什麼是並口硬碟和串列埠硬碟 有何區別?

2021-10-08 14:58:51 字數 1866 閱讀 9652

隨著科技技術水平的逐漸成熟,如今越來越多的主機板和硬碟都開始支援序列ata(sata)介面,逐步取代傳統的並行ata(pata)介面。那麼,到底什麼是並口硬碟和串列埠硬碟?它們又有何區別呢?

sata硬碟,也就是一般所說的串列埠硬碟,使用的是高頻率的序列通訊方式,其典型的介面外觀如下圖:

pataide硬碟,或稱ide硬碟,並口硬碟,使用的是多條訊號線並行通訊方式,其典型的介面外觀如下圖:

其實串列埠硬碟和並口硬碟的主要區別在於硬碟與主機板的傳輸模式不同,物理介面也不一樣。

什麼是並行ata

ata其實是ide裝置的介面標準,大部分硬碟、光碟機、軟碟機等等都使用的是ata介面。譬如現在絕大部分的朋友用的都是並行ata介面的硬碟,應該對它80針排線的介面是再熟悉不過了吧?平常我們說到硬碟介面,就不得不提到什麼ultra-ata/100、ultra-ata/133,這表示什麼呢?這告訴我們該硬碟介面的最大傳輸速率為100mb/s和133mb/s,且硬碟是以並行的方式進行資料傳輸,所以我們也把這類硬碟稱為並行ata。

什麼是序列ata

序列ata全稱是serial ata,它是一種新的介面標準。與並行ata的主要不同就在於它的傳輸方式。它和並行傳輸不同,它只有兩對資料線,採用點對點傳輸,以比並行傳輸更高的速度將資料分組傳輸。現在的序列ata介面傳輸速率為150mb/s,而且這個值將會迅速增長。

序列ata和並行ata傳輸的區別

舉個比較誇張的例子,a、b兩支隊伍在比賽搬運包裹,a代表並行ata,b代表序列ata。

比賽開始,a派出了40個人用人力搬運包裹,而b只派出去了一輛貨車來搬運。在乙個來回裡他們搬運的包裹數量都相同,大家可以很清楚最後的結果,當然是用貨車搬運的b隊先把包裹運完,因為貨車的速度比人步行的速度快得多多了。同樣,序列傳輸比並行傳輸的速率高就類似這個道理。

回到現實中來,現在的並行ata介面使用的是16位的雙向匯流排,在1個資料傳輸週期內可以傳輸4個位元組的資料;而序列ata使用的8位匯流排,每個時鐘週期能傳送1個位元組。這兩種傳輸方式除了在每個時鐘週期內傳輸速度不一樣之外,在傳輸的模式上也有根本的區別,序列ata資料是乙個接著乙個資料報進行傳輸,而並行ata則是一次同時傳送數個資料報,雖然表面上乙個週期內並行ata傳送的資料更多,但是我們不要忘了,序列ata的時鐘頻率要比並行的時鐘頻率高很多,也就是說,單位時間內,進行資料傳輸的週期數目更多,所以序列ata的傳輸率高於並行ata的傳輸率,並且未來還有更大的提公升空間。

為什麼要採用序列ata介面

這其實很容易理解,當然是為了獲得更高的資料傳輸率。隨著當前裝置需求的資料傳輸率越來越高,介面的工作頻率也越來越高,並行ata介面逐漸暴露出一些設計上的「硬傷」,其中最致命的就是並行線路的訊號干擾。由於傳統並行ata採用並行的匯流排傳輸資料,必須要求各個線路上資料同步,如果資料不能同步,就會出現反覆讀取資料,導致效能的下降,甚至導致讀取資料不穩定。

而採用排線設計的資料線,正是資料讀取無法更快的「罪魁禍首」。由於併排的高速訊號在傳輸時,會在每條電纜的周圍產生微弱的電磁場,進而影響到其他資料線中的資料傳遞,還會因為線纜的長度和電壓的變化而不斷變化,隨著匯流排頻率的提公升,磁場的強度也越來越大,訊號干擾的影響也越來越明顯。

從理論上說序列傳輸的工作頻率可以無限提高,序列ata就是通過提高工作頻率來提公升介面傳輸速率的。因此序列ata可以實現更高的傳輸速率,而並行ata在沒有有效地解決訊號串擾問題之前,則很難達到這樣高的傳輸速率。

並行ata介面在匯流排頻率方面受到其設計的制約,並不能一味地提公升,而隨著對資料傳輸率的要求越來越高,目前最快的並行ata介面ata133的頻率為33mhz,這個幾乎已經達到了並行介面的極限,再繼續改造線路已不太現實。所以推出新的介面勢在必行。

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