硬盤接口

　　分類

　　從整體的角度上，硬盤接口分為IDE、SATA、SCSI、SAS和光纖通道五種，IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，也部分應(yīng)用于服務(wù)器，SCSI接口的硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場，而光纖通道只用于高端服務(wù)器上，價格昂貴。SATA主要應(yīng)用于家用市場，有SATA、SATAΙΙ、SATAΙΙΙ，是現(xiàn)在的主流。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(shù)規(guī)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。CF（Compact Flash）接口主要應(yīng)用在移動等小型設(shè)備里面，CF接口遵循ATA標(biāo)準(zhǔn)制造，不過它的接口是50針而不是68針，分成兩排，每排25個針腳。CE接口是東芝公司出的1.8寸硬盤接口，與CF接口類似。

　　IDE

　　IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅(qū)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(qū)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(shù)目與長度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?，硬盤制造起來變得更容易，因為硬盤生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)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(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)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(yīng)用中，人們也習(xí)慣用IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)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。

　　SCSI

　　SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計算機系統(tǒng)接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)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(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。

　　光纖通道

　　光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCSI接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的，但隨著存儲系統(tǒng)對速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。

　　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(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規(guī)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(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)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(shù)據(jù)而知名。相對于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)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(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，Serial ATA的起點更高、發(fā)展?jié)摿Ω?，Serial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達到300MB/s，最終SATA將實現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

　　SATAII接口

　SATA II是在SATA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要特征是外部傳輸率從SATA的1.5Gbps（150MB/sec）進一步提高到了3Gbps（300MB/sec），此外還包括NCQ（Native Command Queuing，原生命令隊列）、端口多路器（Port Multiplier）、交錯啟動（Staggered Spin-up）等一系列的技術(shù)特征。單純的外部傳輸率達到3Gbps并不是真正的SATA II。SATA II的關(guān)鍵技術(shù)就是3Gbps的外部傳輸率和NCQ技術(shù)。NCQ技術(shù)可以對硬盤的指令執(zhí)行順序進行優(yōu)化，避免像傳統(tǒng)硬盤那樣機械地按照接收指令的先后順序移動磁頭讀寫硬盤的不同位置，與此相反，它會在接收命令后對其進行排序，排序后的磁頭將以高效率的順序進行尋址，從而避免磁頭反復(fù)移動帶來的損耗，延長硬盤壽命。另外并非所有的SATA硬盤都可以使用NCQ技術(shù)，除了硬盤本身要支持 NCQ之外，也要求主板芯片組的SATA控制器支持NCQ。此外，NCQ技術(shù)不支持FAT文件系統(tǒng)，只支持NTFS文件系統(tǒng)。由于SATA設(shè)備市場比較混亂，不少SATA設(shè)備提供商在市場宣傳中濫用“SATA II”的現(xiàn)象愈演愈烈，例如某些號稱“SATA II”的硬盤卻僅支持3Gbps而不支持NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬盤卻又支持NCQ，所以，由希捷（Seagate）所主導(dǎo)的SATA-IO（Serial ATA International Organization，SATA國際組織，原SATA工作組）又宣布了SATA 2.5規(guī)范，收錄了原先SATA II所具有的大部分功能——從3Gbps和NCQ到交錯啟動（Staggered Spin-up）、熱插拔（Hot Plug）、端口多路器（Port Multiplier）以及比較新的eSATA（External SATA，外置式SATA接口）等等。值得注意的是，部分采用較早的僅支持1.5Gbps的南橋芯片（例如VIA VT8237和NVIDIA nForce2 MCP-R/MCP-Gb）的主板在使用SATA II硬盤時，可能會出現(xiàn)找不到硬盤或藍(lán)屏的情況。不過大部分硬盤廠商都在硬盤上設(shè)置了一個速度選擇跳線，以便強制選擇1.5Gbps或3Gbps的工作模式（少數(shù)硬盤廠商則是通過相應(yīng)的工具軟件來設(shè)置），只要把硬盤強制設(shè)置為1.5Gbps，SATA II硬盤照樣可以在老主板上正常使用。SATA硬盤在設(shè)置RAID模式時，一般都需要安裝主板芯片組廠商所提供的驅(qū)動，但也有少數(shù)較老的SATA RAID控制器在打了最新補丁的某些版本的Windows XP系統(tǒng)里不需要加載驅(qū)動就可以組建RAID。