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PC硬件基础之硬盘-接口类型
[正文]:硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件,作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。
不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度,在整个系统中,硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。
    硬盘按接口类型分为:ide、scsi、sata、fc-al、pcmcia、usb、ieee1394、sas几种类型。
    ide、sata接口的硬盘多用于家用产品中,也部分应用于服务器;    scsi接口的硬盘则主要应用于服务器市场;    fc-al(光纤通道)接口的硬盘目前主要用于在高端服务器上;    pcmia接口的硬盘主要用于笔记本电脑、也用于部分移动硬盘;    usb、ieee1394接口的硬盘主要用于移动硬盘;    sas(serial attached scsi,串行附属scsi接口)新一代硬盘接品,主要用于服务器。
    下面就对这几类硬盘接口进行简要说明:    一、ide  ide(integrated drive electronics,电子集成驱动器),是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。
    ide也是ata(advanced technology attachment,高级技术附件规格)接口的通称。
    ide(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)。
    ata-1、2、3、4都老掉牙了,已经很少有人用了!也就不再介绍了。

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    ata-5    ata-5也就是“ultra dma 66”,也叫ata66,是建立在ultra dma 33硬盘接口的基础上,同样采用了udma技术。
ultra dma 66让主机接收/发送数据速率达到66.6 mb/s,是u-dma/33的两倍。
保留了上代ultra dma 33的核心技术冗余校验计术(crc)。
在工作频率提成的同时,电磁干扰问题开始在ata接口中,为保障数据传输的准确性,防止电磁干扰,ultra dma 66接口开始使用40针脚80芯的电缆,40针脚是为了兼容以往的ata插槽,减小成本的增加。
80芯中新增的都是地线,与原有的数据线一一对应,这种设计可以降低相邻信号线之间的电磁干扰。
    ata-6    ata100接口和数据线与ata66一样,也是使用40针80芯的数据传输电缆,并且ata100接口完全向下兼容,支持ata33、ata66接口的设备完全可以继续在ata100接口中使用。
ata100规范可以轻松应付目前ata33和ata66接口所棘手的难题。
ata100可以让硬盘的外部传输率达到100mb/s,它提高了硬盘数据的完整性与数据传输率,对桌面系统的磁盘子系统性能有较大的提升作用,而crc技术更有效提高高速传输中数据的完整性和可靠性。
    ata-7    ata-7是ata接口的最后一个版本,也叫ata133。
只有迈拓公司推出一系列采用ata133标准的硬盘,这是第一种在接口速度上超过100mb/s的ide硬盘。
迈拓是目前惟一一家推出这种接口标准硬盘的制造商,而其他ide硬盘厂商则停止了对ide接口的开发,转而生产serial ata接口标准的硬盘。
ata133接口支持133 mb/s数据传输速度,在ata接口发展到ata100的时候,这种并行接口的电缆属性、连接器和信号协议都表现出了很大的技术瓶颈,而在技术上突破这些瓶颈存在相当大的难度。
新型的硬盘接口标准的产生也就在所难免。
    注:windows98并不支持ultra ata/66这一新技术,所以当你在使用这种新型硬盘时,除使用dma66专用数据线连接硬盘与主板外,还必须正确安装主板驱动程序,才能够识别出你的ultra ata/66硬盘,否则只能当作ultra ata/33硬盘来用,有点大材小用了。
   二、sata    使用sata(serial ata)口的硬盘又叫串口硬盘,即将成为ata时代终结者,如今是风光无限。
    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。
相对于并行ata来说,就具有非常多的优势。
    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,这比目前最新的并行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的数据传输率将达到300mb/s,最终将实现600mb/s的最高数据传输率。
    最后,由于serial ata采用点对点的传输协议,所以不存在主从问题,这样每个驱动器不仅能独享带宽,而且使拓展sata设备更加便利。
    此外,srial ata接口的硬盘同样需要另外的电源,由于serial ata硬盘新增加了3.3v电压输入,加上原有的12v和5v,每种电压需要正极、负极及接地线三条线路,这样就有9条;而要实现设备热插拔还需要额外的6条线、这样总和起来就有15条之多。
显然,现有的主板和电源都要作适应性改动才能支持,不能直接采用传统的电源接口,通常需要采用srial ata电源转达接线来与传统电源线转换,不要看它只有普通的4条线,通过这条转接线srial ata插子中的电路转换后可以满足以上15路输出。
    至于serial ata所支持的热插拔则需要相应的操作系统支持!    三、scsi    scsi接口硬盘有着极低的cpu占用率、支持更多的设备和在多任务下工作的优点,但是scsi硬盘较贵,仅在硬件发烧友和中高端服务器上用,在处理关键任务的服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列(raid)等设备将因此得到性能提升。
scsi硬盘接线的插针为40针以上。
    scsi 硬盘可分为两种:标准(8 bit),用的是50针的端口;以及特宽(16 bit),用68针的端口。
使用特宽scsi一般可把数据传输速度加快一倍,但特宽scsi的配接器及硬盘都比较昂贵。

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    scsi-2: 它的最高传输速度约为每秒10mb,特宽scsi-2的爆发性传输速度可达每秒20mb。
    ultra scsi: 最高传输速度约为每秒20mb。
    ultra-2 scsi:特宽的ultra-scsi-2爆发性传输速度可达每秒80mb,搜寻时间短至6.8ms。
    ultra 160/m:ultra 160/m标准的scsi接口速度达到160mb/s。
    ultra 320/m:ultra 320/m标准的scsi接口速度达到320mb/s。
    四、fc-al(光纤通道接口)    以前专为网络设计,常见于高档交换机、或者网卡中,但后来随着存储器对高带宽的需求,慢慢移植到现在的存储系统上来了,以满足高端工作或服务器对高数据传输率的要求。
    光纤通道目前支持每秒200mb的数据传输速率,而它的理论极限值更可达1.06gbps。
现在也有一些公司推出了支持下一代光纤通道(即fibre channel ii)技术,带宽高达2.12gbps的产品。
不过为了能得到更高的数据传输率,市面的光纤产品有时是使用多光纤通道来达到更高的带宽。
    可以在一个环路上容纳多达127个驱动器,局域电缆可在25米范围内运行,远程电缆可在10公里范围内运行,它可以数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计。
    五、ieee1394    ieee 1394 是为了增强外部多媒体设备与电脑连接性能而设计的高速串行总线,传输速率可以达到400 mbps,多用于移动硬盘。
    新版的ieee 1394b标准更是规定它的单信通带宽为800mbps,是原来的ieee 1394a标准的两倍。
    ieee 1394接口标准具有:即时数据传输(real-time data transfer)、支持热插拔,驱动程序安装简易、数据传输速度快(1394a标准都可提供400mbps的传输速率),并且具备通用i/o连接头,点对点的通讯架构。
    六、usb     大家再熟悉不过了,新的usb2.0标准将宽带提升到了480m,此类接口也多用于移动硬盘。
    最大优点是使用方便,支持热插拔和即插即用,在windows me/2000/xp下无须安装驱动程序即可正常工作。
    七、pcmcia     pcmcia (personal computer memory card international association) 是国际个人计算机存储卡协会的缩写,是当前便携式计算机的标准接口。
主要用于便携式电脑、移动存储等领域!    此类接口的硬盘(多称之为“微硬盘”),主要用于便携式电脑、移动存储等领域!    八、sas    sas是新一代的scsi技术,和现在流行的serial ata(sata)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。
sas是并行scsi接口之后开发出的全新接口。
此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,提供与串行ata (serial ata,缩写为sata)硬盘的兼容性。
    sas的接口技术可以向下兼容sata。
sas系统的背板(backplane)既可以连接具有双端口、高性能的sas驱动器,也可以连接高容量、低成本的sata驱动器。
因为sas驱动器的端口与sata驱动器的端口形状看上去类似,所以sas驱动器和sata驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。
但需要注意的是,sata系统并不兼容sas,所以sas驱动器不能连接到sata背板上。



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