IDE/SATA/SATA II三种技术的区别(上)

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现在的技术发展实在太快，很多人还没弄清SATA到底有什么好，SATA II又来了。在传统的IDE、潮流的SATA与前卫的SATA II硬盘之间，到底有着什么样的区别？几种不同的硬盘各自价格等方面又是怎么样？相信很多朋友都想知道。   
在深入了解新标准之前，有必要回顾一下原有的技术。长期以来，硬盘技术的进步，都着重于传输速度和容量两个方面。基本上认识电脑以来，大家就一直在使用Ultra ATA。这种延用已久的接口技术，有好些方面都显得过时而需要改进了：
大家都知道，数据线太粗，安装不方便，严重影响机箱内空气流通，不利于机箱散热，是传统IDE接口即Ultra ATA硬盘的至命缺点。不过，IDE硬盘还有很多其它方面的局限性，大概就不是很多人都清楚了。主从盘相互影响普遍情况下，一块主板只有两个IDE接口，每个接口可以挂两个IDE设备。但同一个接口的两个设备是共用带宽的，对速度的影响非常大。所以稍有常识的人，都会把硬盘和光驱分开两条IDE线连接到主板上这样，IDE有个很大的问题，就是虽然一块主板可以连接4个设备，但事实上只要超过两个，速度就大大下降。更大的问题是，同一条线上两个设备要严格按主/从设置才能正常运行。象图中这种西数WD400 JB，主硬盘还有两种不同设置，一条IDE线只接这块硬盘的时候按右边的设置，带从盘的时候则要按中间的设置方式。据亲身经验，如果没带从盘而按中间的方式设了，会出现五花八门百思不得其解的问题——有时可以启动，有时报告找不到硬盘，有时启动过程中报告硬盘错误之类——每次启动可能出现不同的问题。不支持热拔插并行ATA在支持设备热插拔方面能力有限，这一点对服务器方面的应用非常重要。因为服务器通常采用RAID的方式，任何一块硬盘坏了都可以热拔插更换，而不影响数据的完整性，确保服务器任何情况下都正常开着。具有热插拔支持功能的SCSI和光纤通道占据了企业级应用的几乎全部市场，并行ATA空有价格优势而不能获得一席之地，主要原因就是它不支持热拔插。 不够完善的错误检验技术 Ultra DMA引入了基于CRC的数据包出错检测，该技术是ATA-3标准的组成部分。但是，没有任何一种并行ATA标准提供命令和状态包的出错检测。尽管命令和状态包出错的范围和几率都小，但它们出错的可能性也不容忽略。
使用过时的5伏电压  
处理器核心从几个方面要求向低电压过渡。较低电压允许更快的信号陡变，这对提高速度、降低热耗至关重要。现在的CPU核心电压基本上都小于2伏，为保持与系统主板上其它芯片的互操作性，通常使用3.3伏的外部电压分离出来，5伏电压成为过时的标准。虽然大部分目前的 ATA/ATAPI-6标准为并行ATA设备指定的直流电压供应为3.3V （± 8%），但一些模式的接收器大于4伏，所以要使用过时的5伏电压。
接口速度的可升级性差  
另外，Ultra ATA是受并行总线特性的限制，带宽容易受到限制，经过多次升级，目前最高传输率也只是133M字节/秒。
SATA比IDE优越在哪些地方？   
SATA不再使用过时的并行总线接口，转用串行总线，整个风格完全改变。 SATA与原来的IDE相比有很多优越性，最明显的就是数据线从80 pin变成了7 pin，而且IDE线的长度不能超过0.4米，而SATA线可以长达1米，安装更方便，利于机箱散热。除此之外，它还有很多优点：一对一连接，没有主从盘的烦恼每个设备都直接与主板相连，独享150M字节/秒带宽，设备间的速度不会互相影响。   
支持热拔插   
热拔插对于普通家庭用户来说可能作用不大，但对于服务器却是至关重要。事实上，SATA在低端服务器应用上取得的成功，远比在普通家庭应用中的影响力大。   
数据传输更加可靠   
SATA提高了错误检查的能力，除了对CRC对数据检错之外，还会对命令和状态包进行检错，因此和并行ATA相比提高了接入的整体精确度，使串行ATA在企业RAID和外部存储应用中具有更大的吸引力。  
低电压信号   
SATA的信号电压最高只有0.5伏，低电压一方面能更好地适应新平台强调3.3伏的电源趋势，另一方面有利于速度的提高。  
带宽升级潜力大   
SATA不依赖于系统总线的带宽，而是内置时钟。刚推出的这一代SATA内置1500MHz时钟，可以达到150M字节/秒的接口带宽。由于不再依赖系统总线频率，每一代SATA升级带宽的增加都是成倍的：下一代300M字节/秒，再下一代可以达到600M字节/秒
SATA仍然存在的几点不足 在国内，现在买IDE的人恐怕比买SATA的人多很多。主要有三个方面的原因：   
首先，SATA的诸多先进性总体上对个人电脑用户意义不是太大，它最大的意义的反而是适应了入门级企业应用的需要。  
其次，nForce4、915之前的那些主板使用SATA硬盘，在安装操作系统的时候需要用到软盘，就象SCSI硬盘那样，增添了用户的麻烦。  
另外，国内用户的电脑配置相对落后，很多人都是旧电脑升级大容量硬盘，稍老点的主板还不支持SATA硬盘。  
所以，SATA最大的成功在于吸引了很多低端入门级服务器的用户。但在企业级应用方面，它又仍然在很多方面有待改进：
单线程的机械底盘SATA毕竟只是ATA，它的机械底盘是为8x5线程设计的，而SCSI的机械底盘是24x7多线程设计，能更好地满足服务器多任务的需要。所以 SATA虽然在单任务的测试中不比SCSI差，但面对大数据吞吐量的服务器，还是有差距的。除了速度之外，面对多任务数据读取，硬盘磁头频繁地来回摆动，使硬盘过热是SATA最大的问题。 形同虚设的热拔插功能 在实际应用中，RAID硬盘阵列是由多个硬盘组成的，必须知道具体哪一块硬盘坏了，热拔插更换才有意义。SATA硬盘虽然可以热拔插，但SATA组成的阵列在某块硬盘损坏的时候，不能象SCSI、FC和SAS那样，具有SAF- TE机制用指示灯显示，知道具体坏的是哪一块，热拔插替换的时候，如果取下的是好硬盘，就容易使数据出错。所以在实际应用中，SATA的热拔插功能有点形同虚设的味道。速度慢  
SATA相对于SCSI和FC速度慢，主要原因是机械底盘不同，不适应服务器应用程序大量非线性的读取请求。所以SATA硬盘用来做视频下载服务器还不错，用在网上交易平台则力不从心。 SATA 1.0控制器的传输速度效率不高，虽然标称具有150MB/s的峰值速度，事实上最快的SATA硬盘速度也只有60MB/s。  
整个解决方案价格不便宜   
虽然SATA硬盘相对于SCSI硬盘来说很便宜，但整个的SATA方案并不便宜。主要原因是SATA 1.0控制器的每个接口只能连接一个硬盘，8个硬盘组成的阵列需要8个接口，把每个接口300多元的花费算进去，就不便宜了。   
SATA II与准SATA II   
很多人到现在都还不是太清楚SATA与Ultra ATA相比有什么区别与好处，这也难怪。因为连Intel刚推出SATA的时候，也没想到这个为个人用户而改  进的方案，结果会在入门级服务器和工作站等企业应用的前前景更为广大——也正因为这样，2004年才专门成立了SATA IO（SATA国际组织）。  


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