IDE和SATA和SCSI接口类型

IDE和SATA和SCSI接口类型

IDE, Integrated Drive Electronics, 集成磁盘电子接口

ATA, Advanced Technology Attachment, 高级技术附件规格

SATA, Serial Advanced Technology Attachment, 串行 高级技术附件规格

我们常说的 IDE接口, 也叫 ATA, PATA接口, 只需要一根电缆, 将它们与主板或接口连起来就可以了

1. IDE(PATA)

IDE, 算是所有现存 ATA规格的通称

IDE接口实质上 是 存储设备 与 计算机 连接的标准方式,

而IDE并不是该接口标准的真正技术名称, 它原来的名称是 AT附加装置(AT Attachment, ATA)

表示该接口最初是为 IBM AT 计算机开发的

随着当前硬盘的数据传输率越来越高,传统的并行ATA(PATA)接口日益逐渐暴露出一些设计上的缺陷,

其中最致命的莫过于并行线路的信号干扰问题:

随着接口工作频率的提升,数据线路中电气性质的任何差异都可能令各线路的时钟信号不匹配,

从而导致数据到达时间不一致,甚至造成数据传输错误;

此外,当数据在数据线中传递的时候,并行ATA的数据线就会因为线缆的长度和电压的变化而形成一个不断变化的电磁场,

进而影响到其它数据线中的数据传递,这种干扰的影响会随着总线频率的提升逐渐增大,而这些都是并行ATA所无法克服的设计上的缺陷。

ATA接口从诞生至今,共推出了7个不同的版本,分别是:

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)

并行ATA总线只是简单的CRC校验,一旦接收方发现数据传输出现问题,就会自行将这些数据丢弃、然后要求重发,

这也造成了一定的性能损失

随着ATA-100再度将总线时钟频率升至25MHz,信号干扰现象又开始变得严重起来。

在继续改造线路不太现实的情况下,

Seagate和Intel所倡导的串行ATA(Serial ATA,以下简称SATA)接口几乎成为IDE设备物理接口的唯一可行化解决方案,

虽然另一业界巨头Maxtor也尝试过推出ATA-133接口规范,但最终因为效能问题未能得到业界认可,串行ATA由此成为一种必然趋势。

事实上,除了信号干扰这一根本原因之外,PATA还有许多不尽如人意的地方,

譬如不支持热插拔、冗错性差、功耗高、影响散热及连接线长度有限等等。

2. SATA

SATA, Serial Advanced Technology Attachment

SATA(Serial ATA)硬盘,又称串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势,已基本取代了传统的PATA硬盘。

SATA,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,

2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。

Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,

与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,

如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点

SATA,是由Intel、IBM、Maxtor 和 Seagate等公司共同提出的硬盘接口新规范。

因为采用串行连接方式,所以使用 SATA 接口的硬盘又叫串口硬盘。

SATA 规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了 150MB/s,比 Ultra ATA/100 高出 50%,比Ultra ATA/133 也要高出约 13%。

SATAII 接口的速率可扩展到2X(300MB/s)和4X(600MB/s)。

而 SATA150 与 SATAII 的区别主要是以传输数据的速度来划分的。

未来的 SATA 将通过提升时钟频率来让硬盘也能超频,可彻底解决硬盘接口这一数据传输最终瓶颈。

SATA 硬盘接口需要较新的主板南桥芯片来支持,

如 Intel ICH6、Intel ICH7、n Vidian Force4、VIAVT8237和Si S964等。SATA的优势:支持热插拔 ,传输速度快,执行效率高

SATA技术指标

版本 带宽 速度 数据线最大长度
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, 小型计算机系统接口

SCSI硬盘是采用SCSI接口的硬盘,SCSI使用50针接口,外观 和 普通硬盘接口有些相似。

SCSI硬盘 和 普通IDE硬盘 相比有很多优点:接口速度快,并且由于主要用于服务器,

因此硬盘本身的性能也比较高,硬盘转速快,缓存容量大,CPU占用率低,扩展性远优于IDE硬盘,并且支持热插拔

直通式SCSI磁盘提供了一种把Hyper-V虚拟机连接到物理存储的方式(和依赖虚拟硬盘的方式正相反)。

但是需要注意的是,使用直通式SCSI磁盘存在一定的局限性

在Windows Server 2012发布前,直通式磁盘很流行。

当时,Hyper-V采用的虚拟硬盘(VHD)格式最大为2TB,这对于一些虚拟机(VM)来说并不够。

而直通式磁盘绕过了2TB的存储限制,从而流行开来。

但在Windows Server 2012中,Microsoft引入了VHDX虚拟硬盘格式,不再受限于2TB

同普通PC的硬盘相比,服务器上使用的硬盘具有如下四大特点

1, 速度快

2, 可靠性高

3, 多使用SCSI接口

4, 可支持热插拔

热插拔(Hot Swap)是一些服务器支持的硬盘安装方式,可以在服务器不停机的情况下,拔出或插入一块硬盘,操作系统自动识别硬盘的改动。

这种技术对于24小时不间断运行的服务器来说,是非常必要的

硬盘从接口方面分,可分为IDE和SATA硬盘与SCSI硬盘(还有一些支持PCMCIA接口、IEEE 1394接口、SATA接口、USB接口和FC-AL (FibreChannel-Arbitrated Loop)光纤通道接口的产品,但相对来说非常少)。

一类IDE即我们日常所用的硬盘,它由于价格便宜而性能也不差,因此在PC上得到了广泛的应用。不过SATA逐渐取代IDE硬盘的地位。成为PC市场的主流。个人电脑上使用的硬盘绝大多数均为SATA接口硬盘。

另一类硬盘就是SCSI硬盘了(SCSI即Small Computer System Interface小型计算机系统接口),由于其性能好,因此在服务器上普遍均采用此类硬盘产品

SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站。
为了使硬盘能够适应大数据量、超长工作时间的工作环境,服务器一般采用高速、稳定、安全的SCSI硬盘

性能指标

1, 主轴转速

2, 内部传输率

参考文献

[1] https://baike.baidu.com/item/ide硬盘/10146278

[2] https://baike.baidu.com/item/SATA硬盘/3947233

[3] https://baike.baidu.com/item/scsi硬盘/11015161

posted on 2021-10-16 22:04  beyondx  阅读(1092)  评论(0编辑  收藏  举报

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