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uata和ide等硬盘接口

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1、IDE/ATA 1.1 概述 IDE 即 Integrated Drive Electronics,它的本意是指把控制器与盘体集成在一起 的硬盘驱动器,我们常说的 IDE 接口,也叫 ATA(Advanced Technology Attachment)接口,现在 PC 机使用的硬盘大多数都是 IDE 兼容的,只需用一 根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。 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 Western 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。 在 PC 中,I/O 设备,如硬盘驱动,不是直接与系统中央总线连接的(AT 总线在 AT 系统,或 PCI 总线在之后的系统)。而 I/O 设备与接口芯片相连,而接口芯 片与系统总线连接。 接口芯片组成了 I/O 设备与系统总线的桥,在系统总线协议(PCI 或 AT)与 I/O 设备协议(如 IDE 或 SCSI)之间进行翻译。这使 I/O 设备可以独立于系统总线 协议。 1.2 IDE 传输模式 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(Ultra 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*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 Ultra 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。 Serial ATA:(即串行 ATA),是英特尔公司在 2000 年 IDF(Intel Developer Forum,英特尔开发者论坛)上发布的将于下一代外设产品中采用的接口类型, 就如其名所示, 它以连续串行的方式传送资料, 在同一时间点内只会有 1 位数据 传输,此做法能减小接口的针脚数目,用四个针就完成了所有的工作(第 1 针发 出、2 针接收、3 针供电、4 针地线)。这样做法能降低电力消耗,减小发热量。 目前市面也有了部份支持此接口的硬盘, 如希捷公司推出的新款硬盘就支持串行 ATA,不过非常少见。 1.3 小结 ATA 接口优点: <> 价格低廉 <> 兼容性非常好 ATA 接口缺点: <> 速度慢 <> 只能内置使用 <> 对接口电缆的长度有很严格的限制 2、SCSI 2.1 概述 SCSI 直译为小型计算机系统专用接口(Small Computer System Interface)是一 种连结主机和外围设备的接口,支持包括磁盘驱动器、磁带机、光驱、扫描仪在 内的多种设备。它由 SCSI 控制器进行数据操作,SCSI 控制器相当于一块小型 CPU,有自己的命令集和缓存。要了解 SCSI,必须先了解它的类型,以下是

STA(SCSI Trade Association,SCSI 同业公会)的标准分类。 2.2 SCSI 接口类型 SCSI 连接器分为内置和外置两种,内置数据线的外型和 IDE 数据线一样,只是 针数和规格稍有差别,主要用于连接光驱和硬盘。40 针 IDE 线有 40 根导线, 40 针 ATA66 有 80 根导线, SCSI 内置则分为 50 针、 针和 80 针。 68 至于 SCSI 外置数据线,就有以下几种规格,它们的密度均不相同,千万别弄错了。 ? Apple SCSI, 共有 25 针, 分为两排, 位, 8 常用于 Mac 机和旧式 Sun 工作站。 ? Centronics,共有 50 针,分为两排,8 位,有点像并行口,它可以连接的设备 数目最多。 ? SCSI-2 ,共有 50 针,分为两排,8 位。 ? Sun Microsystem 的 DD-50SA,共有 50 针,分为三排。 ? SCSI-3 和 Wide SCSI-2,共有 68 针,分为两排,16 位。旧式 DEC 单终结 SCSI 使用 68 针高密接口。 ? SCA,共有 80 针,分为两排。 2.3 SCSI ID 相信许多 SCSI 用户都有这种经历,插上设备之后,操作系统怎样也不认,后来 检查总线, 才发现是终结和 ID 没有设置好。 (identify) ID 作为 SCSI 设备在 SCSI 总线的唯一识别符,绝对不允许重复,可选范围从 0 到 15,SCSI 主控制器通常 占用 id 7,即是说我们可以用在设备上的 ID 号共有 15 个。 在 SCSI 总线中,控制器也算一个设备, 即实际最大可连接设备数目 = 理论最 大支持设备数目-1。 2.4 总线终结器 总线终结器能告诉 SCSI 主控制器整条总线在何处终结, 并发出一个反射信号给 控制器,必须在两个物理终端作一个终结信号才能使用 SCSI 总线。常见的错误 是把终结设置在 ID 号最高或最低的地方,而不是设置在物理终端的 SCSI 设备 上。其实,SCSI 设备总是以链形来连接的,按顺序就能分辨出哪一个是终结设 备。 终结的方式有三种:自终结设备、物理总线终结器和自终结电缆。大多数新型 SCSI 设备都有自终结跳线, 只要把非终结设备的自终结跳线设置成 OFF 即可避 免冲突问题;物理总线终结器是一种硬件接头,又分为主动型和被动型两种,主 动型使用电压调整器来进行操作,被动型利用总线上的能源信号来操作,被动型 比主动型更为精确;自终结电缆可以代替物理总线终结器,也是一种硬件,它的 价格非常昂贵,常用于两个主机连接同一个物理设备,如:两个服务器存取同一 个物理 SCSI 硬盘。 通过检查 SCSI ID 和总线终结器,我们可以找出大多数冲突现象的解决方法, 这是 SCSI 设备用户必须重视的一点。

2.5 SCSI 规格公用的几个标准术语解释: 2.5.1 SCSI-1:它是最早 SCSI,特点是:支持同步和异步 SCSI 外围设备,支 持 7 台 8 位的外围设备,使用 8 位的通道宽度,传输速率为 4MB/s,这现在通 常是扫描仪在用的。 2.5.2 SCSI-2:类似 SCSI-1,但是可以支持同时连接 7 个装置,传输速率为 10-20MB/s,目前有 CD-R、CD-ROM 在使用。 2.5.3 Fast SCSI:8 位的通道宽度,使用双倍的频率,传输速率为 10MB/s。 2.5.4 Wide SCSI:16 位的通道宽度,传输速率为 20MB/s。 2.5.5 ULTRA SCSI:8 位的通道宽度,传输速率为 20MB/s,其允许接口电缆的 最大长度为 1.5 米。 2.5.6 Ultra Wide SCSI:16 位的通道宽度,传输速率为 40MB/s,其允许接口电 缆的最大长度为 1.5 米。 2.5.7 ULTRA 2 SCSI: 位的通道宽度, 8 其采用了 LVD (Low Voltage Differential, 低电*微分)传输模式,传输速率为 40MB/s,允许接口电缆的最长为 12 米,大 大增加了设备的灵活性,支持同时挂接 15 个装置。 2.5.8 WIDE ULTRA 2 SCSI:它跟 Ultra 2 SCSI 差不多,也是采用 LVD 传输模 式,允许最长接口电缆为 12 米,可同时挂接 15 个装置,不同于 Ultra 2 SCSI, 它有 16 位的通道宽度,因此传输速度为 80MB/s。 2.5.9 Ultra 160/m SCSI:支持最高数据传输率为 160MB/s。 2.5.10 Ultra320 SCSI: 支持最高数据传输达到了 320MB/s, 是目前最新的 SCSI 接口类型。 2.5.11 Single Ended(单终结):许多旧式设备都是单终结设备,它们限制于 SCSI-1 协议的 6 米长度。注意:此距离包括设备内部电缆的距离。 2.5.12 Differential(分差动):SCSI 总线和设备可借助它来沿长传输的距离, 附加线的最大长度为 25 米。缺点是与单终结设备不兼容。 STA 术语 最大总线速度 MB/秒 总线宽度单位: 最大总线长度单位 bit (米) 最 大支持设备设备数目 单终结 LVD HVD SCSI-1 5 8 6 - 25 8 Fast SCSI 10 8 3 - 25 8 Fast Wide SCSI 20 16 3 - 25 16 Ultra SCSI 20 8 1.5 - 25 8 Ultra SCSI 20 8 3 - - 4 Wide Ultra SCSI 40 16 - - 25 16 Wide Ultra SCSI 40 16 1.5 - - 8 Wide Ultra SCSI 40 16 3 - - 4 Ultra2 SCSI 40 8 - 12 25 8 Wide Ultra2 SCSI 80 16 - 12 25 16 Ultra3 SCSI 160 16 - 12 - 16 2.6 小结 SCSI 接口优点: <> 适应面广,在一块 SCSI 控制卡上就可以同时挂接 15 个设备 <> 高性能(具有很多任务、宽带宽及少 CPU 占用率等特点)

<> 具有外置和内置两种 SCSI 接口缺点: <> 价格昂贵 回答者:贫僧很受伤 - 见*魔法师 二级 1-3 14:08 评价已经被关闭 目前有 1 个人评价 不好 0% (0)

好 100% (1) 对最佳答案的评论 共 2 条 我晕,问这问题的明显就是初学者,你弄的那么深奥谁看的懂说~ 评论者: xlx5210 - 试用期 一级 文章比较老 评论者: 头号土匪 - 助理 三级 其他回答 共 1 条 ATA/ATAPI 接口

ATA/ATAPI(AT Attachment/AT Attachment Packet Interface,AT 嵌入式接口 /AT 附加分组接口) 是计算机内并行 ATA 接口的扩展。 ATA 也被称为 IDE 接口, ATAPI 是 CD/DVD 和其它驱动器的工业标准的 ATA 接口。 ATAPI 是一个软件接 口,它将 SCSI/ASPI 命令调整到 ATA 接口上,这使得光驱制造商能比较容易的 将其高端的 CD/DVD 驱动器产品调整到 ATA 接口上。 ATA/ATAPI 接口的驱动器也*惯上叫增强 IDE (EIDE) 接口驱动器, 它是在 IDE 接口上的扩展。IDE 接口是光存储产品最具性价比的产品,也是市场中应用最为 广泛的光储接口,绝大多数的光驱都是通过 ATA/ATAPI 接口连接在主机上的。

由于 Ultra DMA 模式(Ultra 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。




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