SATA相比较与 ATA优势有哪些?

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SATA与ATA的区别与传统的IDE不同，串行 ATA数据传输仅通过一根四线电缆与设备相连接来代替传统的硬盘数据排线，电缆的第1针供电，第2针接地，第3针作为数据发送端，第4针充当数据接收端，由于串行ATA使用点对点传输协议，所以不存在主/从盘的问题，免去用户设置硬盘主从跳线的麻烦。点对点传输协议还有一个优点，串行系统将不再限于单通道只能连接两块硬盘，它可同时连接很多硬盘，而且每个硬盘都是独享数据带宽，这一点是传统的ATA接口所无法媲美的。同时它不单支持硬盘，也支持DVD、CD-R/W设备。
串行ATA在传输速度方面已经超过了现有的最快的ATA133,串行ATA 第一代标准允许数据传输的最大速率约为150MB/s，而将要发布的串行ATA二代接口的最大传输速度会比目前的串行ATA高一倍，达到了300MB/s，未来的串行ATA第三代的传输速度将会达到600MB/s。
大家可能会问，既然串行ATA的优点有这么多，为什么它的标准发布这么久还没有真正的产品上市呢？原因很简单，以前很少厂家愿意为它投入金钱与时间。不过现在的情况已经完全不同了，在刚闭幕的IDF上，已经有多个实力派的厂家在技术上支持串行ATA的推行。其中以出品SICI/RAID控制芯片闻名的Adaptec公司将会成为生产串行ATA控制芯片的主力厂家。推出ATA133接口的Maxtor公司也投入了串行ATA的怀抱，还有希捷公司也推出它们的串行ATA接口的硬盘，它们的独特设计将串行ATA技术设定进硬盘的板载芯片中，不需要借用一些协议进行转换。其它的公司还有Promise、Silicon Image、NEC、Molex，当然还少不了Intel这位老大咯。^_^
连接串行ATA接口的电缆相比我们现在的硬盘数据线有很多的区别，一般的ATA100使用80针的接线，而串行ATA只需要使用一根4线的电缆，而且长度可以长达一米。所以用户安装方便，同时也减少占用了机箱空间，有利于机箱内部空气流动。
串行ATA接口的硬盘使用的电压比传统的ATA硬盘使用的电压低。现在除了Intel的ICH4南桥芯片支持使用串行ATA接口硬盘外，其它的芯片还没能支持串行ATA，所以在现有的主板上使用串行ATA接口硬盘就需要PCI-to-SATA 转接卡，或者是使用SATA-to-Parallel ATA转接卡。
在上面的图片大家终于可以看到串行ATA接口硬盘的庐山真面目了，上面给大家看到的只是串行ATA一代接口的产品。在IDF上已经宣布了串行ATA接口二代的发展计划。第二代的串行ATA将会分两个阶段来完成从研究室到市场。第一阶段是在今年的下半年将会完成串行ATA ii在服务器与网络贮存方面的应用开发，首款产品将会在2003年展现在世人面前；第二阶段在2003年的下半年将会进一步提高接口的传输速度，新的产品在2004年的下半年推出。另外串行ATA二代能兼容串行ATA一代，串行ATA二代的产品将会在今年的第二季度推向市场。串行ATA的风头已经直逼传统的ATA接口。
不久的将来，串行ATA将会是我们硬盘接口的首选，无论从它非一般高的传输率所能带来的系统性能提高还是从简化系统复杂程度与未来的可拓展性方面考虑，串行ATA都是力压传统的ATA，看来并行ATA转移到串行ATA已是大势所趋。
附注：ATA是什么东西？

ATA技术的发展历史：

ATA（ Advanced Technology Attachment）从最早的ATA-1开始，已经经历了从ATA-1（IDE）、ATA-2（EIDE Enhanced IDE/Fast ATA）、ATA-3（FastATA-2）、Ultra ATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66到Ultra ATA/100的发展历程。就目前的产品状况来看，前面的几种类型已经基本上被淘汰了，用户比较熟悉的应该是Ultra ATA/33、Ultra ATA/66和Ultra ATA/100这几种类型的产品。其中从Ultra ATA/66开始，硬盘接口电缆便由原来的40线增加到了80线（增加了40根地线），其主要目的是为了减小电缆之间的电磁干扰（信号串扰），以增强数据在高速传输过程中的稳定性。

ATA/100是目前市面上占据主流地位的IDE硬盘接口，它也是ATA/66的后续类型，其硬盘接口电缆与 ATA/66相同，也是80线的接口电缆。ATA/100支持的最大外部数据传输率的理论值为 100MB/s。

从ATA-1到Ultra ATA/100，一直以来采用的都是并行传输模式（并行ATA），但是在并行传输模式下线路之间存在着信号串扰，却是一个不可回避的问题，尤其是在高速数据传输过程中，信号间的互相干扰对系统的稳定性造成了很大的影响，会严重降低系统的运行效率。这也就是为什么在ATA/66推出时要将硬盘接口电缆从40线增加到80线的原因，实际上增加的是40根屏蔽地线，其主要目的就是为了减小信号间的互相干扰。
ATA/133是完全延续原来并行 ATA的技术特征，它可以说与现在广泛采用的ATA/100没有任何区别，只是将硬盘接口带宽拓宽到了133MB/s，更大的带宽使系统能支持更高的传输率。由于此种接口类型是由迈拓公司独立设立，所以迈拓所谓的Fast Drive其实也就是 ATA/133的技术核心。从理论上讲，ATA/133能给系统带来一定的系统性能提升，但在目前硬盘内部传输率还不及 66.7MB/s的前提下，带宽由100MB/s拓宽到133MB/s究竟会对系统有多少影响还是个未知数，所以大部分人对ATA133都只抱有消极的思想。

编者按：文章中有一处没有说清楚，就是ATA是一种传输协议，而不是硬盘接口类型，即便是SATA，也还属于IDE硬盘。目前已有的接口类型有两种：SCSI和IDE，前者属于小型工作站或服务器的高级应用，相关产品非常昂贵。IDE的介绍见下文：

IDE接口是由Western Digital与COMPAQ Computer两家公司所共同发展出来的接口。因为技术不断改进，新一代Enhanced IDE(加强型IDE，简称为EIDE)最高传输速度可高达100MB／秒(Ultra ATA／100）。
IDE接口有两大优点：易于使用与价格低廉，问世后成为最为普及的磁盘接口。但是随着CPU速度的增快以及应用软件与环境的日趋复杂，IDE的缺点也开始慢慢显现出来。Enhanced IDE就是Westem Digital公司针对传统IDE接口的缺点加以改进之后所推出的新接口。Enhanced IDE使用扩充CHS(Cylinder-Head-Sector)或LBA(Logical Block Addressing)寻址的方式，突破528MB的容量限制，可以顺利地使使用容量达到数十GB等级的IDE硬盘。
附注2：DMA又是什么？

打开硬盘的DMA传输模式不仅能提高传输速率，其读起盘来也不会老是要响上一阵了，而且还会让硬盘的CPU占用率降得很低。虽然不能达到SCSI硬盘那么低的CPU占用率，但比未打开之前可要强得多了，CPU还会因此而有一些加速效果。我们通常只要把主板的驱动程序安装好就可以自动打开DMA传输模式了，当然，如果没有自动打开的话，在您确定BIOS设置正确无误的情况下您可在“设备管理器”中手动将其打开。

IDE硬盘接口的几种传输模式有明显区别。IDE接口硬盘的传输模式，经历过三个不同的技术变化，由PIO(Programmed I／O)模式，DMA(Direct Memory Access)模式，直至现今的Ultra DMA模式(简称UDMA)。
PIO(Programmed I／O)模式的最大弊端是耗用极大量的中央处理器资源，在以前还未有DMA模式光驱的时候，光驱都是以PIO模式运行。大家可能还记得，当时用光驱播放VCD光盘，再配以软件解压，就算使用Pentium 166，其流畅度也不理想，这就是处理器被长期大量占用的缘故。以PIO模式运行的IDE接口，数据传输率达3．3MB／秒(PIO mode 0)至16．MB／秒(PIO mode 4)不等。
后来随着Fast ATA／DMA模式的出现，IDE接口及装置都开始有了DMA的支持，DMA模式分为Single-Word DMA及Multi - Word DMA两种，跟PIO模式的最大区别是：DMA模式并不用过分依赖CPU的指令而运行，可达到节省处理器运行资源的效果。不过，后来由于Ultra DMA模式的出现和决速普及。这两个模式也只会是昙花一现，不久即被UDMA所取代。Single-Word DMA模式的最高传输率达8．33MB／秒，Multi-Word DMA(Double Word)则可达16．66MB/秒。
由于Ultra DMA模式(Ultr ATA制式下所引用的一个标准)的普及，UDMA模式就全以16-bit Multi-Word DMA模式作为基准。UDMA其中一个优点是它除已拥有DMA模式的优点外，更应用了CRC(Cyclic Redundancy Check)技术，加强了资料在传送过程中侦错及除错方面的效能。在最初UATA／33规格制定时，为了保留IDE系统的最高兼容性，所以在硬件的设计上并没做出太大的修改，不仅能完全向下兼容旧式ATA装置，也无需硬件生产商改变接头及讯号联接的设计。自Ultra ATA标准推行以来，其接口便应用了DDR(Double Data Rate )技术将传输的速度提升了一倍，目前已发展到Ultra ATA／100了，其传输速度高达100MB／秒。
Ultra DMA/66/100专用的硬盘连接线和一般的40芯连接线有所不同。Quantum在制定Ultra ATA／66的同时，在旧有IDE排线的规格上略作修改。除沿用40芯的IDE接头外，排线更换成80芯，在原有40芯排线的每条线芯之间，都多加一条线来相隔，并将这40条新线跟原先40芯排线之中原有的7条地线相连，把构成Crosstalk现象的电磁波滤走而增加了数据传输的稳定性(在高速的电子讯号传输时，当一大堆带着高频讯号的电线互相靠近一起的时候，讯号线上发出的电磁波便会互相干扰，这就是所谓的“Crosstalk”现象)。Ultra ATA／66／100排线的基本规格是徘线全长不超过18英寸。也就是说要真正发挥Ultra DMA／66的高速传输是需硬盘、排线的配合的，当然如果搭配一般的40芯排线，Ultra DMA／66接口的硬盘依然能够以向下兼容的方式工作，只不过无法使用Ultra DMA／66罢了。
硬盘的传输模式进入UltraATA/100的时代。目前，硬盘的传输模式已由最早的PIO Mode 4(传输速率为16．6 MB／秒)进入UltraATA/100的时代。提醒DIY朋友注意，所选购的硬盘不仅要本身支持Ultra ATA／100，而所选购的主板的芯片组也要支持Ultr ATA／100，这样才能真正达到100MB/秒的传输速度。如果你现在使用的主板不支持Ultra ATA／1OO，只要购买一块i815E的主板或支持Ultra ATA／100的硬盘控制卡就行了。
目前，在硬盘接口技术上还有一个与Enhanced IDE很相近的接口称为Fast ATA。Fast ATA是另一硬盘大厂Seagate的技术。基本上，Fast ATA与Enhanced IDE都相同地遵循ATA Timing Extension for Local Bus attachment的规范，一般功能也很相近。不过EIDE可以延伸到非硬盘装置的功能，Fast-ATA却无法提供。
编者按：请注意，现在我们用于光驱的数据传输线就是40芯的，故而若把硬盘接在光驱线上虽然也能工作，但并不能打开DMA传输模式，数据吞吐较大时很容易影响机器反应性能（CPU占用过多）。

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