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  • 1 # 待花開南巷薄荷微

    SATA與ATA的區別與傳統的IDE不同,序列ATA資料傳輸僅透過一根四線電纜與裝置相連線來代替傳統的硬碟資料排線,電纜的第1針供電,第2針接地,第3針作為資料傳送端,第4針充當資料接收端,由於序列ATA使用點對點傳輸協議,所以不存在主/從盤的問題,免去使用者設定硬碟主從跳線的麻煩。點對點傳輸協議還有一個優點,序列系統將不再限於單通道只能連線兩塊硬碟,它可同時連線很多硬碟,而且每個硬碟都是獨享資料頻寬,這一點是傳統的ATA介面所無法媲美的。同時它不單支援硬碟,也支援DVD、CD-R/W裝置。

    序列ATA在傳輸速度方面已經超過了現有的最快的ATA133,序列ATA第一代標準允許資料傳輸的最大速率約為150MB/s,而將要釋出的序列ATA二代介面的最大傳輸速度會比目前的序列ATA高一倍,達到了300MB/s,未來的序列ATA第三代的傳輸速度將會達到600MB/s。

    大家可能會問,既然序列ATA的優點有這麼多,為什麼它的標準釋出這麼久還沒有真正的產品上市呢?原因很簡單,以前很少廠家願意為它投入金錢與時間。不過現在的情況已經完全不同了,在剛閉幕的IDF上,已經有多個實力派的廠家在技術上支援序列ATA的推行。其中以出品SICI/RAID控制晶片聞名的Adaptec公司將會成為生產序列ATA控制晶片的主力廠家。推出ATA133介面的Maxtor公司也投入了序列ATA的懷抱,還有希捷公司也推出它們的序列ATA介面的硬碟,它們的獨特設計將序列ATA技術設定進硬碟的板載晶片中,不需要借用一些協議進行轉換。其它的公司還有Promise、SiliconImage、NEC、Molex,當然還少不了Intel這位老大咯。^_^

    連線序列ATA介面的電纜相比我們現在的硬碟資料線有很多的區別,一般的ATA100使用80針的接線,而序列ATA只需要使用一根4線的電纜,而且長度可以長達一米。所以使用者安裝方便,同時也減少佔用了機箱空間,有利於機箱內部空氣流動。

    序列ATA介面的硬碟使用的電壓比傳統的ATA硬碟使用的電壓低。現在除了Intel的ICH4南橋晶片支援使用序列ATA介面硬碟外,其它的晶片還沒能支援序列ATA,所以在現有的主機板上使用序列ATA介面硬碟就需要PCI-to-SATA轉接卡,或者是使用SATA-to-ParallelATA轉接卡。

    在上面的圖片大家終於可以看到序列ATA介面硬碟的廬山真面目了,上面給大家看到的只是序列ATA一代介面的產品。在IDF上已經宣佈了序列ATA介面二代的發展計劃。第二代的序列ATA將會分兩個階段來完成從研究室到市場。第一階段是在今年的下半年將會完成序列ATAii在伺服器與網路貯存方面的應用開發,首款產品將會在2003年展現在世人面前;第二階段在2003年的下半年將會進一步提高介面的傳輸速度,新的產品在2004年的下半年推出。另外序列ATA二代能相容序列ATA一代,序列ATA二代的產品將會在今年的第二季度推向市場。序列ATA的風頭已經直逼傳統的ATA介面。

    不久的將來,序列ATA將會是我們硬碟介面的首選,無論從它非一般高的傳輸率所能帶來的系統性能提高還是從簡化系統複雜程度與未來的可拓展性方面考慮,序列ATA都是力壓傳統的ATA,看來並行ATA轉移到序列ATA已是大勢所趨。

    附註:ATA是什麼東西?

    ATA技術的發展歷史:

    ATA(AdvancedTechnologyAttachment)從最早的ATA-1開始,已經經歷了從ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDEEnhancedIDE/FastATA)、ATA-3(FastATA-2)、UltraATA、UltraATA/33、UltraATA/66到UltraATA/100的發展歷程。就目前的產品狀況來看,前面的幾種型別已經基本上被淘汰了,使用者比較熟悉的應該是UltraATA/33、UltraATA/66和UltraATA/100這幾種型別的產品。其中從UltraATA/66開始,硬碟介面電纜便由原來的40線增加到了80線(增加了40根地線),其主要目的是為了減小電纜之間的電磁干擾(訊號串擾),以增強資料在高速傳輸過程中的穩定性。

    ATA/100是目前市面上佔據主流地位的IDE硬碟介面,它也是ATA/66的後續型別,其硬碟介面電纜與ATA/66相同,也是80線的介面電纜。ATA/100支援的最大外部資料傳輸率的理論值為100MB/s。

    從ATA-1到UltraATA/100,一直以來採用的都是並行傳輸模式(並行ATA),但是在並行傳輸模式下線路之間存在著訊號串擾,卻是一個不可迴避的問題,尤其是在高速資料傳輸過程中,訊號間的互相干擾對系統的穩定性造成了很大的影響,會嚴重降低系統的執行效率。這也就是為什麼在ATA/66推出時要將硬碟介面電纜從40線增加到80線的原因,實際上增加的是40根遮蔽地線,其主要目的就是為了減小訊號間的互相干擾。

    ATA/133是完全延續原來並行ATA的技術特徵,它可以說與現在廣泛採用的ATA/100沒有任何區別,只是將硬碟介面頻寬拓寬到了133MB/s,更大的頻寬使系統能支援更高的傳輸率。由於此種介面型別是由邁拓公司獨立設立,所以邁拓所謂的FastDrive其實也就是ATA/133的技術核心。從理論上講,ATA/133能給系統帶來一定的系統性能提升,但在目前硬碟內部傳輸率還不及66.7MB/s的前提下,頻寬由100MB/s拓寬到133MB/s究竟會對系統有多少影響還是個未知數,所以大部分人對ATA133都只抱有消極的思想。

    編者按:文章中有一處沒有說清楚,就是ATA是一種傳輸協議,而不是硬碟介面型別,即便是SATA,也還屬於IDE硬碟。目前已有的介面型別有兩種:SCSI和IDE,前者屬於小型工作站或伺服器的高階應用,相關產品非常昂貴。IDE的介紹見下文:

    IDE介面是由WesternDigital與COMPAQComputer兩家公司所共同發展出來的介面。因為技術不斷改進,新一代EnhancedIDE(加強型IDE,簡稱為EIDE)最高傳輸速度可高達100MB/秒(UltraATA/100)。

    IDE介面有兩大優點:易於使用與價格低廉,問世後成為最為普及的磁碟介面。但是隨著CPU速度的增快以及應用軟體與環境的日趨複雜,IDE的缺點也開始慢慢顯現出來。EnhancedIDE就是WestemDigital公司針對傳統IDE介面的缺點加以改進之後所推出的新介面。EnhancedIDE使用擴充CHS(Cylinder-Head-Sector)或LBA(LogicalBlockAddressing)定址的方式,突破528MB的容量限制,可以順利地使使用容量達到數十GB等級的IDE硬碟。

    附註2:DMA又是什麼?

    開啟硬碟的DMA傳輸模式不僅能提高傳輸速率,其讀起盤來也不會老是要響上一陣了,而且還會讓硬碟的CPU佔用率降得很低。雖然不能達到SCSI硬碟那麼低的CPU佔用率,但比未開啟之前可要強得多了,CPU還會因此而有一些加速效果。我們通常只要把主機板的驅動程式安裝好就可以自動開啟DMA傳輸模式了,當然,如果沒有自動開啟的話,在您確定BIOS設定正確無誤的情況下您可在“裝置管理器”中手動將其開啟。

    IDE硬碟介面的幾種傳輸模式有明顯區別。IDE介面硬碟的傳輸模式,經歷過三個不同的技術變化,由PIO(ProgrammedI/O)模式,DMA(DirectMemoryAccess)模式,直至現今的UltraDMA模式(簡稱UDMA)。

    PIO(ProgrammedI/O)模式的最大弊端是耗用極大量的中央處理器資源,在以前還未有DMA模式光碟機的時候,光碟機都是以PIO模式執行。大家可能還記得,當時用光碟機播放VCD光碟,再配以軟體解壓,就算使用Pentium166,其流暢度也不理想,這就是處理器被長期大量佔用的緣故。以PIO模式執行的IDE介面,資料傳輸率達3.3MB/秒(PIOmode0)至16.MB/秒(PIOmode4)不等。

    後來隨著FastATA/DMA模式的出現,IDE介面及裝置都開始有了DMA的支援,DMA模式分為Single-WordDMA及Multi-WordDMA兩種,跟PIO模式的最大區別是:DMA模式並不用過分依賴CPU的指令而執行,可達到節省處理器執行資源的效果。不過,後來由於UltraDMA模式的出現和決速普及。這兩個模式也只會是曇花一現,不久即被UDMA所取代。Single-WordDMA模式的最高傳輸率達8.33MB/秒,Multi-WordDMA(DoubleWord)則可達16.66MB/秒。

    由於UltraDMA模式(UltrATA制式下所引用的一個標準)的普及,UDMA模式就全以16-bitMulti-WordDMA模式作為基準。UDMA其中一個優點是它除已擁有DMA模式的優點外,更應用了CRC(CyclicRedundancyCheck)技術,加強了資料在傳送過程中偵錯及除錯方面的效能。在最初UATA/33規格制定時,為了保留IDE系統的最高相容性,所以在硬體的設計上並沒做出太大的修改,不僅能完全向下相容舊式ATA裝置,也無需硬體生產商改變接頭及訊號聯接的設計。自UltraATA標準推行以來,其介面便應用了DDR(DoubleDataRate)技術將傳輸的速度提升了一倍,目前已發展到UltraATA/100了,其傳輸速度高達100MB/秒。

    UltraDMA/66/100專用的硬碟連線線和一般的40芯連線線有所不同。Quantum在制定UltraATA/66的同時,在舊有IDE排線的規格上略作修改。除沿用40芯的IDE接頭外,排線更換成80芯,在原有40芯排線的每條線芯之間,都多加一條線來相隔,並將這40條新線跟原先40芯排線之中原有的7條地線相連,把構成Crosstalk現象的電磁波濾走而增加了資料傳輸的穩定性(在高速的電子訊號傳輸時,當一大堆帶著高頻訊號的電線互相靠近一起的時候,訊號線上發出的電磁波便會互相干擾,這就是所謂的“Crosstalk”現象)。UltraATA/66/100排線的基本規格是徘線全長不超過18英寸。也就是說要真正發揮UltraDMA/66的高速傳輸是需硬碟、排線的配合的,當然如果搭配一般的40芯排線,UltraDMA/66介面的硬碟依然能夠以向下相容的方式工作,只不過無法使用UltraDMA/66罷了。

    硬碟的傳輸模式進入UltraATA/100的時代。目前,硬碟的傳輸模式已由最早的PIOMode4(傳輸速率為16.6MB/秒)進入UltraATA/100的時代。提醒DIY朋友注意,所選購的硬碟不僅要本身支援UltraATA/100,而所選購的主機板的晶片組也要支援UltrATA/100,這樣才能真正達到100MB/秒的傳輸速度。如果你現在使用的主機板不支援UltraATA/1OO,只要購買一塊i815E的主機板或支援UltraATA/100的硬碟控制卡就行了。

    目前,在硬碟介面技術上還有一個與EnhancedIDE很相近的介面稱為FastATA。FastATA是另一硬碟大廠Seagate的技術。基本上,FastATA與EnhancedIDE都相同地遵循ATATimingExtensionforLocalBusattachment的規範,一般功能也很相近。不過EIDE可以延伸到非硬碟裝置的功能,Fast-ATA卻無法提供。

    編者按:請注意,現在我們用於光碟機的資料傳輸線就是40芯的,故而若把硬碟接在光碟機線上雖然也能工作,但並不能開啟DMA傳輸模式,資料吞吐較大時很容易影響機器反應效能(CPU佔用過多)。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 你是那種寧願失去也不會主動的人嗎?