硬盤(pán)接口是硬盤(pán)與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，作用是在硬盤(pán)緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。不同的硬盤(pán)接口決定著硬盤(pán)與計(jì)算機(jī)之間的連接速度。在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤(pán)接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。從整體的角度上，硬盤(pán)接口分為IDE、SATA、SCSI和光纖通道四種，IDE接口硬盤(pán)多用于家用產(chǎn)品中，也部分應(yīng)用于服務(wù)器，SCSI接口的硬盤(pán)則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場(chǎng)，而光纖通道只用在高端服務(wù)器上，價(jià)格昂貴。SATA是種新生的硬盤(pán)接口類型，還正在市場(chǎng)普及階段，在家用市場(chǎng)中有著廣泛的前景。在IDE和SCSI的大類別下，又可以分出多種具體的接口類型，又各自擁有不同的技術(shù)規(guī)范，具備不同的傳輸速度，比如ATA100和SATA；Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表著一種具體的硬盤(pán)接口，各自的速度差異也較大。

IDE

    IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”，它的本意是指把“硬盤(pán)控制器”與“盤(pán)體”集成在一起的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。把盤(pán)體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤(pán)接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤(pán)制造起來(lái)變得更容易，因?yàn)橛脖P(pán)生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤(pán)是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶而言，硬盤(pán)安裝起來(lái)也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬盤(pán)無(wú)法替代的地位。

    IDE代表著硬盤(pán)的一種類型，但在實(shí)際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用IDE來(lái)稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤(pán)ATA-1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)展分支出更多類型的硬盤(pán)接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬于IDE硬盤(pán)。

SCSI

    SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門(mén)為硬盤(pán)設(shè)計(jì)的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，但較高的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤(pán)般普及，因此SCSI硬盤(pán)主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。

光纖通道

    光纖通道的英文拼寫(xiě)是Fibre Channel，和SCSI接口一樣，光纖通道最初也不是為硬盤(pán)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的接口技術(shù)，是專門(mén)為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤(pán)系統(tǒng)中。光纖通道硬盤(pán)是為提高多硬盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開(kāi)發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤(pán)系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。

    光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤(pán)系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過(guò)集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。

SATA

    使用SATA（Serial ATA）口的硬盤(pán)又叫串口硬盤(pán)，是未來(lái)PC機(jī)硬盤(pán)的趨勢(shì)。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但Serial ATA委員會(huì)已搶先確立了Serial ATA 2.0規(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。

SATA接口：SATA是Serial ATA的縮寫(xiě)，即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤(pán)接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。

    與并行ATA相比，SATA具有比較大的優(yōu)勢(shì)。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挕erial ATA一次只會(huì)傳送1位數(shù)據(jù)，這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會(huì)更高。實(shí)際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，Serial ATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/sec，這比目前最塊的并行ATA(即ATA/133)所能達(dá)到133MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在已經(jīng)發(fā)布的Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/sec，最終Serial ATA 3.0將實(shí)現(xiàn)600MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

    在此有必要對(duì)Serial ATA的數(shù)據(jù)傳輸率作一下說(shuō)明。就串行通訊而言，數(shù)據(jù)傳輸率是指串行接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際比特率，Serial ATA 1.0的傳輸率是1.5Gbps，Serial ATA 2.0的傳輸率是3.0Gbps。與其它高速串行接口一樣，Serial ATA接口也采用了一套用來(lái)確保數(shù)據(jù)流特性的編碼機(jī)制，這套編碼機(jī)制將原本每字節(jié)所包含的8位數(shù)據(jù)(即1Byte=8bit)編碼成10位數(shù)據(jù)(即1Byte=10bit)，這樣一來(lái)，Serial ATA接口的每字節(jié)串行數(shù)據(jù)流就包含了10位數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)編碼后的Serial ATA傳輸速率就相應(yīng)地變?yōu)镾erial ATA實(shí)際傳輸速率的十分之一，所以1.5Gbps=150MB/sec，而3.0Gbps=300MB/sec。

    SATA的物理設(shè)計(jì)，可說(shuō)是以Fibre Channel(光纖通道)作為藍(lán)本，所以采用四芯接線；需求的電壓則大幅度減低至250mV(最高500mV)，較傳統(tǒng)并行ATA接口的5V少上20倍！因此，廠商可以給Serial ATA硬盤(pán)附加上高級(jí)的硬盤(pán)功能，如熱插拔(Hot Swapping)等。更重要的是，在連接形式上，除了傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(Point-to-Point)形式外，SATA還支持“星形”連接，這樣就可以給RAID這樣的高級(jí)應(yīng)用提供設(shè)計(jì)上的便利；在實(shí)際的使用中，SATA的主機(jī)總線適配器(HBA，Host Bus Adapter)就好像網(wǎng)絡(luò)上的交換機(jī)一樣，可以實(shí)現(xiàn)以通道的形式和單獨(dú)的每個(gè)硬盤(pán)通訊，即每個(gè)SATA硬盤(pán)都獨(dú)占一個(gè)傳輸通道，所以不存在象并行ATA那樣的主/從控制的問(wèn)題。

    Serial ATA規(guī)范不僅立足于未來(lái)，而且還保留了多種向后兼容方式，在使用上不存在兼容性的問(wèn)題。在硬件方面，Serial ATA標(biāo)準(zhǔn)中允許使用轉(zhuǎn)換器提供同并行ATA設(shè)備的兼容性，轉(zhuǎn)換器能把來(lái)自主板的并行ATA信號(hào)轉(zhuǎn)換成Serial ATA硬盤(pán)能夠使用的串行信號(hào)，目前已經(jīng)有多種此類轉(zhuǎn)接卡/轉(zhuǎn)接頭上市，這在某種程度上保護(hù)了我們的原有投資，減小了升級(jí)成本；在軟件方面，Serial ATA和并行ATA保持了軟件兼容性，這意味著廠商絲毫也不必為使用Serial ATA而重寫(xiě)任何驅(qū)動(dòng)程序和操作系統(tǒng)代碼。

    另外，Serial ATA接線較傳統(tǒng)的并行ATA(Paralle ATA)接線要簡(jiǎn)單得多，而且容易收放，對(duì)機(jī)箱內(nèi)的氣流及散熱有明顯改善。而且，SATA硬盤(pán)與始終被困在機(jī)箱之內(nèi)的并行ATA不同，擴(kuò)充性很強(qiáng)，即可以外置，外置式的機(jī)柜(JBOD)不單可提供更好的散熱及插拔功能，而且更可以多重連接來(lái)防止單點(diǎn)故障；由于SATA和光纖通道的設(shè)計(jì)如出一轍，所以傳輸速度可用不同的通道來(lái)做保證，這在服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)上具有重要意義。

    Serial ATA相較并行ATA可謂優(yōu)點(diǎn)多多，將成為并行ATA的廉價(jià)替代方案。并且從并行ATA過(guò)渡到Serial ATA也是大勢(shì)所趨，應(yīng)該只是時(shí)間問(wèn)題。相關(guān)廠商也在大力推廣SATA接口，例如Intel的ICH6系列南橋芯片相較于ICH5系列南橋芯片，所支持的SATA接口從2個(gè)增加到了4個(gè)，而并行ATA接口則從2個(gè)減少到了1個(gè)；nVidia的nForce4系列芯片組已經(jīng)支持SATA II即Serial ATA 2.0，

SAS硬盤(pán)

 SAS是新一代的SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的Serial ATA(SATA)硬盤(pán)相同，都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過(guò)縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開(kāi)發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性。由于成本的降低和性能的提高，基于SAS技術(shù)的硬盤(pán)將取代SCSI硬盤(pán)甚至光纖通道，成為未來(lái)企業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)或服務(wù)器硬盤(pán)的主流。

2001年11月26日，Compaq、IBM、LSI邏輯、Maxtor和Seagate聯(lián)合宣布成立SAS工作組。

在2003年的CEBIT大會(huì)上，惠普和希捷早已推出了SAS界面的硬盤(pán)樣品。當(dāng)時(shí)，英特爾和Emulex也表示，將計(jì)劃開(kāi)發(fā)支持SAS和SATA界面的處理器。去年11月，Adaptec也推出了SAS控制器出樣，新品的平均數(shù)據(jù)帶寬為3Gbps，峰值帶寬達(dá)5Gbps。

未來(lái)，第二代和第三代的SAS界面將提供6-12Gbps的數(shù)據(jù)帶寬，并支持HostRAID。

現(xiàn)在開(kāi)發(fā)SAS架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備企業(yè)包括希捷、前邁拓、LSI Logic和Adaptec等。

SAS產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

 在新一代以SAS為基礎(chǔ)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)下，SAS與SATA企業(yè)用硬盤(pán)是彼此能夠截長(zhǎng)補(bǔ)短非常理想的儲(chǔ)存組件。SAS硬盤(pán)是為需求量較大及具備關(guān)鍵性處理任務(wù)的應(yīng)用裝置所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，而SATA硬盤(pán)則適合于近線儲(chǔ)存及其它對(duì)于儲(chǔ)存需求量較小的中小型企業(yè)所應(yīng)用。

 預(yù)計(jì)今年，低端的存儲(chǔ)系統(tǒng)將由SATA取代SCSI硬盤(pán)，而高、中端的外部存儲(chǔ)系統(tǒng)將大部分采用光纖通道。但存儲(chǔ)系統(tǒng)價(jià)格的迅速下滑等因素卻讓業(yè)界對(duì)SAS硬盤(pán)的態(tài)度大幅改變。在產(chǎn)品價(jià)格快速下降的趨勢(shì)下，存儲(chǔ)設(shè)備廠商勢(shì)必通過(guò)更具有成本優(yōu)勢(shì)的技術(shù)制造存儲(chǔ)設(shè)備，而SAS硬盤(pán)正是符合這種需求的產(chǎn)品。

SAS硬盤(pán)應(yīng)用

 存儲(chǔ)設(shè)備的反應(yīng)速度，除了各環(huán)節(jié)間的配合與操作系統(tǒng)的影響之外，硬盤(pán)的反應(yīng)速度其實(shí)具有關(guān)鍵性的地位。企業(yè)級(jí)的工作站或存儲(chǔ)設(shè)備，一般來(lái)說(shuō)，都采用光纖信道(Fibre Channel，F(xiàn)C)與SCSI硬盤(pán)作為內(nèi)部的存儲(chǔ)媒體。但是隨著SCSI硬盤(pán)在擴(kuò)增性上的限制，SAS(Serial Attached SCSI)硬盤(pán)展露頭角。由于服務(wù)器廠商有越來(lái)越多采用SAS硬盤(pán)作為內(nèi)部的存儲(chǔ)媒體，那么在存儲(chǔ)市場(chǎng)里，SAS硬盤(pán)是否會(huì)成為FC硬盤(pán)的勁敵?NetApp表示小型負(fù)載的應(yīng)用可以采用SAS硬盤(pán)，可兼具預(yù)算與效能的考慮。

 既然SAS硬盤(pán)比較適合小型負(fù)載的應(yīng)用，那么哪些應(yīng)用為小型負(fù)載的狀況呢?NetApp解釋，例如在1,000人以下的電子郵件系統(tǒng)，或者規(guī)模不大的ERP、CRM系統(tǒng)，很多國(guó)內(nèi)中小企業(yè)就相當(dāng)適合。而像是大型的ERP、CRM系統(tǒng)，或是在線實(shí)時(shí)交易系統(tǒng)等，因?yàn)閭鬏斄看螅磻?yīng)速度需要實(shí)時(shí)快速，所以還是應(yīng)當(dāng)采用更高端的光纖信道硬盤(pán)。

SAS適配器

SAS適配器其實(shí)就類似于SCSI控制芯片，因?yàn)楝F(xiàn)在的主板上基本都沒(méi)有集成支持SAS的控制芯片，所以需要使用額外的擴(kuò)展卡，就類似于SCSI控制卡這種概念。目前提供這種控制卡的主要是業(yè)界著名的LSI Logic和Adaptec。

 作為一種新的存儲(chǔ)接口技術(shù)，SAS不僅在功能上可與Fibre Channel媲美，還具有兼容SATA的能力，因而被業(yè)界公認(rèn)為取代并行SCSI的不二之選。