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[转载]IDE控制器技术内幕 并行ATA篇

[转载]IDE控制器技术内幕 并行ATA篇

信息来源:数据恢复技术联盟

对硬盘来说,采用何种接口对其各项特性都有极大的影响,接口技术的每一次进步总是映射着硬盘的技术革新,它的历史同时也是现代硬盘的发展史。鉴于接口的重要地位,它也就顺理成章成为硬盘的分类基准,我们通常所说的IDE硬盘和SCSI硬盘便是根据接口进行分类的。而其中与我们最密切相关的就是IDE硬盘,99%以上的PC机都是用它——尽管大家对“IDE”这个称呼熟悉不过,可它的具体概念许多人都觉得很模糊,只是笼统知道它是表示这类硬盘用的是并行传输接口……这种约定俗成的说法其实并不严格,IDE为英文“Integrated Drive Electronics”缩写、原意是指盘体与控制器集成在一起的硬盘驱动器,而所谓的“IDE接口”的官方名称应该为“ATA接口”(AEA,Advanced Technology Attachment简写)才对!

从1994年至今,ATA接口已经发展了整整七代,现在正处于传统并行ATA与串行ATA的过渡期。那么,ATA接口是如何实现的?这七代ATA接口又如何发展进化、各自有哪些特点、现在为何要被串行ATA所取代?硬盘控制器、控制器、控制卡之间的关系又如何……我们有太多太多的疑问需要解答,如果你需要了解关于硬盘接口的一切,本文应该可以给你一个满意的答案!

ATA接口的起源与发展

   早期硬盘和我们现在看到的硬盘其实有很大的区别,当时硬盘与控制器是分离的、它必须直接安装在控制卡上并插入ISA插槽中才能够使用。但是这种设计需要许多连接电缆,安装繁琐不说、数据可靠性也很差,而且硬盘与控制器/卡屡屡出现不兼容现象,后来硬盘厂商将控制器直接做在电路板、集成于硬盘的底部,而接口卡仍需要安装在ISA插槽中——这种硬盘也就是所谓的“IDE硬盘” (集成磁盘电子接口,Integrated Drive Electronics)。但是IDE这个名词并非正式称呼,因为它不包含任何实体规格,只是被人们笼统认为是目前所有ATA规格的通称、与SCSI规格对立,而“IDE接口”也就代表了目前所有的ATA接口。

   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“PC AT”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。

ATA-1:并行ATA家族的始祖
   在“PC AT”发展的同时,部份硬盘厂商合作成立CAM(通用存取接口,Common Access Method)委员会、来推进硬盘接口的标准化工作。起初它们打SCSI接口的主意,但最终CAM委员选择Imprimis的“PC AT”接口作为第一代ATA规格的基础——经过无数次修订后,ANSI(美国国家标准协会,American National Standards Institute)终于在1994年宣布它为正式规格(X3.221),这便是ATA-1标准。ATA-1是所有IDE规格的始祖,它解决了“PC AT”一个通道连接两个硬盘(主/从盘)的兼容性问题并一直沿用至今。ATA-1支持PIO-0/1/2模式(PIO, Programmed I/O,程序化输入输出)、DMA-0/1/2模式(DMA,Direct Memory Access,直接内存存取)和Multiword-DMA-0模式——关于这些模式我们会在后面作具体的介绍。当然,作为第一代标准化接口,ATA-1不可能尽善尽美,它不支持LBA(逻辑区块寻址,logical block addressing)模式、硬盘容量被限制在528MB以内,也不支持可大幅提升性能的区块传送模式(block mode),而且ATA-1只能用于硬盘无法用于连接光驱——可连接光驱的ATAPI规格直到ATA-4之后才得以加入。

ATA-2:速度提升与改良
   ANSI委员会的作风严谨,这也令接口进步非常缓慢,硬盘厂商为此大感头痛,后来希捷(Seagate)干脆推出自己的Fast-ATA规格,而西部数据(Western Digital)也拿出所谓的“加强型IDE”(Enhanced IDE),它们其实是一样的东西。1996年,ANSI委员正式将它们标准化并命名为ATA-2,但是不同的硬盘厂商使用不同的名词,官方说法反而少被提起——ATA-2在ATA-1的基础上作了不少改良,具体包括追加了PIO-3/4模式和Multiword-DMA-1/2模式、并支持区块传送模式与LBA硬盘寻址功能,而且ATA-2首次内建了对磁盘驱动器的识别功能,这样主板的BIOS才能够独立检测出硬盘及其参数。

ATA接口的起源与发展(续)

ATA-3:过渡性的ATA-3

   1997年,ANSI正式制定了ATA-3规格(X3.298-1997),但它只是在ATA-2基础上增加了数据可靠性的改良——在Multiword-DMA 2与PIO-4等高速传输模式下,传统40针排线无法有效杜绝信号、容易造成数据传输错误,ATA-3则加入了改善可靠性的功能;同时ATA-3也引入SMART技术(Self-Monitoring Analysis And Reporting Technology,自我检测分析与报告技术)让硬盘自身可进行自我检测、一旦发现错误并立刻报回BIOS。

   ATA-3的传输速率和ATA-2一样、都只有16.6MB/s,多数硬盘厂商对其兴趣缺缺,最终只有像SMART这类的功能得到广泛应用,而完全遵守ATA-3规范的厂商很少。

   ATA/ ATAPI-4:揭开UltraDMA的序幕

   早在ANSI制定出ATA-3规格的前一年(即1996年),著名的硬盘厂商昆腾(Quantum,后为迈拓所收购)与Intel共同制定UltraDMA/33并在1998年获得ANSI通过,它的官方名称则是ATA-4。众所周知,无论ATA-1、ATA-2还是ATA-3,它们都只能在一个时钟周期内传输一次数据,而ATA-4将时钟脉冲的上升沿与下降沿都作为读写选通信号、这样在一个时钟周期内可以传输两次数据——在UltraDMA 2 模式下,ATA-4的最大传输率可达33.3MB/s,因此UltraDMA/33的名称就比冷冰冰的ATA-4更易为大家接受。

   ATA-4的另一个大进步就是可以支持其他存储设备,而原先的ATA只能专用于IDE硬盘上而无法扩展,这样诸如光驱之类的存储设备如何与计算机连接就成问题。为此,ANSI决定将ATAPI规格(NCITS 317)纳入到ATA-4规范体系中,这样ATA-4不仅能够连接硬盘、也能够连接光驱和其它储存设备。除了上述改进,ATA-4还加入了CRC校验功能(Cyclical Redundancy Checking,循环冗余检查)以降低数据传输出错的可能,同时定义了命令队列(Command Queuing)和指令多任务(command overlapping)等额外指令,这一系列改进都令ATA-4获得空前成功,ATA-4也由此成为ATA接口发展成熟的标志!

   ATA/ ATAPI-5:速度提升与80针排线引入

   在ATA-4推出之后,硬盘技术也因为竞争激烈而获得飞速发展,看到ATA-4的瓶颈可能很快便会产生,昆腾与英特尔又在1998年2月联手推出Ultra DMA/ 66规格,但直到2000年Ultra DMA/66被正式认可为ANSI标准、官方名称为ATA-5。ATA-5对时钟信号的边沿特性继续作改进——在ATA-4的DMA传输中,只有当时钟脉冲的上升沿和下降沿各传输一次数据才能构成一个完整的时钟周期,而经ATA-5改进之后,上升沿信号和下降沿信号可以各被识做一个时钟周期,这样ATA-5就获得最高66.6MB/s的理论速率。另外,Ultra DMA 66也使用了CRC循环冗余校验技术,保证了在高速传输过程中数据的完整性;同时它也毫不客气删除了过时的指令并将所有指令都作了修改、以满足未来更高的扩充需求!

   早在制定ATA-4标准时,业界就意识到ATA接口的信号干扰将随着速度提高变得越来越严重,这对ATA的未来发展提出严峻的挑战。而ANSI提出使用80针排线来缓解该问题,这种排线是在原有40针排线基础上加入40针地线、这样可以大大减弱信号间的相互干扰。果然,80针排线在ATA-5规格出现之后得到全面采用并完全取代了传统的40针排线。

   ATA/ ATAPI-6:100MB/s与突破137GB限制

   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!ATA-6加入噪音管理(Acoustic Management)功能,用户可以通过专门的软件来控制硬盘存取速度、以此来降低运转中的噪音,不过这项功能基本上是多余的,虽有一些硬盘厂商这么做但根本不被用户接受,最终也不了了之。

   ATA技术发展到100MB/s,可以说接近它的极限,毕竟随着频率提升、信号干扰已经相当严重,数据传输出错的事情屡屡发生,可以说传统的并行ATA技术发展到尽头。看到这一点,希捷与英特尔联手进行串行ATA(Serial ATA,简称S-ATA)的开发,而迈拓则走上继续改良的道路,它拿出的就是得不到广泛认可的UltraDMA/133。

   UltraDMA/133:迈拓自己的“ATA-7”

   UltraDMA/133是第七代硬盘接口标准,也是ATA发展的最后一代——之所没称它为ATA-7是因为它并没有通过ANSI的标准认证、不过是迈拓自己的标准罢了,而UltraDMA/133也是它的正式名称而非俗称,这一点同以前的标准有所区别。

   UltraDMA/133增加了UltraDMA 6模式的支持、理论速度提高到133MB/s,它仍然使用80针排线,由于现在IDE硬盘的内部传输率还没突破80MB/s,133MB/s的传输速率基本派不上用场,而且UltraDMA/133的干扰现象非常严重,其实际效果同UltraDMA/100没什么差异,也正因为此,UltraDMA/133得不到其他硬盘厂商的响应、也就无法被ANSI接纳为正式标准。

ATA的信号定义与特点

遍观ATA的历史,我们会发现它只使用过40针排线和80针排线:前者用于ATA-4及之前,后者用于ATA-5之后、它也是我们大家都在用的硬盘线。那么,40针线和80针线具体有何区别,它们的针脚又是如何定义的呢?

   ATA排线的针脚定义

   不管是40针排线还是80针排线,它们的连接头及接口部分都只有40针,而每一针脚对应的信号定义也完全没什么两样,这样80针排线可以向下兼容ATA-4及以前的规格。

   ATA连接头用共有40根连接针脚,每一个针脚都对应一根信号线。这样40针排线的结构很简单:除可几根专用的信号控制线外剩下的都是数据传输线,信号控制线负责ATA模式侦测、主从盘识别等等控制功能,而数据传输线则用于数据传送;排线的线路排列与连接头针脚按顺序一一对应。而80针排线就不是如此,尽管接口针角的信号定义没有改变,但内部信号线的排列顺序却有了巨大变化,其中偶数线全部为新增加的地线,而奇数线则完全延续原有的40针排线——40根地线与40根排线彼此交错排列,有效减弱了内部信号线的串扰及外来电磁干扰等现象、令数据传输得更稳定!需要提到的是,80针排线的第39线被定义为Key-pin(也被称为IIRC,与连接头的20针相连),主板上的硬盘控制器就是根据这个信号来识别硬盘是否支持66.6MB/s的Ultra DMA 4模式。

   符合ATA-5以后规范的80针排线拥有蓝色、黑色和灰色3个联结头,其中蓝色接头必须与主板IDE接口连接,黑色接头则连接主硬盘,灰色连接连接从盘。这个顺序不能任意颠倒,它与排线中的信号定义有关——按照规范,排线连接头的第34针脚(PDIAG-ground)必须与主板IDE接口相连但不能同硬盘相连,它对应的是线缆中的第67条线——有些排线的第67线位置上有一个孔洞,作用就是将该信号断开,有些尽管没有这个孔洞,但在内部也已经被切断。此外,排线接头的第28针脚信号(CSEL)负责主硬盘识别,它只通过第线缆内的第55条线连接到主硬盘接口而没有连接到从盘上,因此这些接口的顺序是不可改变的。

   为何会有信号干扰?

   尽管ATA接口拥有价格低廉、兼容性好的优点,但它的缺点同样很明显:ATA的速度较慢、对接口电缆的长度限制严格,也无法外接使用。最严重的问题来自于信号干扰——由于ATA为并行传输标准,只要其中一比特位信号出错整字节都必须重新传输。在ATA-3之前,这个问题并不突出,因为当时ATA总线的工作频率较低、数据传输速度不快,干扰也就不明显。在ATA-4之后,硬盘接口的数据传输急剧升高、总线频率也成倍提高,加上并行的排线缆紧紧相连、外部电磁干扰和内部线缆间的串扰现象愈来愈严重,数据传输出错概率也随之成倍提高,而频频重传必然令传输速率难以加快。为此,在ATA-5之后引入增加40根地线的80针排线,一定程度缓解了该问题。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。
ATA规范的传输模式剖析

在ATA发展的各个阶段,我们会发现它们的传输模式都各不相同,从PIO 0到PIO 4,DMA的Single Word 0/1/2与Multi Word 0/1/2,以及UltraDMA 0~UltraDMA 6,总和起来共有18中之多,这18种模式都互不相同,或者传输原理迥异、或者存在速度差异,下面我们对此作一一分析比较。

   如果根据工作原理来分,IDE硬盘的传输模式可以分为PIO与DMA两种——PIO即英文Programmable I/O的缩写,意为可编程的输入输出。这种模式必须由CPU来控制整个数据的传输过程,所以CPU资源占用率相当高、对整体性能有很大的负面影响。另一种则是DMA模式,它原意是指“直接内存访问”,这种模式不需要CPU来控制数据传输,而是由主板芯片组中的DMA控制器来管理,这样硬盘与内存可以直接进行数据交换无需动用CPU的计算能力,因此DMA模式可以节省大量的资源、使CPU能够专注于程序执行与各类数据计算,当然系统性能也就得以有效提高。

   PIO共有0~4五种模式,数据传输速率从3.3MB/s到16.6MB/s,在ATA-1、ATA-2规格中得到大量采用;DMA则有Single Word 0/1/2与Multi Word 0/1/2共六种模式,传输速率从2.1MB/s到16.6MB/s不等,而UltraDMA 0~UltraDMA 6的传输速率从16.6MB/s到133MB/s,其中16.6MB/s 的UltraDMA 0和25MB/s的UltraDMA 1两种模式只是在ANSI规范中进行定义,实际上没有一个硬盘厂商选择这两种模式,UltraDMA应用是从模式2开始、模式6终结。为了让大家更好区分对照,我们专门制作了一个完整的表格。

ATA硬盘、IDE控制器与IDE扩展卡

在ATA标准的进化中,硬盘驱动器、控制器与控制卡都必须同时作升级,这三种概念应该很好区分,不过控制器有两种概念需要加以明确:一种是集成于硬盘电路板中的硬盘控制器,它负责掌管硬盘的正常运转;另一种则是集成在主板或IDE控制卡上的IDE控制器,它负责掌控系统与硬盘的通信、也就是维护ATA总线的正常工作,如无特别之处,我们下文所说的控制器均是指后者。IDE控制器可以是一枚芯片,或者干脆就是南桥芯片的一个逻辑模块,它必须通过控制卡、或者集成于主板上方可发挥效用,而所谓的硬盘控制卡便是拥有IDE控制器芯片的ISA或PCI扩展卡,下面,我们选取几个有代表性的产品进行介绍。

   注:为符合人们的习惯,我们决定在下文使用通俗名称。


   硬盘驱动器:从UltraDMA/33至UltraDMA/133的演进



   UltraDMA/33硬盘在1998年可谓风行一时,在当时它所提供的33MB/s的速率和DMA模式代表着硬盘的最高性能,加上7200转刚刚兴起,那是可谓是IDE硬盘发展史上黄金时代。昆腾火球系列(Quantum Fireball)无疑是那个时代的经典之作,尽管它是一款5400转和256 KB缓存的产品,可在当时性能却相当优异,加上主流价格为大家所称道,口碑相当良好。而籍由该系列产品,昆腾奠定了UltraDMA/33之王的历史性地位,何况当时它还是UltraDMA/33标准的实际制定者。

   进入UltraDMA/66时代之后,硬盘的种类变得丰富起来,桌面领域共有昆腾、希捷、迈拓、IBM、西部数据等五家厂商在争夺,其中昆腾、IBM处于相对强势地位,其余三家则被认为是低档产品的代表,但UltraDMA/66时代同时也是风云际变的时代,恰恰是这三家“低档产品制造商都先后推出相当经典的产品:希捷的酷鱼、西部数据的鱼子酱硬盘和迈拓的金钻4代。其中希捷酷鱼则是一款利用SCSI硬盘技术的产品,它将IDE硬盘的转速提高到7200转的水准(希捷有SCSI接口的酷鱼硬盘,为7200转产品),而内部数据传输率也首次突破33MB/s、一举让UltraDMA/33接口成为瓶颈。但它的噪音很大、发热量奇高——有句笑话说要是可以听见某台机器的硬盘在正常工作时发出明显的咔咔作响,那么这台机器一定使用希捷的硬盘,但是这款产品速度快、可靠性也不差、价格也很便宜,此后希捷开始走了上坡路。西部数据开始可以说声名狼藉,原因便是它的鱼子酱硬盘曾爆出大量回收的倒霉事,但是UltraDMA/66时代的鱼子酱却相当“美味可口”:2M缓存让5400转的产品拥有相当不错的高性能,比起许多7200转硬盘也毫不逊色,加上噪音发热量都较低,表现令人满意。而在回收事件之后,西部数据的硬盘一直保持着超低损坏率、直到现在也是如此,可以说因祸得福。至于稍后推出的迈拓金钻4代,则以稳健性能、低发热与低噪音见长,它拥有2MB缓存和DUAL WAVE双处理器结构、Max Safe and SMART MAX SAFE等迈拓独有的技术,综合素质非常优秀,堪称UltraDMA/66时代最优秀的产品之一,而迈拓也是从此之后才开始走向辉煌。


   进入UltraDMA/100时代之后,硬盘市场发生了新的变化:巨人昆腾竟被小个子迈拓所收购,希捷、西部数据也成长为主力军,而IBM因玻璃硬盘事件走上灭亡之路、现在也已经被日立收购共同成立日立存储公司。如果要说UltraDMA/100时代值得称道的产品,那么IBM的Deskstar玻璃硬盘、希捷的酷鱼4、西部数据的WD1200JB都有资格称上。Deskstar 75GXP玻璃硬盘(即腾龙一代)是业界首款支持UltraDMA/100标准的产品,而它更著名的地方来自于IBM的技术冒险:Deskstar 75GXP采用玻璃取代传统铝合金作为盘片——由于玻璃表面可以加工得更为光滑、磁头高度允许降得更低,硬盘速度也因此得以大大提高;事实也是如此,在各项测试中Deskstar 75GXP均遥遥领先于随手,一时之间风光无限,但由于磁头和盘片距离降低,导致它的抗震能力很差,加上运输不当造成玻璃硬盘大面积返修……直到后来的腾龙三代也是如此,IBM终于付出惨重代价不得不将亏损严重的存储部门出售给日立。希捷酷鱼4 可以说是UltraDMA/100时代的经典之作:它是有史以来最安静的一款产品、而性能也出类拔萃、可靠性也很不错,要是发热量低些的话就堪称完美;这款产品至今也相当受欢迎,希捷也一举奠定自己在ATA硬盘领域的领导地位。此外,而西部数据的WD1200JB也是一款革命性的产品,它将缓存的数量从2MB提高到了8MB,一举成为当前硬盘的性能冠军,即便同中低端SCSI硬盘相比也毫不逊色!加上西部数据一贯的超低返修率,WD1200JB可以说是UltraDMA/100时代的旗舰。

   至于UltraDMA/133,这里就不再多说,毕竟它是迈拓一家的标准,而迈拓推出的相关产品都表现平平,UltraDMA/133理论上的高性能无从谈起。
ATA硬盘、IDE控制器与IDE扩展卡(续)

IDE控制器与控制卡

   谈完了硬盘我们来看看主板上的硬盘控制器。硬盘控制器有两种新式存在,一种是单独的控制芯片,这类产品以Promise、AMI和HighPoint三家公司的产品为主,而且这些产品并不是只支持新型ATA规范、往往还附带着RAID功能;另一种则是集成在芯片组的南桥芯片中,只是它的一个逻辑模块。

   Promise 的PDC 20267芯片是一款支持UltraDMA/100规格的ATA控制器,它同时还支持RAID0/1等模式,Promise 用这款芯片生产了FastTrak 100 RAID卡和Ultra 100 硬盘控制卡,由于两者采用通用设计,所以不少发烧友将Ultra 100改造成RAID卡来使用,毕竟Ultra 100比FastTrak 100要便宜许多。


   AMI的MG80469、HighPoint HPT370两种芯片都是Promise PDC 20267的同类产品:这三者的功能相当,只是在性能上有所差异,毕竟不同厂家的产品在技术上总会有差异,但基本上处于同一水平。




   对PC来说,除了为获得RAID功能外这类外加的IDE控制芯片并不常用,考虑到成本与系统整合的因素、IDE控制器都会被集成在芯片组的南桥中。在所有芯片组厂商中,只有英特尔才是ATA标准的制定者,这样它就掌握了ATA的所有秘密、可以为芯片组研发创造便利,因此自BX时代开始(也就是UltraDMA/33之后),英特尔的芯片组在磁盘性能方面遥遥领先于竞争对手,直到今天对手们对此仍然无可奈何——威盛曾与迈拓联手进行磁盘控制器开发、虽然一定程度改善了磁盘性能但仍赶不上英特尔的水准,技术封闭让其他厂商深受其害但又无可奈何,恐怕这种情况还要一直继续下去。


IDE VS SCSI:泾渭分明的桌面与高端,结论



IDE/ATA硬盘是PC的主宰,SCSI硬盘则是高端系统的标准选择。SCSI是英文Small Computer System Interface的缩写,意为“小型计算机系统接口”,它是在美国Shugart公司(著名硬盘厂商Seagate公司的前身)开发“SASI”的基础上,增加了磁盘管理功能而形成的广泛性接口规范,SCSI的应用范围涵盖了硬盘、磁带机、扫描仪、打印机、光存储、MO等等各种外部设备中,这与ATA规范局限在硬盘、光驱等存储设备中形成鲜明的对比。



   由于面向高端设计,SCSI总线首要要求高速度——自1986年的SCSI-1到现在的Ultra160 SCSI,各时期的SCSI规范总在速度上领先于同期的ATA规范,如目前最快的Ultra160 SCSI最快数据传输率可达到160MB/s,而ATA/100只有100MB/s、ATA/133也只有133MB/s的水准。SCSI与ATA最大的区别并非在此,而是两者迥然不同的工作模式:对ATA硬盘而言,不管使用PIO模式还是DMA模式,CPU总要负担一定的工作量;而SCSI则不是如此,它是由一块专门的SCSI控制卡来掌管数据传输职能而与CPU无关(CPU占用率极低),这样CPU就能脱离出来专职负责各项数据处理,显然这对服务器/工作站相当必要——尤其是对I/O访问频繁的WEB、邮件、FTP、视频点播等类型的服务器中,不采用SCSI系统便无法工作,假如这些场合使用普通的ATA硬盘,那么便会出现这样的情形:硬盘始终不停大量传输数据,而CPU忙于处理数据传输无法应对其他处理,这对服务器而言无疑是灾难性的!



   就功能而言,SCSI也强大许多:SCSI可以支持多个并行I/O操作、数据线长度宽裕且容错能力很强——以Ultra160 SCSI为例,它最多可以连接15个设备、数据线长度最长允许为12米,这是ATA规范的2个设备、数据线45厘米限制所难以比拟的。这些特性决定了SCSI面向高端、ATA针对桌面的格局,而SCSI硬盘与ATA硬盘也因此表现出差异甚大的特性。



   SCSI硬盘是SCSI规范最重要的应用,与普通ATA硬盘相比,除接口不同,SCSI硬盘的各项指标都更为苛刻、技术含量也更高:首先,为配合SCSI接口的高性能,SCSI硬盘普遍具有10000转以上的转数,像希捷“捷豹”系列高端产品的转速更高达15000转,而目前ATA硬盘的最高转速顶多才有7200转。这种差异当然不是由SCSI接口引起的,而是硬盘制造商根据不同需求的产物。由于SCSI硬盘的转速极高,硬盘主轴马达的驱动力也要求得到大大加强,但现在的硬盘马达技术已几乎发挥到了极致、要想在不降低可靠性前提下进一步提升极为困难,因此SCSI硬盘厂商不得不通过降低盘片大小和减少盘片数量减弱马达负载、提高转速——也因为如此,SCSI硬盘的容量老是落后IDE硬盘一大截,而价格却高得惊人!其次,SCSI硬盘对数据安全更为敏感,无论是对数据的保护、错误校验还是硬盘自身寿命的要求都近乎苛刻:SCSI硬盘多采用ECC奇偶校验(作用类似于带ECC的内存),能够在数据读写时检测是否有数据错误;硬盘的设计寿命也长达10年,而ATA硬盘仅在3~5年之间;在质量方面,SCSI硬盘也控制得非常严格——ATA硬盘出现物理坏道概率很高(这种倒霉事许多人都遇到过),而SCSI硬盘就极罕见出现这样的问题。

   由于价格昂贵、容量不高,SCSI硬盘明显不适合家庭用户选择,而ATA硬盘不够可靠、速度不够快,也难以作为高端之选,无论过去、现在还是未来,ATA与SCSI都是泾渭分明的两极。


   结语:并行ATA,黄昏

   在经过多年的发展之后,并行模式的ATA也到了发展的终结,串行ATA已经紧锣密鼓、随时准备接班。尽管行将老去,并行ATA的辉煌历程却不会为人忘却——在个人电脑风云激变的时代,并行ATA总与之相随;在这个时代,有太多的革命性事件,比如说,我们迎来了革命性的Windows 95及后续,也看到了经典Pentium Ⅲ、Pentium 4的到来和AMD的崛起;而在此期间,ATA硬盘也从区区几百兆发展到了今天的200GB容量……并行ATA很快就要退出舞台,但它之于IDE硬盘的贡献永不会消失,而未来的串行ATA将执掌大旗、领导IDE硬盘继续前行!而这些,也正是我们下期文章所要介绍的内容。
曾几何时,有人对我说:装B遭雷劈。我说:去你妈的。于是,这个人又对我说:如果再说脏话,上帝会惩罚你的。我说:我操上帝。结论:彪悍的人生不需要上帝。

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