IDE、SATA、SCSI、SAS、FC、SSD 硬碟類型

IDE磁碟

================

IDE(Integrated Drive Electronics), 本意是指把控制器與盤體整合在一起的硬碟，是一種硬碟的傳輸介面, 有另一個名稱叫做ATA（Advanced Technology Attachment），指的是相同的東西。

 

 

特點:

一般使用16-bit資料匯流排, 每次匯流排處理時傳送2個位元組。PATA介面一般是100Mbytes/sec頻寬，資料匯流排必須鎖定在50MHz，為了減小濾波設計的複雜性，PATA使用Ultra匯流排，通過“雙倍資料比率”或者2個邊緣(上升沿和下降沿)時鐘機制用來進行DMA傳輸。這樣在資料濾波的上升沿和下降沿都採集資料，就降低一半所需要的濾波頻率。這樣頻寬就是:25MHz 時鐘頻率x 2 雙倍時鐘頻率x 16 位/每一個邊緣/ 8 位/每個位元組= 100 Mbytes/sec。

 

優點:

自問世以來，一直以其價廉、穩定性好、標準化程度高等特點，深得廣大中低端使用者的青睞，甚至在某些高端應用領域，如伺服器應用中也有一定的市場。

 

缺點:

隨著CPU時鐘頻率和記憶體頻寬的不斷提升，其介面協議PATA(Paralle ATA)逐漸顯現出不足來。一方面，硬碟製造技術的成熟使ATA硬碟的單價逐漸降低，另一方面，由於採用並行匯流排介面，傳輸資料和訊號的匯流排是複用的，因此傳輸速率會受到一定的限制。如果要提高傳輸的速率，那麼傳輸的資料和訊號往往會產生幹擾，從而導致錯誤。

在當今的許多大型企業中，PATA現有的傳輸速率已經逐漸不能滿足使用者的需求。

 

SATA磁碟

==================

SATA（Serial ATA）口的硬碟又叫串口硬碟. SATA以它串列的資料發送方式得名。在資料轉送的過程中，資料線和訊號線獨立使用，並且傳輸的時鐘頻率保持獨立，因此同以往的PATA相比，SATA的傳輸速率可以達到並行的30倍。可以說:SATA技術並不是簡單意義上的PATA技術的改進，而是一種全新的匯流排架構。

 

 

SCSI磁碟

==================

SCSI英文全稱：Small Computer System Interface，它出現的原因主要是因為原來的IDE介面的硬碟轉速太慢，傳輸速率太低，因此高速的SCSI硬碟出現。其實SCSI並不是專為硬碟設計的，實際上它是一種匯流排型介面。獨立於系統匯流排工作.

 

 

 

優點:

系統佔用率極低，轉速快，傳輸率高.

 

缺點:

價格高、安裝不便、還需要設定及其安裝驅動程式，因此這種介面的硬碟大多用於伺服器等高端應用場合。

 

SAS磁碟

==================

SAS(Serial Attached SCSI)即串列串連SCSI，是新一代的SCSI技術。和現在流行的Serial ATA(SATA)硬碟相同，都是採用串列技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI介面之後開發出的全新介面。此介面的設計是為了改善儲存系統的效能、可用性和擴充性，並且提供與SATA硬碟的相容性。

SAS的介面技術可以向下相容SATA。具體來說，二者的相容性主要體現在物理層和協議層的相容。

 

優點:

和傳統並行SCSI介面比較起來，SAS不僅在介面速度上得到顯著提升(現在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec), 而且由於採用了串列線纜，不僅可以實現更長的串連距離，還能夠提高抗幹擾能力，並且這種細細的線纜還可以顯著改善機箱內部的散熱情況。

 

缺點:

硬碟、控制晶片種類少. 硬碟價格太貴. 比起同容量的Ultra 320 SCSI硬碟，SAS硬碟要貴了一倍還多。

實際傳輸速度變化不大. SAS硬碟的介面速度並不代表資料轉送速度，受到硬碟機械結構限制，現在SAS硬碟的機械結構和SCSI硬碟幾乎一樣。目前資料轉送的瓶頸集中在由硬碟內部機械機構、硬碟儲存技術、磁碟轉速，所決定的硬碟內部資料轉送速度，也就是80MBsec左右，SAS硬碟的效能提升不明顯。

雖然SAS介面伺服器和SCSI介面產品在速度、穩定性上差不多，但目前的技術和產品都還不夠成熟。

 

FC

==================

光纖通道的英文拼字是Fibre Channel，和SCIS介面一樣光纖通道最初也不是為硬碟設計開發的介面技術，是專門為網路系統設計的，但隨著儲存系統對速度的需求，才逐漸應用到硬碟系統中。光纖通道硬碟是為提高多硬碟儲存系統的速度和靈活性才開發的，它的出現大大提高了多硬碟系統的通訊速度。它以點對點(或是交換)的配置方式在系統之間採用了光纜串連。

即, 硬碟本身是不具備FC介面的, 插硬碟的機柜上帶有FC介面, 通過光纖與光纖交換器互聯.

 

SSD

==================

固態硬碟（Solid State Disk或Solid State Drive），也稱作電子硬碟或者固態電子盤，是由控制單元和固態儲存單元（DRAM或FLASH晶片）組成的硬碟。固態硬碟的介面規範和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的相同，在產品外形和尺寸上也與普通硬碟一致。由於固態硬碟沒有普通硬碟的旋轉介質，因而抗震性極佳。其晶片的工作溫度範圍很寬（-40~85℃）。目前廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網路監控、網路終端、電力、醫學、航空等、導航裝置等領域。目前由於成本較高，正在逐漸普及到DIY市場。

 

不同磁碟種類的Metrics:

磁碟種類	最大IOPS	最大回應時間
ATA/IDE	70	15ms
FC/SAS	140~160	10ms
SSD/EFD	2500	1ms

 

更加詳細的Metrics:

效能指標\硬碟類型	10K rpm	15K rpm	Flash Drive	NL-SAS
IOPS	150	180	3500	90
Bandwidth	6-24 MB/s	8-32 MB/s	100 MB/s	2.5-16 MB/s

 

博主目前的認識如下:

• 硬碟介面類型有IDE, SATA, SCSI.
• 硬碟類型分為機械和固態
• 硬碟機櫃有FC網路的和普通網線的網路

歡迎糾正和探討.

 

參考資料

==================

IDE、SATA、SCSI、SAS、FC、SSD硬碟類型介紹

http://blog.csdn.net/tianlesoftware/article/details/6009110

ATA、SATA、SCSI、SAS、FC硬碟介面技術特點與區別

http://www.dz3w.com/info/interface/0078821.html

IDE,SCSI,SATA硬碟介面比較

http://www.51hei.com/chip/347.html