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什么是串并口硬盤 串口與并口硬盤的區別

    

不經常接觸電腦的朋友可能會很多一些電腦小知識不理解,今天編輯在電腦愛好者QQ群中就發現有朋友問了一個比較簡單,但新手朋友一般不怎么會關注到的問題:什么是串口硬盤,什么是并口硬盤。兩者哪個速度快些等。筆者發現不少朋友一點不懂或知道的不全面,編輯這里發布一些硬盤串口與并口比較詳細的介紹。希望對接觸的朋友有幫助。
為了便于大家理解,有朋友這樣介紹串并口硬盤的區別:

通俗的說,串口形容一下就是 一條車道,而并口就是有8個車道
同一時刻能傳送8位(一個字節)數據。
但是并不是并口快,由于8位通道之間的互相干擾。傳輸受速度就受到了限制。而且當傳輸出錯時,要同時重新傳8個位的數據。串口沒有干擾,傳輸出錯后重發一位就可以了。所以快比并口快。串口硬盤就是這樣被人們重視的。

下面我們來分享下串口硬盤與并口硬盤數據線的區別,如下圖:

串口與并口硬盤數據線對比
“串口硬盤”與“并口硬盤” 區別
隨著技術的成熟,越來越多的主板和硬盤都開始支持SATA(串行ATA),SATA接口逐漸有取代傳統的PATA(并行ATA)的趨勢。那么SATA和PATA在傳輸模式上有何區別,SATA相對PATA又有何優勢呢?這就正是本文需要討論的話題。

何謂并行ATA
ATA其實是IDE設備的接口標準,大部分硬盤、光驅、軟驅等等都使用的是ATA接口。譬如現在絕大部分的朋友用的都是并行ATA接口的硬盤,應該對它80針排線的接口是再熟悉不過了吧?平常我們說到硬盤接口,就不得不提到什么Ultra-ATA/100、Ultra-ATA/133,這表示什么呢?這告訴我們該硬盤接口的最大傳輸速率為100MB/s和133MB/s,且硬盤是以并行的方式進行數據傳輸,所以我們也把這類硬盤稱為并行ATA。

何謂串行ATA
串行ATA全稱是Serial ATA,它是一種新的接口標準。與并行ATA的主要不同就在于它的傳輸方式。它和并行傳輸不同,它只有兩對數據線,采用點對點傳輸,以比并行傳輸更高的速度將數據分組傳輸。現在的串行ATA接口傳輸速率為150MB/s,而且這個值將會迅速增長。

串行ATA和并行ATA傳輸的區別
 舉個比較夸張的例子,A、B兩支隊伍在比賽搬運包裹,A代表并行ATA,B代表串行ATA。
比賽開始,A派出了40個人用人力搬運包裹,而B只派出去了一輛貨車來搬運。在一個來回里他們搬運的包裹數量都相同,大家可以很清楚最后的結果,當然是用貨車搬運的B隊先把包裹運完,因為貨車的速度比人步行的速度快得多多了。同樣,串行傳輸比并行傳輸的速率高就類似這個道理。
回到現實中來,現在的并行ATA接口使用的是16位的雙向總線,在1個數據傳輸周期內可以傳輸4個字節的數據;而串行ATA使用的8位總線,每個時鐘周期能傳送1個字節。這兩種傳輸方式除了在每個時鐘周期內傳輸速度不一樣之外,在傳輸的模式上也有根本的區別,串行ATA數據是一個接著一個數據包進行傳輸,而并行ATA則是一次同時傳送數個數據包,雖然表面上一個周期內并行ATA傳送的數據更多,但是我們不要忘了,串行ATA的時鐘頻率要比并行的時鐘頻率高很多,也就是說,單位時間內,進行數據傳輸的周期數目更多,所以串行ATA的傳輸率高于并行ATA的傳輸率,并且未來還有更大的提升空間。

為什么我們要采用串行ATA接口
 這個回答很簡單,當然是為了獲得更高的數據傳輸率。隨著當前設備需求的數據傳輸率越來越高,接口的工作頻率也越來越高,并行ATA接口逐漸暴露出一些設計上的“硬傷”,其中最致命的就是并行線路的信號干擾。由于傳統并行ATA采用并行的總線傳輸數據,必須要求各個線路上數據同步,如果數據不能同步,就會出現反復讀取數據,導致性能的下降,甚至導致讀取數據不穩定。
而采用排線設計的數據線,正是數據讀取無法更快的“罪魁禍首”。由于并排的高速信號在傳輸時,會在每條電纜的周圍產生微弱的電磁場,進而影響到其他數據線中的數據傳遞,還會因為線纜的長度和電壓的變化而不斷變化,隨著總線頻率的提升,磁場的強度也越來越大,信號干擾的影響也越來越明顯。
從理論上說串行傳輸的工作頻率可以無限提高,串行ATA就是通過提高工作頻率來提升接口傳輸速率的。因此串行ATA可以實現更高的傳輸速率,而并行ATA在沒有有效地解決信號串擾問題之前,則很難達到這樣高的傳輸速率。
并行ATA接口在總線頻率方面受到其設計的制約,并不能一味地提升,而隨著對數據傳輸率的要求越來越高,目前最快的并行ATA接口ATA133的頻率為33MHz,這個幾乎已經達到了并行接口的極限,再繼續改造線路已不太現實。所以推出新的接口勢在必行。
除了傳輸率較高之外,SATA還有哪些優點呢?
1.數據更可靠
在校驗方面,并行ATA總線只是簡單的CRC校驗,一旦接收方發現數據傳輸出現問題,就會自行將這些數據丟棄、然后要求重發,如果數據信號相互干擾過大,就會嚴重影響硬盤的性能。
而串行ATA既對命令進行CRC校驗,也對數據分組進行CRC校驗,以此提高總線的可靠性。
2.連線更簡單
在數據線方面,并行ATA采用80針的排線,串行ATA由于采用點對點方式傳輸數據,所以只需要4條線路即可完成發送和接收功能,加上另外的三條地線,一共只需要7條的物理連線就可滿足數據傳輸的需要。由于傳輸數據線較少,使得SATA在物理線路的電氣性能方面的干擾大大減小,這也保證了未來磁盤傳輸率進一步的提升。
和并行ATA相比,串行ATA的數據線更細小,這也使得機箱內部的連線比較容易整理,有助于機箱內部空氣的流通,使得機箱內部的散熱更好。同樣,串行ATA還有采用非排針腳設計的接口和支持熱插拔功能等優點。
串行ATA推出之后,并行ATA還會存在嗎
 總的說來,串行ATA的優勢是很明顯的。當然,目前還有一些相對比較低速的設備在使用并行ATA,如光驅、刻錄機等設備,并行ATA的傳輸率已經可以滿足的需要,所以,并行和串行會在很長一段時間內并存。當然,串行ATA支持所有的ATA設備,也可支持光驅等設備,但是串行ATA目前會先運用在硬盤上,未來將會支持更多的存儲設備。

寫在最后

目前我們使用的硬盤絕大多數都是串口STA硬盤STA,在比較老的電腦中有時候還可以看到以前的并口硬盤,隨著科學技術的發展,并口硬盤正逐漸的退出了我們的視線,所以大家在DIY組裝電腦的過程目前來講可購買的都是串口硬盤,但作為電腦愛好者我們還是很有必要掌握串并口硬盤之間的關系。


 
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