PATA、SATA是什么

SATA和PATA是ATA（Advanced Technology Attachment高级技术附件）的版本，它描述了用于在内部将存储设备连接到主机系统的物理，传输和命令协议。SATA和PATA之间的先前区别在于SATA是后来的技术，相对于早期技术PATA，它是快速，高效且体积小的技术。并行ATA具有与信号周期，完整性和电磁干扰相关的各种限制。

比较的项目	SATA	PATA
扩展到	串行ATA	并行ATA
状态	目前正在使用中	过时的
速度	快速	中等
热交换	支持的	不支持热插拔设备。
外部接口	提供	没有外部接口的规定。
最大电缆长度	39.6英寸	18英寸
电缆尺寸	较小	大
比特率	150 MB / s - 600 MB / s	16 MB / s - 133 MB / s

SATA的定义

SATA代表串行ATA是用于将总线适配器连接到硬盘驱动器等存储设备的计算机总线接口。它优于PATA，因为它提供了减小的电缆尺寸和成本，高数据传输速度和热交换等。SATA设备和主机适配器通过导体上的高速串行电缆进行交互。它向后兼容，因为它使用主ATA和ATAPI命令组作为传统ATA设备。

SATA为计算机硬件带来了巨大变化，它取代了客户台式机和笔记本电脑以及新嵌入式应用中的并行ATA。

基本SATA连接器有两对双绞线，三根接地线和7根引脚。它实现差分传输，时钟频率从1.5到6.0千兆位/秒不等。后一版本的SATA还提供同步传输特性，以支持音频和视频设备。为了启用热插拔和（NCQ）本地命令队列，在SATA即AHCI（高级主机控制器接口）中实现了增强技术。

 SATA支持热插拔，传输速度快，执行效率高 使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。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。

串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说，就具有很多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比最快的并行ATA(即ATA/133)所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。

SATA的物理设计，可说是以Fibre Channel(光纤通道)作为蓝本，所以采用四芯接线;需求的电压则大幅度减低至250mV(最高500mV)，较传统并行ATA接口的5V少上20倍!因此，厂商可以给Serial ATA硬盘附加上高级的硬盘功能，如热插拔(Hot Swapping)等。更重要的是，在连接形式上，除了传统的点对点(Point-to-Point)形式外，SATA还支持“星形”连接，这样就可以给RAID这样的高级应用提供设计上的便利;在实际的使用中，SATA的主机总线适配器(HBA，Host Bus Adapter)就好像网络上的交换机一样，可以实现以通道的形式和单独的每个硬盘通讯，即每个SATA硬盘都独占一个传输通道，所以不存在象并行ATA那样的主/从控制的问题。

PATA的定义

PATA（并行ATA）是ATA（Advanced Technology Attachment）的后一版本和SATA的前一版本。如上所述，这些AT附件是存储设备（硬盘，软盘驱动器和光盘）连接的接口标准。X3 / INCITS委员会维护标准并使用AT附件（ATA）和AT附件包接口（ATAPI）标准。

PATA标准是逐步开发的结果，该开发是使用旧PC AT设备中使用的原始AT附件接口启动的。在SATA开发之后，基本的ATA被重命名为PATA。在PATA中，电缆的长度最大为18英寸（457.2 mm）。由于PATA电缆的长度较短，因此这些电缆仅适用于内部计算机存储接口。

PATA中使用16位宽数据总线以及辅助支持和控制信号。它的工作频率很低，并且有40个引脚连接器连接到带状电缆。每根电缆都有两个或三个连接器，其中一个连接到适配器接口，其余连接器插入驱动器。

SATA和PATA之间的主要区别

1. PATA是过时的技术，而SATA是新的，目前正在使用中。

2. 与PATA相比，SATA可以快速传输数据，这很慢。

3. SATA支持热插拔，系统在系统工作时可以轻松识别添加和删除的硬件设备。相反，这在PATA中是不可能的。

4. PATA启用外部接口，而SATA则不然。

5. SATA电缆长39.6英寸。相反，PATA中的电缆只有18英寸长。

6. 当涉及到电缆的尺寸时，PATA电缆比SATA大。

7. 各种版本的SATA提供高达600 MB / s的数据速率。相反，PATA可以提供最高133 MB / s的速度。

总结

在SATA和PATA中，Serial-ATA比Parallel-ATA具有多项优势，例如快速数据传输，大规模40引脚连接器和电缆的尺寸减小。

 

eSATA

eSATA的全称是External Serial ATA(外部串行ATA)，它是SATA接口的外部扩展规范。换言之，eSATA就是“外置”版的SATA，它是用来连接外部而非内部SATA设备。例如拥有eSATA接口，你可以轻松地将SATA硬盘与主板的eSATA接口连接，而不用打开机箱更换SATA硬盘。 相对于SATA接口来说，eSATA在硬件规格上有些变化，数据线接口连接处加装了金属弹片来保证物理连接的牢固性。

原有的SATA是采用L形插头区别接口方向，而eSATA则是通过插头上下端不同的厚度及凹槽来防止误插，它同样支持热拔插。虽然改变了接口方式，但eSATA底层的物理规范并未发生变化，仍采用了7针数据线，所以仅仅需要改变接口便可以实现对SATA设备的兼容。

eSATA接口(左)是平的，而SATA接口是L形的

普通3.5英寸硬盘的最高数据传输率为60MB/s，在使用外置3.5英寸的硬盘盒时，USB2.0或IEEE 1394的接口速度会成为数据传输的瓶颈。如果使用外置RAID 0存储设备，那么最高480Mbps的接口带宽更会严重地限制硬盘的性能发挥。因此，eSATA是一个非常不错的解决方案。而且eSATA硬盘盒在搭配SATA硬盘后，中间无需桥接芯片的转换，是一种原生的存储设备接口。

eSATA特性

尽管eSATA只是SATA接口的延伸，而且制造商并不需要对SATA的协议和处理芯片进行任何修改，但要确保将SATA安全地移到机箱外，并通过SATA-IO国际组织的审核，必然有许多地方需要加以改进。

eSATA接口首先需要提供的特性就是热插拔。当前除老旧的串口、并口等PC外部接口外，其他包括USB、IEEE1394在内的许多接口都支持热插拔技术，而eSATA这种专门为存储设备服务的接口支持热插拔的意义更加重要。你也许会问，SATA规范不是已经包含了热插拔技术了吗?为什么eSATA还需要增加同样的东西?事实上，现有许多主板上的SATA 1.0标准控制器并不支持热插拔功能，当用户在系统运行的时候将SATA设备拔下时很可能会导致系统崩溃。为了解决这个问题，SATA 2.5规范对热插拔的安全性和可靠性都做了进一步的强化。

主板上的eSATA接口

除了强化热插拔方面的规范，eSATA接口也必须重新设计才能满足外部连接的要求。原本在机箱内的SATA线缆和接口没有任何的保护和锁定装置，同时接口部分也相当脆弱。一般来说，机箱内部的SATA接口在插拔50次左右就容易因接触不良而出现问题，这样的接口设计，对于外部设备来说无疑是致命的!毕竟谁都不想自己的eSATA硬盘在插拔几次或者轻微碰撞之后就报废。

作为外部连接标准，eSATA必须在强度、抗电磁干扰、线缆柔韧性方面全部符合要求。因此，eSATA设备的接口和线缆都采用了全金属屏蔽。全金属屏蔽设计不仅能够降低电磁干扰，还有助于减少在热插拔过程中产生的静电。与此同时，为了防止接口受到外力意外断开，eSATA标准还要求在线缆接口处加装金属弹片式的锁定装置。根据测试，eSATA全新设计的接口将保证设备最少可进行2000次的热插拔。

eSATA还能够通过端口复用芯片在一个SATA通道上提供最多4个SATA接口。由于SATA 2.5规范中SATA接口的传输率达到300MB/s，而当今最快的SATA硬盘内部传输率也只有80MB/s。通过一个简单的端口复用芯片，一个SATA通道就能被4个eSATA设备共享，以实现更高的连接密度。当然，共享同一通道的eSATA存储设备累计的最高传输率无法超过300MB/s。

最后，eSATA接口还需要在PCB布线和电源方面符合标准才能获得由SATA-IO颁布的eSATA认证标志。现阶段尽管绝大部分SATA硬盘都能在eSATA接口上工作，但是由于没有相应的保护外壳和供电系统，这些裸露在外的硬盘很容易出现故障。SATA-IO建议用户尽量购买那些通过认证的eSATA外置存储设备和板卡。