硬盘接口的评价

如题所述

第1个回答  2016-05-10

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。从家用用户的角度出发,硬盘接口分为IDE、SATA两种规格,不过他们各自具有自身的优势和特点,用户需要根据自身的情况来加以选择。
IDE接口硬盘一般就是我们俗称的并行规格的PATA硬盘,目前大多数台式存储系统采用的都是称为Ultra-ATA的并行总线接口硬盘产品,这样的规格技术是自80年代以来一直被应用在桌上型系统作为主流的内部储存互连技术,由于运用领域十分广泛时间又较长,所以成熟的技术带来的是大规模集成制造的低成本和飞速发展的大容量。
数据传输
由于长时间的没有改变,在数据的传输上来看,这种IDE接口硬盘显得有一些滞后,因为目前主流的PATA硬盘仅能支持ATA/100和ATA/133两种数据传输规范,传输速率最高只能达到 每秒100或133MB,这仅可以满足目前一般情况下的大容量硬盘数据传输。另外,这类硬盘所使用的80-pin数据线在机箱内部杂而乱,它会阻碍空气在机箱里的流动,从而影响到系统的散热。虽然劣势明显,不过对于一些原来老用户来说,由于原有的主板平台并不支持SATA接口,这种IDE接口的PATA大容量硬盘还是首选,还有一些用户认为这类型的硬盘在技术上成熟、稳定,所以也选择这类型的PATA硬盘。
由英特尔、戴尔、希捷、Maxtor以及APT等厂商所组成,推出了就硬盘而言的新技术规格,Serial ATA,它为串行接口,在IDF Fall 2001大会上,希捷宣布了Serial ATA 1.0标准,正式宣告了SATA规范的确立这也是硬件新近颁布的一种的标准。
那么,SATA比PATA到底快多少呢?
第二代SATA的传输速度为300MB/s,不过第三代的SATA产品的传输速度已经提高至600MB/s。从速度这一点上,SATA已经远远把PATA硬盘甩到了后面。另外,在传输方式上SATA也比PATA高人一等。SATA采用的是单通道传输,PATA是多通道传输。有些朋友可能从字面上误认为,PATA的多通道应该比SATA的单通道快,其实不然。
因为SATA的单数据通道并没有象PATA那样限制速度频率。SATA传输线的传输速度比PATA要快了近30倍。PATA必须在数据线中一次传输16个信号,如果信号没有及时到达或是发生延迟,错误数据就会产生。因此比特流传输的速度必须减缓以纠正错误。而SATA一次只传输一个比特的数据,此时比特流的传递速度要快得多。这就好比是运球游戏,每次运一个球要比一次运16个球容易的多。还有,SATA另一个进步在于它的数据连线,它的体积更小,散热也更好,与硬盘的连接相当方便。与PATA相比,SATA的功耗更低,这对于笔记本而言是一个好消息,同时独有的CRC技术让数据传输也更为安全。
技术特点
在技术特点来看,不得不承认PATA硬盘在安装、传输速率及功耗、抗震、噪声等多方面都要逊于SATA硬盘。因为SATA硬盘它具有更快的外部接口传输速度,数据校验措施更为完善,SATA 1.0规范规定的标准传输率可以达到150MB/S,这样可以充分发挥Serial ATA接口的性能优势,因为ATA100的理论数值是100MB/s,即便是ATA133也最高为133MB/s。另外在安装上首先SATA的连接线非常方便,而且SATA最重要的特性就是支持热插拔。串行SATA方式通过更好的数据校验方式,信号电压低可以有效的减小各种干扰,从而大大提高数据传输的效率,而且新式的SATA硬盘连接线也更加有利机箱内部的散热。
缺点
SATA并非只有优点,在缺点上也是显而易见,由于SATA规格还不十分成熟,这种类型的硬盘对外频要求要比并行规格硬盘高,如果用户有超频的情况这时一定要注意,因为它就会常常出现找不到硬盘或数据损坏的情况。目前支持SATA 2.0的硬盘也已经推出,相信不久SATA 3.0也会出现在市场中,但并非标准越高就越好,就目前而言这种SATA2.0规范的硬盘主要还是针对服务器和网络存储应用,如普通消费者选择SATA 1.0规范的硬盘产品足以。
SATA比PATA抗干扰能力更强。
并行ATA在数据传输时,信号容易产生反射,偏移,而且信号之间还存在着干扰。
SATA采用一种叫差分信号传输,打个比方,把数字5传输到另一个设备,可能中途遇到干扰,5变成了6;如果把5分成两条线路,一条是8,一条是3,让两者之间的差来代表5,中途受到干扰,分别变成9跟4,但差值还是5,所以具有较强的抗干扰能力。因而传输率可以达到很高,所以带宽也就增强了。
一般PATA的硬盘传输速度有:
Ultra-ATA33
Ultra-ATA66
Ultra-ATA100
Ultra-ATA133
SATA硬盘传输速度有:
Ultra-ATA150 SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,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,并且提供与SATA硬盘的兼容性。
SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS接口和SATA接口完全兼容,SATA硬盘可以直接使用在SAS的环境中,从接口标准上而言,SATA是SAS的一个子标准,因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盘,但是SAS却不能直接使用在SATA的环境中,因为SATA控制器并不能对SAS硬盘进行控制;在协议层,SAS由3种类型协议组成,根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行SCSI协议(SSP)用于传输SCSI命令;SCSI管理协议(SMP)用于对连接设备的维护和管理;SATA通道协议(STP)用于SAS和SATA之间数据的传输。因此在这3种协议的配合下,SAS可以和SATA以及部分SCSI设备无缝结合。
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。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。由于SAS系统的兼容性,使用户能够运用不同接口的硬盘来满足各类应用在容量上或效能上的需求,因此在扩充存储系统时拥有更多的弹性,让存储设备发挥最大的投资效益。
在系统中,每一个SAS端口可以最多可以连接16256个外部设备,并且SAS采取直接的点到点的串行传输方式,传输的速率高达3Gbps,估计以后会有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出现。SAS的接口也做了较大的改进,它同时提供了3.5英寸和2.5英寸的接口,因此能够适合不同服务器环境的需求。SAS依靠SAS扩展器来连接更多的设备,目前的扩展器以12端口居多,不过根据板卡厂商产品研发计划显示,未来会有28、36端口的扩展器引入,来连接SAS设备、主机设备或者其他的SAS扩展器。
和传统并行SCSI接口比较起来,SAS不仅在接口速度上得到显著提升(现在主流Ultra 320 SCSI速度为320MB/sec,而SAS刚起步速度就达到300MB/sec,未来会达到600MB/sec甚至更多),而且由于采用了串行线缆,不仅可以实现更长的连接距离,还能够提高抗干扰能力,并且这种细细的线缆还可以显著改善机箱内部的散热情况。
1)硬盘、控制芯片种类少:只有希捷、迈拓以及富士通等为数不多的硬盘厂商推出了SAS接口硬盘,品种太少,其他厂商的SAS硬盘多数处在产品内部测试阶段。此外周边的SAS控制器芯片或者一些SAS转接卡的种类更是不多,多数集中在LSI以及Adaptec公司手中。
2)硬盘价格太贵:比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盘,SAS硬盘要贵了一倍还多。一直居高不下的价格直接影响了用户的采购数量和渠道的消化数量,而无法形成大批量生产的SAS 硬盘,其成本的压力又会反过来促使价格无法下降。如果用户想要做个简单的RAID级别,那么不仅需要购买多块SAS硬盘,还要购买昂贵的RAID卡,价格基本上和硬盘相当。
3)实际传输速度变化不大:SAS硬盘的接口速度并不代表数据传输速度,受到硬盘机械结构限制,现在SAS硬盘的机械结构和SCSI硬盘几乎一样。目前数据传输的瓶颈集中在由硬盘内部机械机构和硬盘存储技术、磁盘转速所决定的硬盘内部数据传输速度,也就是80MBsec左右,SAS硬盘的性能提升不明显。
4)用户追求成熟、稳定的产品:从现在已经推出的产品来看,SAS硬盘更多的被应用在高端4路服务器上,而4路以上服务器用户并非一味追求高速度的硬盘接口技术,最吸引他们的应该是成熟、稳定的硬件产品,虽然SAS接口服务器和SCSI接口产品在速度、稳定性上差不多,但目前的技术和产品都还不够成熟。
不过随着英特尔等主板芯片组制造商、希捷等硬盘制造商以及众多的服务器制造商的大力推动,SAS的相关产品技术会逐步成熟,价格也会逐步滑落,早晚都会成为服务器硬盘的主流接口。

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