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(chǎng)，而光纖通道只用于高端服務(wù)器上，價(jià)格昂貴。SATA主要應(yīng)用于家用市場(chǎng)，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(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)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?qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因?yàn)橛脖P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(duì)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(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，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(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)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(diǎn)，但較高的價(jià)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(jì)開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)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(chǔ)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(jì)，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)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(jī)硬盤的趨勢(shì)。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)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(huì)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(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。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(duì)于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢(shì)。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會(huì)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(huì)更高。實(shí)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(shí)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(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/s，這比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能達(dá)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(dá)到300MB/s，最終SATA將實(shí)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(jìn)一步提高到了3Gbps（300MB/sec），此外還包括NCQ（Native Command Queuing，原生命令隊(duì)列）、端口多路器（Port Multiplier）、交錯(cuò)啟動(dòng)（Staggered Spin-up）等一系列的技術(shù)特征。單純的外部傳輸率達(dá)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(duì)硬盤的指令執(zhí)行順序進(jìn)行優(yōu)化，避免像傳統(tǒng)硬盤那樣機(jī)械地按照接收指令的先后順序移動(dòng)磁頭讀寫硬盤的不同位置，與此相反，它會(huì)在接收命令后對(duì)其進(jìn)行排序，排序后的磁頭將以高效率的順序進(jìn)行尋址，從而避免磁頭反復(fù)移動(dòng)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(chǎng)比較混亂，不少SATA設(shè)備提供商在市場(chǎng)宣傳中濫用“SATA II”的現(xiàn)象愈演愈烈，例如某些號(hào)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(cuò)啟動(dòng)（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(shí)，可能會(huì)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(gè)速度選擇跳線，以便強(qiáng)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(qiáng)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(shí)，一般都需要安裝主板芯片組廠商所提供的驅(qū)動(dòng)，但也有少數(shù)較老的SATA RAID控制器在打了最新補(bǔ)丁的某些版本的Windows XP系統(tǒng)里不需要加載驅(qū)動(dòng)就可以組建RAID。