的 SATA 將通過提升時鍾頻率來讓硬盤也能超頻,可徹底解決硬盤接口這一數據傳輸最終瓶頸。
SATA 硬盤接口需要較新的主板南橋芯片來支持,
如 Intel ICH6、Intel ICH7、n Vidian Force4、VIAVT8237和Si S964等。SATA的優勢:支持熱插拔 ,傳輸速度快,執行效率高
SATA技術指標
版本 | 帶寬 | 速度 | 數據線最大長度 |
---|---|---|---|
SATA 3.0 | 6Gb/s | 600MB/s | 2米 |
SATA 2.0 | 3Gb/s | 300MB/s | 1.5米 |
SATA 1.0 | 1.5Gb/s | 150MB/s | 1米 |
PATA | 1Gb/s | 133MB/s | 0.5米 |
3. SCSI
SCSI, Small Computer System Interface, 小型計算機系統接口
SCSI硬盤是采用SCSI接口的硬盤,SCSI使用50針接口,外觀 和 普通硬盤接口有些相似。
SCSI硬盤 和 普通IDE硬盤 相比有很多優點:接口速度快,並且由於主要用於服務器,
因此硬盤本身的性能也比較高,硬盤轉速快,緩存容量大,CPU占用率低,擴展性遠優於IDE硬盤,並且支持熱插拔
直通式SCSI磁盤提供了一種把Hyper-V虛擬機連接到物理存儲的方式(和依賴虛擬硬盤的方式正相反)。
但是需要注意的是,使用直通式SCSI磁盤存在一定的局限性
在Windows Server 2012發布前,直通式磁盤很流行。
當時,Hyper-V采用的虛擬硬盤(VHD)格式最大為2TB,這對於一些虛擬機(VM)來說並不夠。
而直通式磁盤繞過了2TB的存儲限制,從而流行開來。
但在Windows Server 2012中,Microsoft引入了VHDX虛擬硬盤格式,不再受限於2TB
同普通PC的硬盤相比,服務器上使用的硬盤具有如下四大特點
1, 速度快
2, 可靠性高
3, 多使用SCSI接口
4, 可支持熱插拔
熱插拔(Hot Swap)是一些服務器支持的硬盤安裝方式,可以在服務器不停機的情況下,拔出或插入一塊硬盤,操作系統自動識別硬盤的改動。
這種技術對於24小時不間斷運行的服務器來說,是非常必要的
硬盤從接口方面分,可分為IDE和SATA硬盤與SCSI硬盤(還有一些支持PCMCIA接口、IEEE 1394接口、SATA接口、USB接口和FC-AL (FibreChannel-Arbitrated Loop)光纖通道接口的產品,但相對來說非常少)。
一類IDE即我們日常所用的硬盤,它由於價格便宜而性能也不差,因此在PC上得到了廣泛的應用。不過SATA逐漸取代IDE硬盤的地位。成為PC市場的主流。個人電腦上使用的硬盤絕大多數均為SATA接口硬盤。
另一類硬盤就是SCSI硬盤了(SCSI即Small Computer System Interface小型計算機系統接口),由於其性能好,因此在服務器上普遍均采用此類硬盤產品
SCSI硬盤主要應用於中、高端服務器和高檔工作站。
為了使硬盤能夠適應大數據量、超長工作時間的工作環境,服務器一般采用高速、穩定、安全的SCSI硬盤
性能指標
1, 主軸轉速
2, 內部傳輸率
參考文獻
[1] https://baike.baidu.com/item/ide硬盤/10146278