SATA 存储技术
1.并行ATA的演变
本章
关于如何实现PATA的背景知识对于理解串行ATA启用是很重要的。SATA的设计为PATA遗留程序接口提供了兼容及为PATA定义的命令。该章节为并行ATA的实行提供了基础水平的知识并试图做出该技术的复习或者入门资料。 下一章
下章介绍了实行串行ATA的诱因。许多公认的PATA的缺点在SATA的实施中被解决。本章明确了这些确定并且阐述了SATA提供的解决方案。
ATA过度到串行交互
像很多其他IO交互一样，PATA拥有一个高速串行的堂兄简称为SATA。SATA是为ATA/ATAPI6规格的软件的兼容性所设计的。将ATA迁移至串行接口的动机包含很多方面，其
二维码打印设备中包括：
较低的硅尺寸意味着较低的电压。
增强可靠性
改进电缆/接口
服务器环境下对针对ATA的攻击进行定位
下一章将讨论由实现SATA带来的提升和新功能
ATA起源
ATA的起源可以追溯到在20世纪80年代中期的康柏电脑。在那个时期，康柏主要以它的手提电脑出名。康柏的第一个手提电脑是基于IBM的PC机和之后的PC-AAT。PC机上的硬盘 驱动最初与直接插入电脑扩展总线的硬盘控制卡组合使用并与安装进硬盘插槽里的硬盘驱动联合使用。图1-1描述了该硬盘驱动控制器及硬盘驱动的联合。康柏试图制造一款比原始手提电脑（有时叫luggables）更小更轻的手提电脑，而原始手提电脑在一些情况下重达40磅。二代手提电脑设计全局尺寸时，在某些部分通过将许多IO功能整合到主板上，从而减小对扩充卡的需求并连接扩展槽。这些集成功能包括软盘驱动接口，串行接口及并行接口。康柏同时将硬盘控制器缩小为一个插件适配器卡并将它安装在驱动顶部。这个实现的硬盘控制器和驱动的联合就叫做康柏集成驱动。在此过程中，将PC-AT扩展总线延长到驱动插槽是必要的。这一项通过一个带状电缆和一个称作主机总线适配器的小的接口电路实现。
康柏集成驱动的下一代是完全整合的，此时控制器被包含在Imprimis公司制作的雷恩硬盘驱动箱中。
IDE（集成光盘电子）驱动的出现
其他硬盘驱动厂商开始制造类似于康柏专有解决方案的整合驱动。这些磁盘驱动器被称为IDE驱动器。这些缩写的意义其实并不明确。一些可能性包括： 怎么做一支解压笔
集成光盘电子；
集成设备电路；
集成驱动原件；
智能驱动器电子；
“我个人最喜欢的是集成光盘电子，但IDE最初代表的意义可能归于：Who cares？
双驱动器支持
IDE驱动器的另一个特征是通过一个单独的主机适配器接口和公用带状电缆来附加和解决双设备的能力。请注意每个驱动器上的跳跃或开关必须被设定指定哪些驱动将响应为驱动器0,及哪些将响应为驱动器1。
一个与ID相关的早期问题是没有标准来实施这些驱动器。因此有一系列的兼容性问题。或许最通用的发生在当两个来自不同制造厂商的驱动器被连接到同一个IDE电缆。
ATA标准
最终一个在通用访问方法组内的工作组定义了一种在IBM PC-AT总线和IDE驱动器之间互相通用的标准接口规范。该规范最终被称为ATAttachment或ATA。第一套ATA规范最终出版为ANSI X3.221-1994.如今依然存在称为T13的定义ATA方向的ATA工作委员会。
ATA信令接口
ATA接口用框图标示如图1-4所示。 该接口包含32个信号，7个接地引脚和一个为键保留的引脚位置。从根本上说，ATA主机总线适配器（HBA）只是延长了IBM PC-AT扩展总线到光盘控制器所在的光盘驱动。接口包括几个主要信号组：
输入输出地址相关信号；
控制信号
数据行
DMA相关信号
这些信号组连同其他杂项信号被列出并描述在表1-1.要注意很多这种新号不能被用在ATA的实现过程中；电源的驱动是由一个单独的电源接口支持的。
2 SATA出现原因
前言
关于PATA实行的背景信息对于理解SATA的实行很重要。SATA的设计为兼容性提供了PATA传统程序接口及PATA的命令定义。前章提供了一个基础信息来作为并行信息的复习和入门
本章
本章介绍了实行串行版本ATA的起因。PATA的很多公认的缺点在SATA都被解决了。该章介绍了PATA的问题及SATA提供的解决方案。
下一章知识竞赛系统
下一章提供了对SATA功能和协议的全面的概述。
SATA的设计动因和设计目标
就像许多其他IO接口一样，ATA现在拥有一个高速串行接口。很多强制性的原因导致了这个串行接口包含了下列的需求：
更少的引脚数；
更高的性能；
简单的驱动布局
更好的电缆/接口；
更高的可靠性
更低的支持电压；
能迁移到更多的服务器；
串行接口能实现的一个极其重要的方面是包含兼容ATA的软件。下一节讨论了PATA的问题和SATA是如何解决这些问题及是如何包含软件兼容性的。
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更少的引脚数
血竭提取物PATA的实现包含了大量的引脚，如图1-5所示。需注意的是，这些引脚中除留下必须的26个信号引脚外，其余很多现在不再使用也不再需要了。过多引脚的问题是非常严重的：
解扰
在驱动和HBA上为容纳更多的引脚数而采用更大的芯片需要很高的成本；
由于高引脚数导致更多的版面空间被占据；
40引脚的接口占据了很大的空间并且造价高昂；
电线占据了更多的空间，造价高，路线繁杂，并通过整个系统阻碍了空气流通；
简而言之，与PATA相关的许多问题直接来源于高引脚数。带有更少引脚的串行接口解决了很多PATA相关的问题
性能
PATA的使用受到物理接口和最初用于配合以8MB/sec的传输速率工作的IBM PC-AT总线的限制。如今PATA工作在133MB/sec的速率。为了实现更高的PATA传输速率，在每个信号之间加入了接地引脚，使得接口的尺寸加倍到80个引脚。在性能方面使用PATA电缆和接口进行进一步的提升将更加困难。PATA的有限的传输能力不适合需求更高传输速率的下一代硬盘驱动。SATA的高速串行接口以1.5Gbits/sec的速率操作，这将产生一个最大值为150MB/SEC的传输速率（第一代）。第二代SATA将传输速率加倍至300MB/sec并计划将性能提高的更多
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