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1、IDE,SCSI,SATA硬盘接口比较硬盘是PC机上的重要部件之一,它在很大程度上决定了机器的性能。硬盘能达到今天这样优秀的性能和可靠性,经过了一个以IT产业的眼光来看是漫长的发展历程。最早用于PC的硬盘接口是ST-506/412,它是由希捷公司开发的一种硬盘接口。这种接口把磁盘的编解码器位于PC插槽上的磁盘控制卡上,用一个34芯的控制电缆(Control cable)接头和一个20芯的数据电缆(Data cable)把硬盘连接起来。在早期PC如IBM PC/XT和PC/AT上,使用的硬盘就是以ST506/412为接口的硬盘。这种接口由于使用“改进调频制”(MFM)来进行数据编解码,所以也常称
2、为MFM硬盘。它支持的传输速度和稳定性都不高,因此到了1987 年左右这种接口就基本上被淘汰了。 目前硬盘接口类型不算多,主要有IDE、SCSI、SATA三种。IDE许多时候以Ultra ATA代替,很多人习惯将Ultra ATA硬盘称为IDE硬盘,关于IDE接口http:/上有详细介绍,但需要说明的是IDE的概念要大于ATA原则上所有硬盘驱动器集成控制器的设计都属于IDE,SCSI也不例外。当然,以IDE指代ATA已经形成很大的惯性,SATA开始将IDE与ATA区别开来。成熟廉价的是IDE,最新兴的是SATA,稳定价高的SCSI。最早出现的是IDE接口,后来出现SCSI接口,主要面向服务器。
3、如果仔细观察,你可以发现,最近电脑业界的系统总线都是朝串行发展,硬盘的接口总线SATA是个代表,包括今后的将要顶替AGP接口的图形接口标准PCI-Express,都朝着串行方向发展。1. IDE接口:(提示:xSeries 拥有唯一一款120GB IDE硬盘)IDE的英文全称为:Integrated Drive Electronics,是目前最主流的硬盘接口,包括光储类的主要接口。它经过数年的发展变得很成熟、廉价、稳定。IDE接口使用一根40芯或80芯的扁平电缆连接硬盘与主板,每条线最多连接2个IDE设备(硬盘或者光储)。早期的是用IDE多功能卡插在主板上,再连接IDE线,这功能卡已经淘汰;目
4、前主板全部提供2个IDE接口,相比IDE多功能卡,它显得价格便宜和易于安装。IDE接口又分为UDMA/33,UDMA/66,UDMA/100,UDMA/133。1996年底,昆腾和英特尔公司宣布共同开发了Ultra DMA/33的新型EIDE接口,因其数据传输率为33MB/s,故称UDMA/33,后面的UDMA/66,UDMA/100,UDMA/133命名同上。Ultra DMA把时钟脉冲的上升和下降沿均用作选通信号,即每半个时钟周期传输一次数据,这就使得最大外部传输速率从16.6MB/s倍增至33.3MB/s。另外,Ultra DMA采用总线控制方式,在硬盘上有直接内存通道控制器,可大大降低
5、硬盘在读写时对CPU的占用率,可将对CPU的占用率从92降至52,这也是Ultra DMA的一个重要作用。当然,要实现Ultra DMA功能,还需要支持Ultra DMA规格的主板和相应的驱动程序。所有的IDE硬盘接口都使用相同的40针连接器,如下图所示: 2.SATA接口(提示:xSeries 拥有80GB和160GB两款SATA硬盘)SATA的英文全称是:Serial-ATA(串行),IDE系列属于Parallel-ATA(并行),SATA是最近颁布的新标准,具有更快的外部接口传输速度,数据校验措施更为完善,初步的传输速率已经达到了150MB/s,比IDE最高的UDMA/133还高不少。由
6、于改用线路相互之间干扰较小的串行线路进行信号传输,因此相比原来的并行总线,SATA的工作频率得意大大提升。虽然总线位宽较小,但SATA 1.0标准仍可达到150MB/s,未来的SATA 2.0/3.0更可提升到300以至600MB/s。并且S-ATA具有更简洁方便的布局连线方式,在有限的机箱内,更有利于散热,并且简洁的连接方式,使内部电磁干扰降低很多。相信最后存在的是SATA接口,SCSI及IDE接口硬盘今后都会采用SATA接口标准。我们知道SATA接口与IDE硬盘接口不兼容,供电接口方式也不相同,下图是与并行ATA的传输线比较: 左边是串行数据传输线,右边是并行数据传输线 电源的输入接口也与
7、原来的4pin电源不同,需要经过转换。纵观三种硬盘接口,PATA逐步被SATA取代已经是必然的趋势,剩下的只是个时间问题。而SCSI因为其自身的优势,恐怕地位一时间难以动摇。同时SCSI的倡导厂商也开始着手制定串行SCSI标准,或许到时候串行SCSI全面取代SCSI接口才是真正的大势所趋Serial ATA相较并行ATA可谓优点多多,将成为并行ATA的廉价替代方案。并且从并行ATA过渡到Serial ATA也是大势所趋,应该只是时间问题。相关厂商也在大力推广SATA接口,例如Intel的ICH6系列南桥芯片相较于ICH5系列南桥芯片,所支持的SATA接口从2个增加到了4个,而并行ATA接口则从
8、2个减少到了1个;nVidia的nForce4系列芯片组已经支持SATA II即Serial ATA 2.0,而且三星已经采用Marvell 88i6525 SOC芯片开发新一代的SATA II接口硬盘,并将在2005年初推出。附表:硬盘接口特性及其发展简表接口名称 传输速率 连接方式 ATA-1 40针电缆连接 单字节 DMA 0 2.1 MByte/s PIO - 0 3.3 MByte/s 单字节 DMA 1,多字节 DMA 0 4.2 MByte/s PIO - 1 5.2 MByte/s PIO - 2,单字节 DMA 2 8.3 MByte/s ATA-2 40针电缆连接 PIO
9、-3 11.1 MByte/s 多字节 DMA 1 13.3 MByte/s PIO -4,多字节 DMA 2 16.6 MByte/s ATA-340针电缆连接 多字节 DMA3,Ultra DMA 33 33.3 MByte/s ATA-440针80芯电缆连接 Ultra DMA 66 66.7 MByte/s ATA-540针80芯电缆连接 Ultra DMA 100 100 MByte/s ATA-640针80芯电缆连接 Ultra DMA 133 133 MByte/s Serial ATA 1.0 4针电缆连接 Serial ATA 1.0 150 MByte/s 3.SCSI接口
10、(提示:xSeries 拥有业界所有规格的SCSI硬盘)SCSI英文全称:Small Computer System Interface,它出现的原因主要是因为原来的IDE接口的硬盘转速太慢,传输速率太低,因此高速的SCSI硬盘出现。其实SCSI并不是专为硬盘设计的,实际上它是一种总线型接口。由于独立于系统总线工作,所以它的最大优势在于其系统占用率极低,不过转速快,传输率高的SCSI接口硬盘也有它的不足之处:价格高、安装不便、还需要设置及其安装驱动程序,因此这种接口的硬盘大多用于服务器等高端应用场合。它是使用一根50芯的扁平电缆,转速在万转以上,不过随着IDE技术的发展,如今IDE接口的硬盘在
11、容量和速度上已与SCSI接口硬盘相差无几,不久将来,它可能不会存在了。所有SCSI接口都使用下面3种连接器中的1种,如下图所示: 光纤通道 光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。