視點(diǎn)！串口硬盤和并口硬盤有什么區(qū)別為什么我們要采用串行ATA接口

2023-03-21 16:12:36來源：互聯(lián)網(wǎng)

“串口硬盤”與“并口硬盤” 區(qū)別

　　隨著技術(shù)的成熟，越來越多的主板和硬盤都開始支持SATA(串行ATA)，SATA接口逐漸有取代傳統(tǒng)的PATA(并行ATA)的趨勢。那么SATA和PATA在傳輸模式上有何區(qū)別，SATA相對PATA又有何優(yōu)勢呢?

(資料圖片僅供參考)

何謂并行ATA

　　ATA其實(shí)是IDE設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)，大部分硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)等等都使用的是ATA接口。譬如現(xiàn)在絕大部分的朋友用的都是并行ATA接口的硬盤，應(yīng)該對它80針排線的接口是再熟悉不過了吧?平常我們說到硬盤接口，就不得不提到什么Ultra-ATA/100、Ultra-ATA/133，這表示什么呢?這告訴我們該硬盤接口的最大傳輸速率為100MB/s和133MB/s，且硬盤是以并行的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以我們也把這類硬盤稱為并行ATA。

何謂串行ATA

　　串行ATA全稱是Serial ATA，它是一種新的接口標(biāo)準(zhǔn)。與并行ATA的主要不同就在于它的傳輸方式。它和并行傳輸不同，它只有兩對數(shù)據(jù)線，采用點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，以比并行傳輸更高的速度將數(shù)據(jù)分組傳輸。現(xiàn)在的串行ATA接口傳輸速率為150MB/s，而且這個(gè)值將會迅速增長。

串行ATA和并行ATA傳輸?shù)膮^(qū)別

　　舉個(gè)比較夸張的例子，A、B兩支隊(duì)伍在比賽搬運(yùn)包裹，A代表并行ATA，B代表串行ATA。

　　比賽開始，A派出了40個(gè)人用人力搬運(yùn)包裹，而B只派出去了一輛貨車來搬運(yùn)。在一個(gè)來回里他們搬運(yùn)的包裹數(shù)量都相同，大家可以很清楚最后的結(jié)果，當(dāng)然是用貨車搬運(yùn)的B隊(duì)先把包裹運(yùn)完，因?yàn)樨涇嚨乃俣缺热瞬叫械乃俣瓤斓枚喽嗔恕Ｍ瑯樱袀鬏敱炔⑿袀鬏數(shù)乃俾矢呔皖愃七@個(gè)道理。

　　回到現(xiàn)實(shí)中來，現(xiàn)在的并行ATA接口使用的是16位的雙向總線，在1個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期內(nèi)可以傳輸4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù);而串行ATA使用的8位總線，每個(gè)時(shí)鐘周期能傳送1個(gè)字節(jié)。這兩種傳輸方式除了在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸速度不一樣之外，在傳輸?shù)哪Ｊ缴弦灿懈镜膮^(qū)別，串行ATA數(shù)據(jù)是一個(gè)接著一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，而并行ATA則是一次同時(shí)傳送數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)包，雖然表面上一個(gè)周期內(nèi)并行ATA傳送的數(shù)據(jù)更多，但是我們不要忘了，串行ATA的時(shí)鐘頻率要比并行的時(shí)鐘頻率高很多，也就是說，單位時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹芷跀?shù)目更多，所以串行ATA的傳輸率高于并行ATA的傳輸率，并且未來還有更大的提升空間。

為什么我們要采用串行ATA接口

　　這個(gè)回答很簡單，當(dāng)然是為了獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸率。隨著當(dāng)前設(shè)備需求的數(shù)據(jù)傳輸率越來越高，接口的工作頻率也越來越高，并行ATA接口逐漸暴露出一些設(shè)計(jì)上的“硬傷”，其中最致命的就是并行線路的信號干擾。由于傳統(tǒng)并行ATA采用并行的總線傳輸數(shù)據(jù)，必須要求各個(gè)線路上數(shù)據(jù)同步，如果數(shù)據(jù)不能同步，就會出現(xiàn)反復(fù)讀取數(shù)據(jù)，導(dǎo)致性能的下降，甚至導(dǎo)致讀取數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。

　　而采用排線設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)線，正是數(shù)據(jù)讀取無法更快的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;。由于并排的高速信號在傳輸時(shí)，會在每條電纜的周圍產(chǎn)生微弱的電磁場，進(jìn)而影響到其他數(shù)據(jù)線中的數(shù)據(jù)傳遞，還會因?yàn)榫€纜的長度和電壓的變化而不斷變化，隨著總線頻率的提升，磁場的強(qiáng)度也越來越大，信號干擾的影響也越來越明顯。

　　從理論上說串行傳輸?shù)墓ぷ黝l率可以無限提高，串行ATA就是通過提高工作頻率來提升接口傳輸速率的。因此串行ATA可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率，而并行ATA在沒有有效地解決信號串?dāng)_問題之前，則很難達(dá)到這樣高的傳輸速率。

　　并行ATA接口在總線頻率方面受到其設(shè)計(jì)的制約，并不能一味地提升，而隨著對數(shù)據(jù)傳輸率的要求越來越高，目前最快的并行ATA接口ATA133的頻率為33MHz，這個(gè)幾乎已經(jīng)達(dá)到了并行接口的極限，再繼續(xù)改造線路已不太現(xiàn)實(shí)。所以推出新的接口勢在必行。

除了傳輸率較高之外，SATA還有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?

　　1.數(shù)據(jù)更可靠

　　在校驗(yàn)方面，并行ATA總線只是簡單的CRC校驗(yàn)，一旦接收方發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題，就會自行將這些數(shù)據(jù)丟棄、然后要求重發(fā)，如果數(shù)據(jù)信號相互干擾過大，就會嚴(yán)重影響硬盤的性能。

　　而串行ATA既對命令進(jìn)行CRC校驗(yàn)，也對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行CRC校驗(yàn)，以此提高總線的可靠性。

　　2.連線更簡單

　　在數(shù)據(jù)線方面，并行ATA采用80針的排線，串行ATA由于采用點(diǎn)對點(diǎn)方式傳輸數(shù)據(jù)，所以只需要4條線路即可完成發(fā)送和接收功能，加上另外的三條地線，一共只需要7條的物理連線就可滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰Ｓ捎趥鬏敂?shù)據(jù)線較少，使得SATA在物理線路的電氣性能方面的干擾大大減小，這也保證了未來磁盤傳輸率進(jìn)一步的提升。

　　和并行ATA相比，串行ATA的數(shù)據(jù)線更細(xì)小，這也使得機(jī)箱內(nèi)部的連線比較容易整理，有助于機(jī)箱內(nèi)部空氣的流通，使得機(jī)箱內(nèi)部的散熱更好。同樣，串行ATA還有采用非排針腳設(shè)計(jì)的接口和支持熱插拔功能等優(yōu)點(diǎn)。

串行ATA推出之后，并行ATA還會存在嗎

　　總的說來，串行ATA的優(yōu)勢是很明顯的。當(dāng)然，目前還有一些相對比較低速的設(shè)備在使用并行ATA，如光驅(qū)、刻錄機(jī)等設(shè)備，并行ATA的傳輸率已經(jīng)可以滿足的需要，所以，并行和串行會在很長一段時(shí)間內(nèi)并存。當(dāng)然，串行ATA支持所有的ATA設(shè)備，也可支持光驅(qū)等設(shè)備，但是串行ATA目前會先運(yùn)用在硬盤上，未來將會支持更多的存儲設(shè)備。

　　目前我們使用的硬盤絕大多數(shù)都是串口STA硬盤STA，在比較老的電腦中有時(shí)候還可以看到以前的并口硬盤，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并口硬盤正逐漸的退出了我們的視線，所以大家在DIY組裝電腦的過程目前來講可購買的都是串口硬盤，但作為電腦愛好者我們還是很有必要掌握串并口硬盤之間的關(guān)系。

標(biāo)簽：串口硬盤和并口硬盤