如何识别硬盘接口?事先声明,本人
随着硬盘价格的不断走低,SATA与PATA不同规格同等容量的硬盘价格越来越小,SATA硬盘的优势越来越明显:更高的速度、更强固的数 据完整性以及应用弹性,以支持更小的设计规格,替代PATA硬盘接替市场中的主流已成必然。 很多用户已经意识到这一点,在选购硬盘时,纷 纷将目光投入了大容量高传输速度的SATA硬盘上。
做为传统的PATA硬盘,其生命力依旧很强,较低的价格、更加成熟的制作工艺和设置的简单化,绝不可能在近期 内消声匿迹,但不可置疑的是,PATA受关注的程度已大不如前。
在主板的支持方面,SATA与PATA共存,市场中主流的芯片组均支持两种不同规格的接口,为用户选购提供了...全部
随着硬盘价格的不断走低,SATA与PATA不同规格同等容量的硬盘价格越来越小,SATA硬盘的优势越来越明显:更高的速度、更强固的数 据完整性以及应用弹性,以支持更小的设计规格,替代PATA硬盘接替市场中的主流已成必然。
很多用户已经意识到这一点,在选购硬盘时,纷 纷将目光投入了大容量高传输速度的SATA硬盘上。
做为传统的PATA硬盘,其生命力依旧很强,较低的价格、更加成熟的制作工艺和设置的简单化,绝不可能在近期 内消声匿迹,但不可置疑的是,PATA受关注的程度已大不如前。
在主板的支持方面,SATA与PATA共存,市场中主流的芯片组均支持两种不同规格的接口,为用户选购提供了较大 的空间。
既然SATA已成为主流,成为诸多厂家推捧的对象,那么PATA硬盘就真的没有必要购买了吗?在选购中我们该注意 些什么事项?多大容量的硬盘最值得购买呢?带着这些疑问,让我们从技术、价格及市场占有率等各个角度入手,全面了解一下步SATA与PATA 硬盘的真正差别,帮大家挑选出适合自己的、性价超值的产品。
一、认识PATA硬盘?
PATA标准规范产生于上个世纪80年代中期,Imprimis公司推出Wren系列5。25英寸硬盘(当时Compaq PC机所使用的 硬盘)专用的“PCAT”接口,后来的3。
5英寸硬盘也采用这项规格。由于“PC AT”这个名称很容易同IBM PC/AT机混淆,人们就为它选择了另 外的名字:“Advanced Technology Attachment(高级技术附件规格)”,简称ATA。
但它并不是我们所说的“第一代ATA”。这项规格只生存 了短短数个月,因为它令不同厂商的硬盘出现严重的不兼容问题,尤其在主从盘安装的时候更为严重。
传统PATA硬盘的接口类型
ATA-6也就是我们所说的ATA/100、UltraDMA/100,是当前最为普遍的ATA规格,它在2001年才通过ANSI认证。
ATA -6增加了UltraDMA 5传输模式、速率提高到100MB/s的高水平,同时LBA模式的寻址能力也由原来的28位扩充到48位,这样就突破了硬盘最大可 用容量只能低于137GB的限制!
目前主流的ATA-100和ATA-133,使用80排线做为数据线。
在传输速度方面,ATA-100的速度是100MB/S,那么ATA- 133的速度便是133MB/S。单从这一方面,SATA就比PATA快出不少。
我们再来看看在总线上的时钟频率,以ATA-100为例,其时频率是25MHz,PATA的并行数据线有16根,一次能传送 16bit的数据。
而ATA-66以上的规范为了降低总线本身的频率,PATA被设计成在时钟的上下沿都能传输数据,使得在一个时钟周期内能传送 32bit。这样,我们很容易得出ATA-100的速度为:25M*16bit*2=800Mbps=100MByte/s。
二、认识SATA硬盘?
所谓的Serial ATA(简称SATA),是Intel公司和APT Technologies, Inc。、 Dell、IBM、Maxtor 及Seagate等几家厂商共同制定的新一代硬盘传输接口标准。
从字义上来看是一套“序列式”架构,用来对应ATA内接磁盘驱动器总线相对应。 其传输方式是将许多数据位封装成一组封包,然后以比平行模式快30倍的速度在来源与目的地之间来回传送数据封包。
SATA硬盘的接口
Serial-ATA开发的目的在于让使用者拥有高效能的硬盘,而不必牺牲资料的完整性,Serial-ATA周期备源 检查(CRC)确保数据、指令以及状态接收的安全,以提供硬盘的可靠性。
在第一代的SATA技术中,接口传输速度已经达到了150MB/s,而到了第二代SATA,传输速度为300MB/s,第三代的 SATA产品的传输速度更是达到了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 。
三、PATA的技术缺陷及SATA硬盘主要技术优势
1、PATA的技术缺陷
我们大家都知道,在相同频率下,并行总线优于串行总线。随着当前硬盘的数据传输率越来越高,传统的并行ATA 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。
那各信号线之间是如何干扰的呢?
1、首先是信号的反射现象。从南桥发出的PATA信号,通过扁长的信号线到达硬盘(在笔记本上对应的也有从南桥 引出PATA接口,一直布线到硬盘的接口)。
信号在到达PATA硬盘后不可避免的会发生反弹,而反弹的信号必将叠加到当前正在被传输的信号上 ,导致传输中数据的完整性被破坏,引起接受端误判。所以在实际的设计中,都必须要设计相应的电路来保证信号的完整性。
从南桥发出的 PATA信号一般都需要经过一个排阻才发送到PATA的设备。我们必须加上至少30个电阻(除了16根数据线,还有一些控制信号)才能有效的防止 信号的反弹。而在硬盘内部,硬盘厂商会在里面接上终端电阻以防止引号反弹。
这不仅对成本有所上升,也对PCB的布局也造成了困扰。
但是当接口速率提升到100MB/s之后,信号干扰问题又开始变得严重,这也是133MB/s的UltraDMA/133得不到支持 的主要原因!到这个阶段,并行模式的ATA可以说已没有任何发展前途,我们进入串行ATA时代大势所趋。
当然,信号反弹在任何高速电路里都会发生,在SATA里我们也会看到终端电阻,但因为SATA的数据线比PATA少很 多,并且采用了差分信号传输,所以这个问题并不突出。
2、其次是信号的偏移问题。
理论上,并行总线的数据线的长度应该是一致的。而在实际上,这点很难得到保证。 信号线长度的不一致性会导致某个信号过快/过慢到达接受端,导致逻辑误判。不仅如此,导致信号延迟的原因还有很多,比如线路板上的分布 电容、信号线在高频时产生的感抗等都会引起信号的延迟。
2、SATA的技术优势
从下图中我们可以看到,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。
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