SATA是SerialATA的縮寫,即串行ATA。它是一種電腦總線,主要功能是用作主板和大量存儲(chǔ)設(shè)備(如硬盤及光盤驅(qū)動(dòng)器)之間的數(shù)據(jù)傳輸之用。這是一種完全不同于串行PATA的新型硬盤接口類型,由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào),具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正,這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴4薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)
硬盤電源SATA接口線與并行ATA相比,SATA具有比較大的優(yōu)勢(shì)。
首先,SerialATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù),可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挕erialATA一次只會(huì)傳送1位數(shù)據(jù),這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目,使連接電纜數(shù)目變少,效率也會(huì)更高。實(shí)際上,SerialATA僅用四支針腳就能完成所有的工作,分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù),同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。
其次,SerialATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/sec,這比目前最快的并行ATA(即ATA/133)所能達(dá)到133MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高,而在已經(jīng)發(fā)布的SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/sec,最終SerialATA3.0將實(shí)現(xiàn)600MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率。
SATA接口體系結(jié)構(gòu)
結(jié)合SATA2.5協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),將SATA接口的劃分為四個(gè)層次來實(shí)現(xiàn)即:物理層、鏈路層、傳輸層和應(yīng)用層。如,SAS接口體系結(jié)構(gòu)圖。
SATA接口物理特性
SATA接口是新型計(jì)算機(jī)硬盤接口,在接口的物理特性上,完全推翻了SATA并行接口的模式,接口分為信號(hào)與電源兩部分。如,SATA物理接口示意圖SATA物理接口示意圖(a)為硬盤設(shè)備信號(hào)部分連接器,(b)為設(shè)備供電部分連機(jī)器(c)(d)是分別是電纜部分的信號(hào)、電源連接器,(e)是主機(jī)部分的電纜連接器,(f)和(g)是電纜與插座連接的示意圖。
串行SATA接口的信號(hào)部分由7根電纜線組成,其中3根地線,可以削弱消除串行電纜間的干擾,另外4根為兩兩差分的信號(hào)線,分別起到發(fā)送與接收的作用。電源供電部分共有15根電纜,分別提供3.3V,電纜管腳分配圖5V,12V電源。如,電纜管腳分配圖。
兼容性
SerialATA規(guī)范不僅立足于未來,而且還保留了多種向后兼容方式,在使用上不存在兼容性的問題。在硬件方面,SerialATA標(biāo)準(zhǔn)中允許使用轉(zhuǎn)換器提供同并行設(shè)備的兼容性,轉(zhuǎn)換器能把來自主板的并行ATA信號(hào)轉(zhuǎn)換成SerialATA硬盤能夠使用的串行信號(hào),已經(jīng)有多種此類轉(zhuǎn)接卡/轉(zhuǎn)接頭上市,這在某種程度上保護(hù)了我們的原有投資,減小了升級(jí)成本;在軟件方面,SerialATA和并行ATA保持了軟件兼容性,這意味著廠商絲毫也不必為使用SerialATA而重寫任何驅(qū)動(dòng)程序和操作系統(tǒng)代碼。
另外,SerialATA接線較傳統(tǒng)的并行ATA(ParalleATA)接線要簡單得多,而且容易收放,對(duì)機(jī)箱內(nèi)的氣流及散熱有明顯改善。而且,SATA硬盤與始終被困在機(jī)箱之內(nèi)的并行ATA不同,擴(kuò)充性很強(qiáng),即可以外置,外置式的機(jī)柜(JBOD)不但可提供更好的散熱及插拔功能,而且更可多重連接來防止單點(diǎn)故障;由于SATA和光纖通道的設(shè)計(jì)如出一轍,所以傳輸速度可用不同的通道來做保證,這在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)上具有重要意義。
硬盤接口常用的分為五種
1、SATA接口硬盤:
SATA是SerialATA的縮寫,即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型,由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào),具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正,這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴4薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。
SATA接口主板
2、IDE硬盤
IDE的英文全稱為“IntegratedDriveElectronics”,即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”,并行口,它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度,數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng),硬盤制造起來變得更容易,因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶而言,硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展,性能也不斷的提高,其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn),為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。
IDE代表著硬盤的一種類型,但在實(shí)際的應(yīng)用中,人們也習(xí)慣用IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1,這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了,而其后發(fā)展分支出更多類型的硬盤接口,比如ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA等接口都屬于IDE硬盤。
IDE接口的主板
3、SCSI接口硬盤
SCSI的英文全稱為“SmallComputerSystemInterface”(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口,而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計(jì)的接口,是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低,以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn),但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及,因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。
4、光纖通道硬盤
光纖通道的英文拼寫是FibreChannel,和SCIS接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計(jì)開發(fā)的接口技術(shù),是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求,才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的,它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有:熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等
5.SAS接口硬盤
SAS是最新一代的SCSI技術(shù),和現(xiàn)在流行的serialATA硬盤相同,都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度,并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間;SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口,此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性,提供與串行ATA硬盤的兼容性。
SAS的接口技術(shù)可以向下兼容SATA,SAS系統(tǒng)的背板(backplane)既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅(qū)動(dòng)器,也可以連接高容量、低成本的SATA驅(qū)動(dòng)器。因?yàn)镾AS驅(qū)動(dòng)器的端口與SATA驅(qū)動(dòng)器的端口形狀看上去類似,所以SAS和SATA驅(qū)動(dòng)器可以同時(shí)存在于一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)之中。要注意的是,SATA系統(tǒng)并不兼容SAS,所以SAS驅(qū)動(dòng)器不能連接到SATA背板上