SATA2硬盘发展和优缺点全面分析
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SATA2硬盘发展和优缺点全面分析,
相对于处理器，主板芯片组，内存等配件来说，硬盘无疑是发展最慢的一个，特别是近一两（电脑没声音）年，根本没有听到多少振奋人心的新品发布，显然硬盘在很多资深玩家眼中就是系统的瓶颈。在经历了5400转到7200转的改变和2M缓存到8M缓存的变革之后，大家印象最深的莫过于SATA硬盘代替PATA硬盘了。
虽然早在2002年大家就听到了SATA硬盘发布的消息，但其普遍使用却应该是2004年的事情了，随着KT600之类普通主板支持SATA，越来越多的用户在新配机器的时选择SATA硬盘。
SATA是一种串行技术，简单来说就是一次只能收发一位数据，而PATA是并行的，即一次收发多位，普通用户可能马上觉得并行快，但因为串行可以达到比并行高得多的工作频率，所以反而越来越多的新技术、新总线都是基于串行。关于SATA更多的介绍相信已经很多，笔者不准备展开，只是稍微列一下其特点便于和后文呼应。
IDE和SATA接口对比
SATA相对于PATA的改进：
1.高外部传输率：SATA 1.0规范规定的标准传输率是150MB/S，8B/10B串行编码。
2.电连接缆的改进：PATA电缆很宽，不利于机箱内空气流动，而且最长只能到45厘米，而SATA电缆很细，装在机箱里（电脑自动关机）令人感到舒服，最长能到1米。
3.热插拔：PATA是不能热插拔的，SATA规范允许热插拔。
4.信号电压低：PATA由于要预防串扰，所以信号电压高，而集成电路的趋势是降低信号电压。
SATA不足之处：
虽然相对PATA的提高已经很大，而且其中有些东西我们现在还用不到(比如硬盘内部传输率其实一般就在60MB/S，150MB/S的外部传输率没有太多实际意义)，但是如果我们把眼光投向SCSI这样的服务器存储技术，SATA的确存在不小的差距。
1.机械性能不强http://www.16qiuxue.com：从硬盘的盘体来看，SATA始终是面向PC的，所以其设计基本上是满足8×5的要求，而不能满足24×7这样的要求。而且其对恶劣环境的容忍性也远不如那些服务器存储技术。
2.性能不足：虽然在单任务应用中，SATA的性能已经接近于SCSI，但是在多任务，多请求这样的典型服务器环境里（电脑自动关机）面，其性能的确会有巨大下降的。
3.可维护性不强http://www.16qiuxue.com：比如在RAID环境中，如果一块硬盘坏了，那么由于有冗余，你可以不关机更换一块好的硬盘上去，这在服务器环境下是很常见的。因为目前SATA的硬盘价格相对很便宜，所以越来越多用户购买多个SATA硬盘组RAID。但是在传统SCSI中系统可以告诉用户RAID里（电脑自动关机）面哪块硬盘坏了，而SATA没有这个功能，我们有很大可能换下一块好的硬盘而丢失数据。
4.可连接性不好：也就是连接多个硬盘的扩展性不好，可能看过SATA标准的用户会说SATA完全可以连接8个SATA设备，而且连接线又细，比起PATA的可连接性好多了。的确规范是这样，但同时我们好像从来没有在哪一块主板上看到这么多接口吧我们看到的还多半是只有两（电脑没声音）个接口的主板，为什么这样因为在SATA 1.0规范里（电脑自动关机）面一个口只能连接一个设备，而一个口的价格很贵，所以如果你准备连8个SATA设备，你就会觉得原来SATA不便宜啊。所以我们说其可连接性不好。
笔者之所以会花这些篇幅说SATA相对于服务器存储的缺点，因为SATA II标准的制定就是为了解决这些问题，而SATA II的目标也是让SATA成为低段企业存储标准。
SATA II到底是什么SATA II应当具有如下5个主要特点：
1、3Gbs高传输速率(300MB/S)
2、支持Native Command Queuing(NCQ)技术（原生指令排序）
3、Enclosure Management
4、Port Multiplier
5、可升级到SAS
读者可能要怪笔者这里（电脑自动关机）为什么要放着这么些英文不翻译，但是笔者的确很难找到很好的名词来翻译，NCQ或许能用原生指令排序来翻译，但是笔者就看到许多不同的翻译方法。而且这些标准名词翻译过来看了还是不懂的，不如笔者留着英文，而其含义看笔者解释马上就懂了。
SATA II标准的建立是一个循序渐进的过程，其标准本身制定的时候就分两（电脑没声音）步。
第一阶段的目标要引进一些网络存储和服务器存储的技术。
1、改进性能的技术：比如NCQ，乱序执行，数据的分散和集合。
这是关于性能提高的改进，而新推出的标榜SATA II的硬盘都采用了这些新技术，特别是NCQ技术。这里（电脑自动关机）简单地比喻一下，把拿数据比喻成我要到很多不同的地方拿东西，那些地方有远有近，我怎么样安排我的行程做到不走冤枉路这就是这些技术要做的事情，可以看到这里（电脑自动关机）已经不再纯粹靠提高转速，提高缓存来提高性能了，而是用良好的策略来提高性能，这些策略很早就用在服务器存储里（电脑自动关机）面了，现在也引进到了桌面硬盘。
2、改进可维护性的举措，称为Enclosure Management：比如风扇控制，温度控制，新硬盘指示，坏硬盘指示，硬盘状态指示等等。这些举措可以解决笔者刚刚提到的不知道哪一个硬盘坏了的缺点，使得您的数据更加保险，让用户精确了解自己硬盘的工作状态。
3、引进背板互连(Backplane Interconnect)。什么叫做背板互连这来自SCSI，就是把很多硬盘连到一个背板总线上面，而不用每一个分别连到自己的端口，这样一来可以节省你买很多连接线的钱，更重要的是方便了热插拔，在RAID环境下甚至硬盘坏了也可以不断电更换。
SCSI背板互连
上图是一个传统意义上的SCSI背板互连的存储系统。
现在SATA也引入这个概念，做到背板互连，但是不等同于上面SCSI的例子，目前市场上能够见到的是如下图那样的一个套件。它可以放4个SATA设备，看来很诱人哦。
SATA背板互连
第二阶段的目标要满足网络存储和服务器存储对更快速度的追求。
1、大量硬盘的连接，这里（电脑自动关机）要解决更多数量硬盘如何连接到SATA总线上面，上面说到的Port Multiplier就是一种办法。简单来说它就是如何让一个接口能连多个硬盘的技术，我们前文提到可连接性差的毛病通过这个技术可以得到解决，由于这个技术本身是SATA II的关键技术，而且目前推出的硬盘据称支持这项技术。
2、提高速率到3Gbs，这点不用多说了吧，读者就认为是ATA-300好了。当然有读者会说刚刚说过150都浪费了，300M又有何用如果一个接口连一个硬盘设备当然浪费，但是如果结合Port Multiplier技术使得一个接口连上4-8个设备，那就不浪费了吧，这就是3Gbs的发展前景。当然现在根本没有支持Port Mutiplier的主板SATA控制器，所以厂商也不会浪费精力去做什么SATA 300的硬盘出来，所以现在我们看到的硬盘基本都是SATA 150的。除了这些之外，目前的SATA II标准还具备了所谓Port Selector功能。
相对于处理器，主板芯片组，内存等配件来说，硬盘无疑是发展最慢的一个，特别是近一两（电脑没声音）年，根本没有听到多少振奋人心的新品发布，显然硬盘在很多资深玩家眼中就是系统的瓶颈。在经历了5400转到7200转的改变和2M缓存到8M缓存的变革之后，大家印象最深的莫过于SATA硬盘代替PATA硬盘了。
虽然早在2002年大家就听到了SATA硬盘发布的消息，但其普遍使用却应该是2004年的事情了，随着KT600之类普通主板支持SATA，越来越多的用户在新配机器的时选择SATA硬盘。
SATA是一种串行技术，简单来说就是一次只能收发一位数据，而PATA是并行的，即一次收发多位，普通用户可能马上觉得并行快，但因为串行可以达到比并行高得多的工作频率，所以反而越来越多的新技术、新总线都是基于串行。关于SATA更多的介绍相信已经很多，笔者不准备展开，只是稍微列一下其特点便于和后文呼应。
IDE和SATA接口对比
SATA相对于PATA的改进：
1.高外部传输率：SATA 1.0规范规定的标准传输率是150MB/S，8B/10B串行编码。
2.电连接缆的改进：PATA电缆很宽，不利于机箱内空气流动，而且最长只能到45厘米，而SATA电缆很细，装在机箱里（电脑自动关机）令人感到舒服，最长能到1米。
3.热插拔：PATA是不能热插拔的，SATA规范允许热插拔。
4.信号电压低：PATA由于要预防串扰，所以信号电压高，而集成电路的趋势是降低信号电压。
SATA不足之处：
虽然相对PATA的提高已经很大，而且其中有些东西我们现在还用不到(比如硬盘内部传输率其实一般就在60MB/S，150MB/S的外部传输率没有太多实际意义)，但是如果我们把眼光投向SCSI这样的服务器存储技术，SATA的确存在不小的差距。
1.机械性能不强http://www.16qiuxue.com：从硬盘的盘体来看，SATA始终是面向PC的，所以其设计基本上是满足8×5的要求，而不能满足24×7这样的要求。而且其对恶劣环境的容忍性也远不如那些服务器存储技术。
2.性能不足：虽然在单任务应用中，SATA的性能已经接近于SCSI，但是在多任务，多请求这样的典型服务器环境里（电脑自动关机）面，其性能的确会有巨大下降的。
3.可维护性不强http://www.16qiuxue.com：比如在RAID环境中，如果一块硬盘坏了，那么由于有冗余，你可以不关机更换一块好的硬盘上去，这在服务器环境下是很常见的。因为目前SATA的硬盘价格相对很便宜，所以越来越多用户购买多个SATA硬盘组RAID。但是在传统SCSI中系统可以告诉用户RAID里（电脑自动关机）面哪块硬盘坏了，而SATA没有这个功能，我们有很大可能换下一块好的硬盘而丢失数据。
4.可连接性不好：也就是连接多个硬盘的扩展性不好，可能看过SATA标准的用户会说SATA完全可以连接8个SATA设备，而且连接线又细，比起PATA的可连接性好多了。的确规范是这样，但同时我们好像从来没有在哪一块主板上看到这么多接口吧我们看到的还多半是只有两（电脑没声音）个接口的主板，为什么这样因为在SATA 1.0规范里（电脑自动关机）面一个口只能连接一个设备，而一个口的价格很贵，所以如果你准备连8个SATA设备，你就会觉得原来SATA不便宜啊。所以我们说其可连接性不好。
笔者之所以会花这些篇幅说SATA相对于服务器存储的缺点，因为SATA II标准的制定就是为了解决这些问题，而SATA II的目标也是让SATA成为低段企业存储标准。
SATA II到底是什么SATA II应当具有如下5个主要特点：
1、3Gbs高传输速率(300MB/S)
2、支持Native Command Queuing(NCQ)技术（原生指令排序）
3、Enclosure Management
4、Port Multiplier
5、可升级到SAS
读者可能要怪笔者这里（电脑自动关机）为什么要放着这么些英文不翻译，但是笔者的确很难找到很好的名词来翻译，NCQ或许能用原生指令排序来翻译，但是笔者就看到许多不同的翻译方法。而且这些标准名词翻译过来看了还是不懂的，不如笔者留着英文，而其含义看笔者解释马上就懂了。
SATA II标准的建立是一个循序渐进的过程，其标准本身制定的时候就分两（电脑没声音）步。
第一阶段的目标要引进一些网络存储和服务器存储的技术。
1、改进性能的技术：比如NCQ，乱序执行，数据的分散和集合。
这是关于性能提高的改进，而新推出的标榜SATA II的硬盘都采用了这些新技术，特别是NCQ技术。这里（电脑自动关机）简单地比喻一下，把拿数据比喻成我要到很多不同的地方拿东西，那些地方有远有近，我怎么样安排我的行程做到不走冤枉路这就是这些技术要做的事情，可以看到这里（电脑自动关机）已经不再纯粹靠提高转速，提高缓存来提高性能了，而是用良好的策略来提高性能，这些策略很早就用在服务器存储里（电脑自动关机）面了，现在也引进到了桌面硬盘。
2、改进可维护性的举措，称为Enclosure Management：比如风扇控制，温度控制，新硬盘指示，坏硬盘指示，硬盘状态指示等等。这些举措可以解决笔者刚刚提到的不知道哪一个硬盘坏了的缺点，使得您的数据更加保险，让用户精确了解自己硬盘的工作状态。
3、引进背板互连(Backplane Interconnect)。什么叫做背板互连这来自SCSI，就是把很多硬盘连到一个背板总线上面，而不用每一个分别连到自己的端口，这样一来可以节省你买很多连接线的钱，更重要的是方便了热插拔，在RAID环境下甚至硬盘坏了也可以不断电更换。
SCSI背板互连
上图是一个传统意义上的SCSI背板互连的存储系统。
现在SATA也引入这个概念，做到背板互连，但是不等同于上面SCSI的例子，目前市场上能够见到的是如下图那样的一个套件。它可以放4个SATA设备，看来很诱人哦。
SATA背板互连
第二阶段的目标要满足网络存储和服务器存储对更快速度的追求。
1、大量硬盘的连接，这里（电脑自动关机）要解决更多数量硬盘如何连接到SATA总线上面，上面说到的Port Multiplier就是一种办法。简单来说它就是如何让一个接口能连多个硬盘的技术，我们前文提到可连接性差的毛病通过这个技术可以得到解决，由于这个技术本身是SATA II的关键技术，而且目前推出的硬盘据称支持这项技术。
2、提高速率到3Gbs，这点不用多说了吧，读者就认为是ATA-300好了。当然有读者会说刚刚说过150都浪费了，300M又有何用如果一个接口连一个硬盘设备当然浪费，但是如果结合Port Multiplier技术使得一个接口连上4-8个设备，那就不浪费了吧，这就是3Gbs的发展前景。当然现在根本没有支持Port Mutiplier的主板SATA控制器，所以厂商也不会浪费精力去做什么SATA 300的硬盘出来，所以现在我们看到的硬盘基本都是SATA 150的。除了这些之外，目前的SATA II标准还具备了所谓Port Selector功能。
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