從誕生到現在,IDE硬碟的接頭速率從最初的3.3MB/s提升至了現今的133MB/s,基本上保持著每兩年就提升一次的進化速度。不過,當接頭速度提升到了133MB/s的時候,隨著工作頻率的提升帶來的並行總線信號之間的干擾已經到了必須解決的階段,此時人們發現傳統的並行接頭方式已經無法滿足日後的需求了。就在這時,存儲產業中的一個劃時代意義的革命便拉開了序幕,這就是串行傳輸技術。
SATA的誕生
從人們熟悉的ATA33時代開始,到ATA133時代,雖然硬碟接頭速率的提升給存儲速度帶來了一定的效能提升,但是從技術底層來看,這些都是使用了並行傳輸模式。可以說,這些方式只能算是在舊有技術上的改進。不過,到了目前的時刻,傳統的並行傳輸模式卻面臨著有史以來從未有過的巨大挑戰。我們知道,隨著工作頻率的逐步提高,對並行傳輸模式帶來的最大影響就是信號的干擾問題,雖然從ATA66時代開始就已經改進了信號線,在原有的40針信號線中加入了另外40針地線,但是這種方法到目前為止也已經走到了盡頭。可以說,在目前的情況下,在並行傳輸模式上再做的任何一種改變都很難使效能得到進一步的提升。傳統的並行傳輸模式在經歷了輝煌和長時間的發展改進之後,終於週到歷史舞台的終點。
為了解決這個問題,早在2000年2月,Intel就在IDF論壇上第一次提出串行ATA(Serial ATA,簡稱為SATA)技術的設計構想,隨即成立了制定與推廣Serial ATA標準的官方組織串行ATA工作組,工作組的成員包括Seagate、IBM、Dell、APT、Maxtor、Quantum等幾家主要存儲技術提供商。同年12月,Serial ATA 1.0版草案正式公佈,規定Serial ATA 1.0的速度為150MB/s,這已經比現有的ATA133的接頭速度快。
與並行ATA(PATA)相比,SATA採用了更低的信號電壓、更少的引腳,並且在信號線和接頭界面上進行了改進。在軟體方面,SATA保持了對PATA的相容性,它可以透過轉換器(即橋接晶片)來提供對並行ATA硬碟和ATAPI設備的支持。雖然目前硬碟市場依然處於PATA和SATA共存的階段,但是在一年之內,就會完全過渡到SATA的天下。
SATA的主要特點
首先,由於SATA採用的是點對點的傳輸方式,使得用戶在使用SATA硬碟時不再需要設定硬碟的主從盤,而直接每個硬碟對應一個資料通道直接連接系統。
其次,SATA 1.0的標準規定,符合SATA 1.0標準的硬碟的接頭傳輸速率為150MB/s,這已經可以滿足目前普通用戶對硬碟存儲速度的要求。為了日後發展的需要,未來的SATA可擴展到2X和4X的規格,相應的傳輸速率則分別提升至了300MB/s和600MB/s。
除了高效能,SATA在資料可靠性方面也有了大幅度的提高。SATA可同時對指令及資料封包進行32 bit CRC循環冗余校驗,可以保證資料和指令信號的完整性和可靠性。同時,由於採用了LVDS信號技術,其內部信號的低電壓也帶來了低功耗和低電磁干擾,從而使得信號更加穩定。
相比傳統PATA的45厘米的信號線長度,SATA的官方標準信號線長度為100厘米,而且還可以更長,這樣就給用戶帶來了更大的自主空間。這也從另一個側面反映了SATA的抗干擾性。
最後,SATA硬碟還可以實現熱插拔功能,不過目前為止還沒有操作系統支持這項功能,人們還要等到微軟的下一代操作系統Windows Longhorn面世後才能享受到這項功能帶來的便利。
參考資料
http://www.ns-bbs.com/