TOSHIBA NOTEBOOK PC

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硬盘接口新标准S-ATA

Serial ATA历史背景

一直以来 IDE硬盘都采用并行传输模式(并行ATA)，但是并行传输过程中存在一个不可避免的问题：线路间的信号会互相干扰。在传输速率比较低的情况下，存在一定的信号串扰并不会带来多大的影响，但是在高速数据传输过程中，信号串扰问题就显得非常突出，严重的影响着系统的稳定性。因此，在人们对硬盘传输速率要求越来越高的同时，并行ATA却显得越来越力不从心了。另外，并行ATA也存在着一些显而易见的缺点：首先，并行ATA每次传输多位数据，因此数据通道要求的数据线的数量比较多，在ATA/66以前连接硬盘的数据排线就是40线的，而ATA/66、ATA/100和最新的ATA/133的接口数据电缆则都是80线的，这样不仅接口线缆的成本提高了，而且也造成了机箱内连线复杂凌乱，空气流通受阻，散热受到影响。其次，并行ATA设计采用5V电压供电，在当今不断降低电压、减小功耗的趋势下，这也是需要改进的。

在并行 ATA性能提升后劲不足的情况下，2000年2月Intel在IDF(Intel Developer Forum——Intel开发者论坛)上，首次提出了串行ATA(Serial ATA)的技术构想，并专门成立了Serial ATA标准的官方工作组(Serial ATA Working Group)。 2000年12月18日，Serial ATA工作组公布了Serial ATA草案1.0版。

2001年8月，Seagate在IDF Fall 2001大会上宣布了Serial ATA 1.0标准，Serial ATA规范正式确立。在1.0版规范中规定的Serial ATA数据传输速度为150MB/s，比目前主流的并行 ATA标准ATA/100高出50%，比最新的ATA/133还要高出约13%。而且随着未来后续版本的发展，其接口速率还可扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展计划来看，未来Serial ATA的也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率。

串行 ATA比并行ATA快

目前的并行 ATA一次可传输4个字节(4×8位)的数据，而串行ATA每次传输的数据只有一位，那么为什么在高速传输过程中却要使用串行ATA呢？其实主要原因还是并行传输存在着信号串扰的问题。而串行传输就没有这个问题了，从理论上说串行传输的工作频率可以无限提高，Serial ATA就是通过提高工作频率来提升接口传输速率的。因此Serial ATA可以实现更高的传输速率，而并行ATA在没有有效地解决信号串扰问题之前，则很难达到这样高的传输速率，这也是为什么新的硬盘接口标准会采用串行传输的原因。

Serial ATA剖析

        Serial ATA实现数据传输的原理相对而言是比较简单的。顾名思义，它采用的是串行数据传输方式，每一个时钟周期只传输一位二进制数据。因此，Serial ATA的接口连接线就变得非常简洁了——只需要4根线就可以实现数据传输(第1根发数据，第2根接收数据，第3根供电，第4根地线)。目前并行ATA采用80线的接口连接线，而Serial ATA的硬盘接口线则明显地要简洁得多，所以，在实际应用中，使用Serial ATA设备的机箱会更整洁一些，散热效果也相对要好一点。而且，Serial ATA传输线的成本低。
        另外，由于串行传输方式不会遇到信号串扰问题，所以 Serial ATA要想提高传输速度的话，只需要提高控制芯片的工作频率即可。
        Serial ATA采用的是点对点传输协议，每一个硬盘与主机通信时都独占一个通道，系统中所有的硬盘都是对等的，因此，在Serial ATA中将不存在“主/从”盘的区别，用户也不用再费事去设置硬盘的相关跳线了。 Serial ATA的点对点传输模式的另一个好处是，每一个硬盘都可以独享通道带宽，这对于提高性能是有好处的。
        由于串行ATA与传统的并行ATA是不兼容的，对于这个问题，Serial ATA在设计的时候也着重加以考虑。目前的Serial ATA可以通过转换器与现有的并行ATA系统兼容使用。转换器能够将主板的并行ATA信号转换成串行ATA信号供Serial ATA硬盘所用，或者将主板的Serial ATA信号转换成普通并行ATA硬盘能够接收的并行ATA信号，而且这种转换器的使用方式也非常灵活。

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