SATA2硬盤發展和優缺點全面分析

　　相對于處理器，主板芯片組，內存等配件來說，硬盤無疑是發展 慢的一個，特別是近一兩年，根本沒有聽到多少振奮人心的新品發布，顯然硬盤在很多資深玩家眼中就是系統的瓶頸。在經歷了5400轉到7200轉的改變和2M緩存到8M緩存的變革之后，大家印象 深的莫過于SATA硬盤代替PATA硬盤了。

　　雖然早在2002年大家就聽到了SATA硬盤發布的消息，但其普遍使用卻應該是2004年的事情了，隨著KT600之類普通主板支持SATA，越來越多的用戶在新配機器的時選擇SATA硬盤。

　　SATA是一種串行技術，簡單來說就是一次只能收發一位數據，而PATA是并行的，即一次收發多位，普通用戶可能馬上覺得并行快，但因為串行可以達到比并行高得多的工作頻率，所以反而越來越多的新技術、新總線都是基于串行。關于SATA更多的介紹相信已經很多，筆者不準備展開，只是稍微列一下其特點便于和后文呼應。

　　IDE和SATA接口對比

　　2.電連接纜的改進：PATA電纜很寬，不利于機箱內空氣流動，而且 長只能到45厘米，而SATA電纜很細，裝在機箱里令人感到舒服， 長能到1米。

　　3.熱插拔：PATA是不能熱插拔的，SATA規范允許熱插拔。

　　4.信號電壓低：PATA由于要預防串擾，所以信號電壓高，而集成電路的趨勢是降低信號電壓。

　　SATA不足之處：

　　雖然相對PATA的提高已經很大，而且其中有些東西我們現在還用不到(比如硬盤內部傳輸率其實一般就在60MB/S，150MB/S的外部傳輸率沒有太多實際意義)，但是如果我們把眼光投向SCSI這樣的服務器存儲技術，SATA的確存在不小的差距。

　　1.機械性能不強：從硬盤的盤體來看，SATA始終是面向PC的，所以其設計基本上是滿足8×5的要求，而不能滿足24×7這樣的要求。而且其對惡劣環境的容忍性也遠不如那些服務器存儲技術。

　　2.性能不足：雖然在單任務應用中，SATA的性能已經接近于SCSI，但是在多任務，多請求這樣的典型服務器環境里面，其性能的確會有巨大下降的。

　　3.可維護性不強：比如在RAID環境中，如果一塊硬盤壞了，那么由于有冗余，你可以不關機更換一塊好的硬盤上去，這在服務器環境下是很常見的。因為目前SATA的硬盤價格相對很便宜，所以越來越多用戶購買多個SATA硬盤組RAID。但是在傳統SCSI中系統可以告訴用戶RAID里面哪塊硬盤壞了，而SATA沒有這個功能，我們有很大可能換下一塊好的硬盤而丟失數據。

　　4.可連接性不好：也就是連接多個硬盤的擴展性不好，可能看過SATA標準的用戶會說SATA完全可以連接8個SATA設備，而且連接線又細，比起PATA的可連接性好多了。的確規范是這樣，但同時我們好像從來沒有在哪一塊主板上看到這么多接口吧？我們看到的還多半是只有兩個接口的主板，為什么這樣？因為在SATA1.0規范里面一個口只能連接一個設備，而一個口的價格很貴，所以如果你準備連8個SATA設備，你就會覺得原來SATA不便宜啊。所以我們說其可連接性不好。

　　筆者之所以會花這些篇幅說SATA相對于服務器存儲的缺點，因為SATAII標準的制定就是為了解決這些問題，而SATAII的目標也是讓SATA成為低段企業存儲標準。

　　SATA　II到底是什么？SATAII應當具有如下5個主要特點：

　　1、3Gbs高傳輸速率(300MB/S)

　　2、支持NativeCommandQueuing(NCQ)技術（原生指令排序）

　　3、EnclosureManagement

　　4、PortMultiplier

　　5、可升級到SAS

　　讀者可能要怪筆者這里為什么要放著這么些英文不翻譯，但是筆者的確很難找到很好的名詞來翻譯，NCQ或許能用原生指令排序來翻譯，但是筆者就看到許多不同的翻譯方法。而且這些標準名詞翻譯過來看了還是不懂的，不如筆者留著英文，而其含義看筆者解釋馬上就懂了。

　　SATAII標準的建立是一個循序漸進的過程，其標準本身制定的時候就分兩步。

　　第一階段的目標要引進一些網絡存儲和服務器存儲的技術。

　　1、改進性能的技術：比如NCQ，亂序執行，數據的分散和集合。

　　這是關于性能提高的改進，而新推出的標榜SATAII的硬盤都采用了這些新技術，特別是NCQ技術。這里簡單地比喻一下，把拿數據比喻成我要到很多不同的地方拿東西，那些地方有遠有近，我怎么樣介紹我的行程做到不走冤枉路？這就是這些技術要做的事情，可以看到這里已經不再純粹靠提高轉速，提高緩存來提高性能了，而是用良好的策略來提高性能，這些策略很早就用在服務器存儲里面了，現在也引進到了桌面硬盤。

　　2、改進可維護性的舉措，稱為EnclosureManagement：比如風扇控制，溫度控制，新硬盤指示，壞硬盤指示，硬盤狀態指示等等。這些舉措可以解決筆者剛剛提到的不知道哪一個硬盤壞了的缺點，使得您的數據更加保險，讓用戶精確了解自己硬盤的工作狀態。

　　3、引進背板互連(BackplaneInterconnect)。什么叫做背板互連？這來自SCSI，就是把很多硬盤連到一個背板總線上面，而不用每一個分別連到自己的端口，這樣一來可以節省你買很多連接線的錢，更重要的是方便了熱插拔，在RAID環境下甚至硬盤壞了也可以不斷電更換。

　　SCSI背板互連

　　簡單來說它就是如何讓一個接口能連多個硬盤的技術，我們前文提到可連接性差的毛病通過這個技術可以得到解決，由于這個技術本身是SATAII的關鍵技術，而且目前推出的硬盤據稱支持這項技術。

　　2、提高速率到3Gbs，這點不用多說了吧，讀者就認為是ATA-300好了。當然有讀者會說剛剛說過150都浪費了，300M又有何用？如果一個接口連一個硬盤設備當然浪費，但是如果結合PortMultiplier技術使得一個接口連上4-8個設備，那就不浪費了吧，這就是3Gbs的發展前景。當然現在根本沒有支持PortMutiplier的主板SATA控制器，所以廠商也不會浪費精力去做什么SATA300的硬盤出來，所以現在我們看到的硬盤基本都是SATA150的。除了這些之外，目前的SATAII標準還具備了所謂PortSelector功能。

　　上圖是示意圖，簡單來說就是為一個硬盤提供了兩條到控制器的連接，其中一條是冗余。冗余相信熟悉硬盤的用戶都知道，就是多出來的意思，為什么要冗余呢？因為萬一其中一條線斷了，還有一條可以連接，看來真是考慮周到啊，我們不但可以用RAID防止硬盤損壞，還能用這個PortSelector來防止連接線損壞。

　　 后說一下可升級到SAS。SAS(SerialAttachedSCSI)就是串行的SCSI，是將在今年年底開始制定的規范。由于SAS規范里面的物理和電路規范都和SATAII的一樣，所以我們以后可以把SATAII的硬盤直接插到SAS接口上使用，做到可升級，這樣我們可以節約一大筆升級費用哦。

　　總結：戳穿謊言，謎底揭開

　　說到這里可以得到結論了，如果一定要按照完全的SATAII標準,SATAII標準本身是一個逐漸改進和發展的標準，從開始制定到完善需要兩三年的時間，難道廠商要等到完成之后才推出新硬盤？當然不需要，廠商可以選擇標準里面有用的設計新的硬盤，在標準逐漸完善的同時逐漸發展自己的新品，這樣對于用戶和廠商是雙贏的。所以市場上出現了SATAII的產品，它們具備了關鍵性的性能提升技術：NCQ和300MB/S的傳輸速率。我們看到現在的這些新硬盤具備了SATAII標準中對性能提高的所有技術，從性能角度來看，如果今后你使用的是不帶有PortMultiplier的單個點對點硬盤，現在的硬盤就可以告訴你SATAII的一切。但是從功能來看，那些其余的新技術無疑是誘人的，在PC上看到4-8個硬盤組成RAID，熱插拔，這些才是SATAII的真正意義。而這些功能要控制器和硬盤兩方面的努力，我們在NF4主板上看到了對SATAII標準的支持，讓我們耐心等待這些新功能吧。

　　 后筆者要介紹3款SATA　II硬盤推薦給大家：

　　第一款介紹的是日立的HDS728080PLA380，該硬盤型號為日立HDS728080PLA380，新天下代理，三年全免費質保，SATA2接口硬盤具有以下5個主要特點，3Gbit/s高速傳輸速率；NativeCommandQueuing(NCQ)本地指令列隊；EnclosureManagement；PortMultiplier連接埠倍增器。

　　第二款日立7K80系列的80G硬盤轉速為7200轉，也是日立首款SATA2接口硬盤，磁盤控制芯片采用了Infineon（英飛凌）公司的產品，并且帶有8M緩存。

　　第三款來自西部數據，分別是部數據WD1600JS和WD1200JS：WD1600JS：容量：160GB，轉速：7200轉，接口：SATA2，緩存：8M，平均尋道時間：8.9ms。WD1200JS：容量：120GB，轉速：7200轉，接口：SATA2，緩存：8M，平均尋道時間：8.9mS，同樣‘支持NCQ技術，以及300M/s的速度，西部數據近幾年技術始終領先而且價格公道。