PATA和SATA 1优劣分析

了解两种你可能会用到的存储连接：PATA 和SATA 1。

如果您涉及存储业务，即使只本地存储，与存储设备进行连接也有许多方案可供选择。本文中，我将仔细介绍PATA和SATA 1 (串行 ATA) ，并解释他们之 间的区别，列举它们的优劣。我将主要查看其系统接口类型，而不是考察实际的磁盘类型。

并行ATA /IDE和EIDE
以上由Imprimis公司 (现属于Seagate)、 Western Digital 和Compaq公司开发，1986年进入硬盘驱动领域。ATA标准经过多次改进，催生出更新的变种和加强 版本，包括ATA-2、Fast ATA、Ultra ATA、Ultra DMA 等等。尽管有些低端服务器和存储设备在使用ATA硬盘(请不要与接下来要讨论的SATA混淆)，但是 ATA有局限性，比较少被使用。

PATA是一种并行接口，每条通道可以支持最多两个设备，电缆长度可为0.5米。尽管有每条通道连接2台设备的限制，但是这不是什么严重的问题。由于 接口并行特性的限制，同时只能有一台设备通过通道进行连接，所以性能打了折扣。更进一步来说，现在的ATA/IDE硬盘不能支持超过80MBps的连接速 度，这一数字是理想状态下得到的理论值。此外，PATA的整体设计使得实际使用中性能很难超越100MBps，也就是说这一标准在发生飞跃之前还需要改 进。

PATA的一些缺点
并行ATA接口还存在其他一些问题。首先，电缆是40线或者80线，使得一些设备的安装很困难。其次，有些并行ATA电缆很容易被插反。并行ATA接口依 然使用较高的5V信令，与厂商降低整个系统电压，让系统更冷却的努力背道而驰。最后，当最新版本的ATA标准加入数据的CRC校验功能以后，ATA命令 数据依然不被校验，可能成为错误的源头，从而不能适应高端存储的需求。

无论PATA还是SATA都有操作系统导致的容量限制。 在Windows 2000 SP3之前的版本，你的操作系统（以及硬盘）都使用28-bit的逻辑地址，这意味着硬盘 最大能到137G。以后版本的Windows支持48-bit逻辑地址，硬盘容量就能达到144PB（petabyte）。

PATA硬盘多用于非服务器环境下，包括桌面电脑或者笔记本电脑等，但是即使在这些应用环境下，PATA也逐渐被SATA取代。

SATA，也称SATA I
SATA 1.0 在2001年8月发布（后来又陆续发表了修订版1.0a 和1.1），与PATA相比有了显著的改进。最重要的，SATA 为数据传输提供串行总线，每台设备 占用一条通道，于是消除了同一通道上各个设备的冲突。其次，SATA将连接器pin数量从40次减少到仅7次。这样使得电缆数量明显减少，可以更加容易 的在一个底座上完成路由。更好的是，每一个单独的SATA电缆都可以长达1米，是PATA的一倍。SATA连接器的针脚经过处理，绝对不会插错。另外，由 于SATA是点到点的解决方案，所以没有了主盘/从盘这样复杂的跳接问题。

SATA规范的设计方式使得它能够兼容ATA，所以任何支持PATA的操作系统都可以支持SATA硬盘，当然，你一定要有SATA控制卡和电缆。

尽管许多SATA都是在点对点的情况下进行实施，但是附加的SATA规范允许通过端口倍增器提高单一通道所支持的设备数量，可以从一台提高到十五台 ，从而可以充分利用与主机连接的整个带宽。不过，15块硬盘可能导致串口性能方面的问题，因为SATA的主机连接器连接速度的锋值也只有150 MBps。平均每块硬盘提供大约50-MBps的传输数率，也就是说一个SATA端口最多要支持三块硬盘。当所有的SATA控制器被要求支持端口倍增器达到一定 程度时，请注意不是所有的SATA I控制器都支持能提升性能的端口倍增器。

在所用电压方面，SATA将信令电压需求从并行ATA的5V减少到500mV。SATA还支持设备的热插拔，在PATA中是不支持的。

总的来看，SATA I解决了PATA所遇到的许多问题。不过尽管理论速度有少量的提高 (从并行ATA 133MBps的理论最大值提高到了现在的150MBps)，信令电 压要求更低，电缆比原来也好，但SATA I仍然属于ATA，缺少高端存储所需要的许多高级功能。

现在正当时的SATA II是在SATA I上改进得来的。它通过改进为企业级应用做好了准备，包括支持更高的速度，原生命令队列等等。

责任编辑:张竺

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