关于硬盘的IDE、ATA、SCSI、SATA、SAS,它们之间到底是什么关系?

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现在的硬盘种类有很多,什么IDE,SATA,SAS,SCSI等等,不知道朋友们分不分得清,反正我是长期懵圈。。。所以这段时间通过查阅资料,特地整理了这几个概念的知识,希望能对有疑问的朋友们有所帮助。

串行通信与并行通信

串行通信指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。

并行通信是把一个字符的各数位用几条先同时进行传输。在两个设备之间实现并行通信的接口就是并行接口,并行接口中的每条数据线的长度必须相同。

通俗的讲,好像一般都是先有并行,然后才有串行。

IDE(Integrated Drive Electronics)

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IDE硬盘接口

即“电子集成驱动器”,或者叫“集成设备电路”。DE接口,也称之为ATA接口。ATA的英文拼写为“Advanced Technology Attachment”,含义是“高级技术附加装置”。2003年推出SATA(Serial ATA)后,原有的ATA改名为PATA(并行高技术配置,Parallel ATA)。一个IDE接口只能接两个外部设备。IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1,这种类型接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展分支出更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。目前硬件接口已经向SATA转移。IDE接口优点:价格低廉、兼容性强、性价比高。IDE接口缺点:数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少。

ATA(Advanced Technology Attachment)

ATA技术是一个关于IDE(Integrated Device Electronics)的技术规范族。最初,IDE只是一项企图把控制器与盘体集成在一起的硬盘接口技术。 随着IDE/EIDE得到的日益广泛的应用,全球标准化协议将该接口自诞生以来使用的技术规范归纳成为全球硬盘标准,这样就产生了ATA。在ATA接口发展到ATA100的时候,这种并行接口的电缆属性、连接器和信号协议都表现出了很大的技术瓶颈,而在技术上突破这些瓶颈存在相当大的难度。IDE硬盘厂商则停止了对IDE接口的开发,转而生产Serial ATA接口标准的硬盘。

PATA(Parallel ATA——并行ATA硬盘)

采用的是一根四芯的电源线和一根80芯的数据线与主板相连接,把数据并列传输和成列(串)传输。传输速率由于受到并行传输的限制,传输率较低,PATA硬盘是不需要安驱动的。

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SATA(Serial ATA——串行ATA硬盘)

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SATA硬盘

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SATA(Serial Advanced Technology Attachment,串行高级技术附件)是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。它是一种电脑总线,主要功能是用作主板和大量存储设备(如硬盘及光盘驱动器)之间的数据传输之用。这是一种完全不同于串行PATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

SCSI(Small Computer System Interface)

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小型计算机系统接口,一种用于计算机和智能设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。SCSI接口广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点。

1.IDE的工作方式需要CPU的全程参与,CPU读写数据的时候不能再进行其他操作,这种情况在Windows 95/NT的多任务操作系统中,自然就会导致系统反应的大大减慢。而SCSI接口,则完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作,CPU就不必浪费时间进行等待,显然可以提高系统的整体性能。不过,IDE接口为改善这个问题也做了很大改进,已经可以使用DMA模式而非PIO模式来读写,数据的交换由DMA通道负责,对CPU的占用可大大减小。尽管如此,比较SCSI和IDE在CPU的占用率,还是可以发现SCSI仍具有相当的优势。

2.SCSI的扩充性比IDE大,一般每个IDE系统可有2个IDE通道,总共连4个IDE设备,而SCSI接口可连接7—15个设备,比IDE要多很多,而且连接的电缆也远长于IDE。

3.虽然SCSI设备价格高些,与IDE相比,SCSI的性能更稳定、耐用,可靠性也更好。

SAS(Serial Attached SCSI——串行SCSI)

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串行连接SCSI接口,串行连接小型计算机系统接口。和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等SAS的接口不仅看起来和SATA类似,而且可以向下兼容SATA标准。即SAS系统的背板(Backpanel)既可以连接具有双端口、高性能的SAS驱动器,也可以连接高容量、低成本的SATA驱动器。由此SAS驱动器和SATA驱动器可以同时存在于一个存储系统之中。但需要注意的是,SATA系统并不兼容SAS,所以SAS驱动器不能连接到SATA背板上。

总结

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大概的发展的顺序:

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如果不深究其中的含义,他们之间的关系可以这么理解,IDE和SCSI最开始都是并行的接口,后来由于串行的优势而都分别发展到SATA和SAS,然后人们就习惯地把IDE=ATA=PATA(并行)而SCSI=并行SCSI。所以有了人们习惯把PATA硬盘称为IDE硬盘,其实SATA也是属于IDE。

最后的导图是我自己画的,希望能更好的理解这几个概念之间的关系,以上都是自己查资料整理的,由于能力有限,可能有不准确的地方,希望能稍微帮到朋友们,也希望对这方面了解的朋友们能不吝赐教,互相学习。



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