IDE硬盤的未來之路--串行ATA

　　硬盤接口即連接硬盤與主機系統的連接組件，在存儲在線的《 硬盤小辭典 》中是這麼定義的：『接口是硬盤與主機系統的連接模塊，接口的作用就是將硬盤數據緩存內的數據傳輸到電腦主機內存或其它應用系統中。不同的接口類型會有不同的最大接口帶寬，從而在一定程度上影響著硬盤傳輸數據的快慢。』

Serial ATA(串行ATA)

對於IDE硬盤來說，接口新技術也無非就是Serial ATA。Serial ATA中文直譯過來也就是串行ATA，它與目前廣泛采用的ATA/100或ATA/133等接口最根本的不同在於，以前硬盤所有的ATA接口類型都是采用並行方式進行數據通信，因而統稱並行ATA(Parallel ATA)。而Serial ATA，顧名思義，也就是采用串行方式進行數據傳輸。

　　Serial ATA技術最早是由Intel公司於2000年發起，目的是了為取代目前廣泛使用的Parallel ATA接口的新型硬盤接口技術，Serial ATA 1.0即第一個正式版於2001年正式確立，而在2002年初SerialATA委員會又公布了第二個正式版的Serial ATA串行標准。目前SerialATA委員會成員包括APT Technologies,Inc、Dell Computer Corporation(戴爾電腦)、IBM Corporation、Intel Corporation(英特爾公司)、Maxtor Corporation(邁拓硬盤公司)和Seagate Corporation(希捷科技)這六家。

　　從Serial ATA委員會公布的資料來看，到2007年，在第三代串行ATA技術中，個人電腦存儲系統將具有最高達600MB/s的數據帶寬，對於串行ATA的發展藍圖，如表2 所示。而關於串行ATA與並行ATA的技術特征對比，請見表3。

圖4：並行ATA系統連接設置示意圖

　　從上面的技術特征對比中，我們可以看出串行ATA具有有如下特點。首先，串行ATA 的數據傳輸率比目前的並行ATA高，因此將為用戶帶來更加"極速狂飆"的體驗。

　　其次，串行ATA在系統比較簡單，而拓展性卻很強。因為在Serial ATA標准中，理想狀態下只需要四支針腳就能夠完成所有工作，第1針供電，第2針接地，第3針作為數據發送端，第4針充當數據接收端。另外由於Serial ATA使用這樣的點對點傳輸協議，所以不存在主/從問題，並且每個驅動器是獨享數據帶寬。這樣，用戶也就不需要再為設置硬盤主從跳線器而苦惱；另外，由於串行 ATA采用點對點的傳輸模式，所以串行系統將不再受限於單通道只能連接兩塊硬盤。

　　串行ATA目前還未得到大規模的應用，市場的主流依然是並行ATA的代表人物Ultra ATA/100。不過多家硬件廠商（包括芯片組廠商、主板廠商、硬盤廠商）都表示，他們將在2003年推出支持串行ATA的相關系統，相信到那時，串行ATA系統在市場上將隨處可見。

關於Serial ATA的更多內容，讀者還可以參考《未來之路,Serial ATA技術剖析與市場分析》 。

SCSI硬盤的新接口技術--Ultra320 SCSI

　　上面介紹的Serial ATA主要是應用於個人電腦系統的硬盤接口技術，而面向服務器領域的接口新技術的代表人物就是Ultra320 SCSI。Ultra320 SCSI是一種新型 SCSI 接口標准。SCSI已經近有20年的歷史，具有完全的向後兼容性和良好的向前兼容性。大約每經過兩年左右的時間，就要對該標准做一些小的改進，以提高速度、可靠性和易管理性。Ultra320 SCSI就是最新一次修改的結果，它執行起來簡單容易、風險小。

　　在增強了可靠性和易管理性的同時，Ultra320 SCSI的傳輸速率提高為其前身Ultra160 SCSI的兩倍。所有的改進都是漸進性的，也就是說Ultra320 SCSI設備與單端寬口和窄口的SCSI設備是向後兼容的。美國國家標准協會T10委員會在SPI-4(SCSI並行接口)標准中定義了Ultra320 SCSI。SPI-4標准是由現存的SPI-3標准演變發展而來。

　　數據庫服務器、RAID、音視頻編輯系統、工作站以及高端桌面系統將受益於Ultra320 SCSI的以下優點：

　　<> 傳輸速率是Ultra160 SCSI的兩倍，達到了每秒320 MB/秒。
　　 <> 與現存的Ultra2 SCSI、Ultra160 SCSI電纜連接兼容，易於集成。
　　 <> Ultra2(80 MB/秒)、Ultra160(160 MB/秒)和Ultra320(320 MB/秒)可以同時安裝在一條總線上，不會引起Ultra320設備性能下降。
　　 <> 通過提高檢糾錯能力增強了產品的可靠性。
　　 <> 具有監控接口性能和最高可靠傳輸速率的能力。
　　 <> 用於單個設備的電纜長度可達25米，用於兩個或多個設備的電纜長度可達12米。
　　 <> 支持多達15部裝置。

　　目前，市面上已出現了部分支持Ultra320 SCSI的產品，主要包括硬盤控制卡和SCSI硬盤。例如邁拓前陣子就發布了支持Ultra320 SCSI的Atlas 10k IV，而希捷、日立、富士通等企業也均推出了支持Ultra320 SCSI的相關硬盤產品。

高端的選擇--SCSI-FCP(FC-AL，光纖通道)

　　在過去的兩三年當中，『信息高速公路』或者說『數字高速公路』的概念已經引起人們的廣泛關注並且成為新聞報道的主要內容，這主要是由於那些吸引人的字眼兒產生的心理意象。對於一般人來說，很容易想象一個寬闊的，開放的，八條車道的高速公路，上面有不同類型的數據單元（如視頻和圖像）就象公共汽車，卡車和小汽車在高速公路上一樣飛快地駛向世界的各個地方。

　　不幸地是，雖然在計算世界裡經常用到這一概念，但如何實際地實施信息高速公路卻鮮有提及。它所使用的技術解決方案不僅要靈活廉價，而且還需要具有高性能的特點來支持極高的數據傳輸速率。一種針對解決這些問題，但是並沒有引起廣泛注意的解決方案就是一種還比較新的技術，稱作光纖通道。

　　光纖通道已經被美國國家標准協會(ANSI)采用，是業界標准接口。通常人們認為它是系統與系統或者系統與子系統之間的互連架構，它以點對點（或是交換）的配置方式在系統之間采用了光纜連接。當然，當初人們就是這樣設想的，在眾多為它制訂的協議中，只有IPI（智能外設接口）和IP（網際協議）在這些配置裡是理想的。

　　後來光纖通道的發展囊括了電子（非光學）實現，並且可以用成本相對較低的方法將包括硬盤在內的許多設備連接到主機端口。對這個較大的光纖通道標准集有一個補充稱為光纖通道仲裁環（FC-AL）。FC-AL使光纖通道能夠直接作為硬盤連接接口，為高吞吐量性能密集型系統的設計者開闢了一條提高../i/O性能水平的途徑。SCSI-3（小型計算機系統接口-3）已經被定義為硬盤協議，在技術上也被稱為 FC-AL的SCSI-FCP協議（光纖通道協議）。

　　對於低級功能如外設連接來說，光纖通道太昂貴並且耗費能源。但對於大中型計算系統來說，光纖通道已經成為選擇的接口。同時，計算機行業使用SCSI的經驗告訴我們要延長電纜距離，要有靈活性，要減少指令總開銷，要支持陣列功能和要增強可連通性。而這些對於SCSI來說，都有很明確的限制，但對於光纖通道，靈活性得到大大增強，如表4和表5。