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深度了解硬盘接口技术的发展历史
作者: 佚名 2009-11-13 18:11 【Watchstor.com】

硬盘接口技术是我们不经常接触的技术。但是由于没有合适的环境,我们不能很好的去了解他。下面我们就目前市场上通用的几个接口来向大家介绍硬盘接口技术。

硬盘接口技术一直是人们关心,随着电脑其他配件(如CPU、内存、显示等子系统)性能的大步迈进,硬盘的接口传输率越来越体现出它在整个电脑系统的瓶颈效应,硬盘接口技术越来越受到人们的关注。

1、最早的硬盘接口技术要算是ST-506/412接口,它是希捷开发的一种硬盘接口技术,首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST-506及ST-412。ST-506接口使用起来相当简便,它不需要任何特殊的电缆及接头,但是它支持的传输速度很低,因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了,采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。早期IBM PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘就是ST-506/412硬盘或称MFM硬盘,MFM(Modified Frequency Modulation)是指一种编码方案 。

2、接在ST-506/412接口后发布得是ESDI(Enhanced Small Drive Interface)接口,它是迈拓公司于1983年开发的。其特点是将编解码器放在硬盘本身之中,而不是在控制卡上,理论传输速度是前面所述的ST-506的2~4倍,一般可达到10Mbps。但其成本较高,与后来产生的IDE接口相比无优势可言,因此在九十年代后就补淘汰了。

3、IDE与EIDE接口,IDE(Integrated Drive Electronics)的本意实际上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。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口技术的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其他厂商生产的控制器兼容,对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。

4、ATA-1(IDE)接口,ATA是最早的IDE标准的正式名称,IDE实际上是指连在硬盘接口技术的硬盘本身。ATA在主板上有一个插口,支持一个主设备和一个从设备,每个设备的最大容量为504MB,ATA最早支持的PIO-0模式(Programmed I/O-0)只有3.3MB/s,而ATA-1一共规定了3种PIO模式和4种DMA模式(没有得到实际应用),要升级为ATA-2,你需要安装一个EIDE适配卡。

5、ATA-2(EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)硬盘接口技术,这是对ATA-1的扩展,它增加了2种PIO和2种DMA模式,把最高传输率提高到了16.7MB/s,同时引进了LBA地址转换方式,突破了老BIOS固有504MB的限制,支持最高可达8.1GB的硬盘。如你的电脑支持ATA-2,则可以在CMOS设置中找到(LBA,LogicalBlock Address)或(CHS,Cylinder,Head,Sector)的设置。其两个插口分别可以连接一个主设备和一个从设置,从而可以支持四个设备,两个插口也分为主插口和从插口。通常可将最快的硬盘和CD—ROM放置在主插口上,而将次要一些的设备放在从插口上,这种放置方式对于486及早期的Pentium电脑是必要的,这样可以使主插口连在快速的PCI总线上,而从插口连在较慢的ISA总线上。

6、ATA-3(FastATA-2)硬盘接口技术,这个版本支持PIO-4,没有增加更高速度的工作模式(即仍为16.7MB/s),但引入了简单的密码保护的安全方案,对电源管理方案进行了修改,引入了S.M.A.R.T(Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology,自监测、分析和报告技术) 。

7、ATA-4(UltraATA、UltraDMA、UltraDMA/33、UltraDMA/66)接口,这个新标准将PIO-4下的最大数据传输率提高了一倍,达到33MB/s,或更高的66MB/s。它还在总线占用上引入了新的技术,使用PC的DMA通道减少了CPU的处理负荷。要使用Ultra-ATA,需要一个空闲的PCI扩展槽,如果将UltraATA硬盘卡插在ISA扩展槽上,则该设备不可能达到其最大传输率,因为ISA总线的最大数据传输率只有8MB/s 。其中的Ultra ATA/66(即Ultra DMA/66)是目前主流桌面硬盘采用的接口类型,其支持最大外部数据传输率为66.7MB/s。

8、Serial ATA硬盘接口技术,新的Serial ATA(即串行ATA),是英特尔公司在今年IDF(Intel Developer Forum,英特尔开发者论坛)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。最新的硬盘接口技术类型ATA-100就是Serial ATA是初始规格,它支持的最大外部数据传输率达100MB/s,上面介绍的那两款IBM Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV就是第一次采用此ATA-100接口类型的产品。在2001年第二季度将推出Serial ATA 1x标准的产品,它能提高150MB/s的数据传输率。对于Serial ATA硬盘接口技术,一台电脑同时挂接两个硬盘就没有主、从盘之分了,各设备对电脑主机来说,都是Master,这样我们可省了不少跳线功夫。

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