大家都知道，數(shù)據(jù)線太粗，安裝不方便，嚴(yán)重影響機(jī)箱內(nèi)空氣流通，不利于機(jī)箱散熱，是傳統(tǒng)IDE接口即Ultra ATA硬盤(pán)的至命缺點(diǎn)。不過(guò)，IDE硬盤(pán)還有很多其它方面的局限性，大概就不是很多人都清楚了。 

　　主從盤(pán)相互影響 

　　普遍情況下，一塊主板只有兩個(gè)IDE接口，每個(gè)接口可以掛兩個(gè)IDE設(shè)備。但同一個(gè)接口的兩個(gè)設(shè)備是共用帶寬的，對(duì)速度的影響非常大。所以稍有常識(shí)的人，都會(huì)把硬盤(pán)和光驅(qū)分開(kāi)兩條IDE線連接到主板上 

　　這樣，IDE有個(gè)很大的問(wèn)題，就是雖然一塊主板可以連接4個(gè)設(shè)備，但事實(shí)上只要超過(guò)兩個(gè)，速度就大大下降。 

　　更大的問(wèn)題是，同一條線上兩個(gè)設(shè)備要嚴(yán)格按主/從設(shè)置才能正常運(yùn)行。象西數(shù)WD400 JB，主硬盤(pán)還有兩種不同設(shè)置，一條IDE線只接這塊硬盤(pán)的時(shí)候按右邊的設(shè)置，帶從盤(pán)的時(shí)候則要按中間的設(shè)置方式。據(jù)親身經(jīng)驗(yàn)，如果沒(méi)帶從盤(pán)而按中間的方式設(shè)了，會(huì)出現(xiàn)五花八門(mén)百思不得其解的問(wèn)題——有時(shí)可以啟動(dòng)，有時(shí)報(bào)告找不到硬盤(pán)，有時(shí)啟動(dòng)過(guò)程中報(bào)告硬盤(pán)錯(cuò)誤之類——每次啟動(dòng)可能出現(xiàn)不同的問(wèn)題。 

　　不支持熱拔插 

　　并行ATA在支持設(shè)備熱插拔方面能力有限，這一點(diǎn)對(duì)服務(wù)器方面的應(yīng)用非常重要。因?yàn)榉?wù)器通常采用RAID的方式，任何一塊硬盤(pán)壞了都可以熱拔插更換，而不影響數(shù)據(jù)的完整性，確保服務(wù)器任何情況下都正常開(kāi)著。具有熱插拔支持功能的SCSI和光纖通道占據(jù)了企業(yè)級(jí)應(yīng)用的幾乎全部市場(chǎng)，并行ATA空有價(jià)格優(yōu)勢(shì)而不能獲得一席之地，主要原因就是它不支持熱拔插。 

　　不夠完善的錯(cuò)誤檢驗(yàn)技術(shù) 

　　Ultra DMA引入了基于CRC的數(shù)據(jù)包出錯(cuò)檢測(cè)，該技術(shù)是ATA-3標(biāo)準(zhǔn)的組成部分。但是，沒(méi)有任何一種并行ATA標(biāo)準(zhǔn)提供命令和狀態(tài)包的出錯(cuò)檢測(cè)。盡管命令和狀態(tài)包出錯(cuò)的范圍和幾率都小，但它們出錯(cuò)的可能性也不容忽略。 

　　使用過(guò)時(shí)的5伏電壓 

　　處理器核心從幾個(gè)方面要求向低電壓過(guò)渡。較低電壓允許更快的信號(hào)陡變，這對(duì)提高速度、降低熱耗至關(guān)重要。現(xiàn)在的CPU核心電壓基本上都小于2伏，為保持與系統(tǒng)主板上其它芯片的互操作性，通常使用3.3伏的外部電壓分離出來(lái)，5伏電壓成為過(guò)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。雖然大部分目前的 ATA/ATAPI-6標(biāo)準(zhǔn)為并行ATA設(shè)備指定的直流電壓供應(yīng)為3.3V （± 8%），但一些模式的接收器大于4伏，所以要使用過(guò)時(shí)的5伏電壓。 

　　接口速度的可升級(jí)性差 

　　另外，Ultra ATA是受并行總線特性的限制，帶寬容易受到限制，經(jīng)過(guò)多次升級(jí)，目前最高傳輸率也只是133M字節(jié)/秒。 

SATA比IDE優(yōu)越在哪些地方？ 

　　SATA不再使用過(guò)時(shí)的并行總線接口，轉(zhuǎn)用串行總線，整個(gè)風(fēng)格完全改變。 
　　SATA與原來(lái)的IDE相比有很多優(yōu)越性，最明顯的就是數(shù)據(jù)線從80 pin變成了7 pin，而且IDE線的長(zhǎng)度不能超過(guò)0.4米，而SATA線可以長(zhǎng)達(dá)1米，安裝更方便，利于機(jī)箱散熱。除此之外，它還有很多優(yōu)點(diǎn)： 

　　一對(duì)一連接，沒(méi)有主從盤(pán)的煩惱 

　　每個(gè)設(shè)備都直接與主板相連，獨(dú)享150M字節(jié)/秒帶寬，設(shè)備間的速度不會(huì)互相影響。 

　　支持熱拔插 

　　熱拔插對(duì)于普通家庭用戶來(lái)說(shuō)可能作用不大，但對(duì)于服務(wù)器卻是至關(guān)重要。事實(shí)上，SATA在低端服務(wù)器應(yīng)用上取得的成功，遠(yuǎn)比在普通家庭應(yīng)用中的影響力大。 

　　數(shù)據(jù)傳輸更加可靠 

　　SATA提高了錯(cuò)誤檢查的能力，除了對(duì)CRC對(duì)數(shù)據(jù)檢錯(cuò)之外，還會(huì)對(duì)命令和狀態(tài)包進(jìn)行檢錯(cuò)，因此和并行ATA相比提高了接入的整體精確度，使串行ATA在企業(yè)RAID和外部存儲(chǔ)應(yīng)用中具有更大的吸引力。 
       
　　低電壓信號(hào) 

　　SATA的信號(hào)電壓最高只有0.5伏，低電壓一方面能更好地適應(yīng)新平臺(tái)強(qiáng)調(diào)3.3伏的電源趨勢(shì)，另一方面有利于速度的提高。 

帶寬升級(jí)潛力大 

　　SATA不依賴于系統(tǒng)總線的帶寬，而是內(nèi)置時(shí)鐘。剛推出的這一代SATA內(nèi)置1500MHz時(shí)鐘，可以達(dá)到150M字節(jié)/秒的接口帶寬。由于不再依賴系統(tǒng)總線頻率，每一代SATA升級(jí)帶寬的增加都是成倍的：下一代300M字節(jié)/秒，再下一代可以達(dá)到600M字節(jié)/秒 

SATA仍然存在的幾點(diǎn)不足 

　　在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)在買(mǎi)IDE的人恐怕比買(mǎi)SATA的人多很多。主要有三個(gè)方面的原因： 

　　首先，SATA的諸多先進(jìn)性總體上對(duì)個(gè)人電腦用戶意義不是太大，它最大的意義的反而是適應(yīng)了入門(mén)級(jí)企業(yè)應(yīng)用的需要。 

　　其次，nForce4、915之前的那些主板使用SATA硬盤(pán)，在安裝操作系統(tǒng)的時(shí)候需要用到軟盤(pán)，就象SCSI硬盤(pán)那樣，增添了用戶的麻煩。 

　　另外，國(guó)內(nèi)用戶的電腦配置相對(duì)落后，很多人都是舊電腦升級(jí)大容量硬盤(pán)，稍老點(diǎn)的主板還不支持SATA硬盤(pán)。 

　　所以，SATA最大的成功在于吸引了很多低端入門(mén)級(jí)服務(wù)器的用戶。但在企業(yè)級(jí)應(yīng)用方面，它又仍然在很多方面有待改進(jìn)：

單線程的機(jī)械底盤(pán) 

　　SATA畢竟只是ATA，它的機(jī)械底盤(pán)是為8x5線程設(shè)計(jì)的，而SCSI的機(jī)械底盤(pán)是24x7多線程設(shè)計(jì)，能更好地滿足服務(wù)器多任務(wù)的需要。所以 SATA雖然在單任務(wù)的測(cè)試中不比SCSI差，但面對(duì)大數(shù)據(jù)吞吐量的服務(wù)器，還是有差距的。除了速度之外，面對(duì)多任務(wù)數(shù)據(jù)讀取，硬盤(pán)磁頭頻繁地來(lái)回?cái)[動(dòng)，使硬盤(pán)過(guò)熱是SATA最大的問(wèn)題。 

形同虛設(shè)的熱拔插功能 

　　在實(shí)際應(yīng)用中，RAID硬盤(pán)陣列是由多個(gè)硬盤(pán)組成的，必須知道具體哪一塊硬盤(pán)壞了，熱拔插更換才有意義。SATA硬盤(pán)雖然可以熱拔插，但SATA組成的陣列在某塊硬盤(pán)損壞的時(shí)候，不能象SCSI、FC和SAS那樣，具有SAF- TE機(jī)制用指示燈顯示，知道具體壞的是哪一塊，熱拔插替換的時(shí)候，如果取下的是好硬盤(pán)，就容易使數(shù)據(jù)出錯(cuò)。所以在實(shí)際應(yīng)用中，SATA的熱拔插功能有點(diǎn)形同虛設(shè)的味道。 

速度慢 

　　SATA相對(duì)于SCSI和FC速度慢，主要原因是機(jī)械底盤(pán)不同，不適應(yīng)服務(wù)器應(yīng)用程序大量非線性的讀取請(qǐng)求。所以SATA硬盤(pán)用來(lái)做視頻下載服務(wù)器還不錯(cuò)，用在網(wǎng)上交易平臺(tái)則力不從心。 

　　SATA 1.0控制器的傳輸速度效率不高，雖然標(biāo)稱具有150MB/s的峰值速度，事實(shí)上最快的SATA硬盤(pán)速度也只有60MB/s。 

整個(gè)解決方案價(jià)格 

　　雖然SATA硬盤(pán)相對(duì)于SCSI硬盤(pán)來(lái)說(shuō)很便宜，但整個(gè)的SATA方案并不便宜。主要原因是SATA 1.0控制器的每個(gè)接口只能連接一個(gè)硬盤(pán)，8個(gè)硬盤(pán)組成的陣列需要8個(gè)接口，把每個(gè)接口300多元的花費(fèi)算進(jìn)去，就不便宜了。

SATA II與準(zhǔn)SATA II 

　　很多人到現(xiàn)在都還不是太清楚SATA與Ultra ATA相比有什么區(qū)別與好處，這也難怪。因?yàn)檫BIntel剛推出SATA的時(shí)候，也沒(méi)想到這個(gè)為個(gè)人用戶而改進(jìn)的方案，結(jié)果會(huì)在入門(mén)級(jí)服務(wù)器和工作站等企業(yè)應(yīng)用的前前景更為廣大——也正因?yàn)檫@樣，2004年才專門(mén)成立了SATA IO（SATA國(guó)際組織）。 

　　前面那么多介紹，是結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況與SATA官方白皮書(shū)整理的，從中已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn)，說(shuō)到SATA優(yōu)缺點(diǎn)，更多的是從企業(yè)應(yīng)用而不是個(gè)人與家庭應(yīng)用的角度考慮的。 

　　現(xiàn)在經(jīng)常聽(tīng)到“NCQ硬盤(pán)”和“SATA II硬盤(pán)”這兩個(gè)名詞，它們是SATA向下一代——SATA II發(fā)展的兩個(gè)不同階段的產(chǎn)品： 

　　第一階段是在SATA的基礎(chǔ)上加入NCQ原生指令排序、存儲(chǔ)設(shè)備管理（Enclosure Management）、底板互連、數(shù)據(jù)分散/集中這四項(xiàng)新特性。 

　　第二階段是在第一階段的基出上作進(jìn)一步改進(jìn)，加入了雙宿主主動(dòng)式故障替換、與多個(gè)硬盤(pán)高效連接、3.0Gb（即300MB/s）接口帶寬等特性。 

“NCQ硬盤(pán)”的改進(jìn)：不僅僅是NCQ這么簡(jiǎn)單 

　　由于SATA II的第一階段幾項(xiàng)改進(jìn)中，NCQ原生指令排序技術(shù)對(duì)個(gè)人用戶意義比較大，所以也只有這一項(xiàng)技術(shù)比較多人了解。其實(shí)SATA II第一階段加入的技術(shù)包括如下幾項(xiàng)： 

NCQ原生指令排序 

　　Native command queuing：什么是NCQ呢？這是SCSI早就使用的一種技術(shù)，只是最近才應(yīng)用于SATA硬盤(pán)。 

　　傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)都用線性形式處理請(qǐng)求，這種方式潛在很不好的方面，要理解其中原理，必須對(duì)硬盤(pán)物理結(jié)構(gòu)有個(gè)基本了解。硬盤(pán)里面是圓盤(pán)狀的，很象CD光盤(pán)。每一個(gè)圓盤(pán)由許多同心圓劃分為一條條磁道，磁道又分出扇區(qū)。每個(gè)圓盤(pán)由一個(gè)或多個(gè)磁頭負(fù)責(zé)讀取。如果數(shù)據(jù)分布在同一磁道，尋找數(shù)據(jù)的速度是最快的。在不同磁道之間移動(dòng)則消耗很多時(shí)間。假設(shè)要讀取三塊數(shù)據(jù)，其中一塊在圓盤(pán)最外邊的磁道上，一塊在圓盤(pán)最里面的磁道上，還有一塊在圓盤(pán)最外邊的磁道上。傳統(tǒng)的硬盤(pán)，會(huì)依次先讀取圓盤(pán)最外面的數(shù)據(jù)，然后讀取最里面的數(shù)據(jù)，最后再回頭讀取最外面的數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，磁頭移來(lái)移動(dòng)消耗的尋道時(shí)間多，效率就低了。如果把磁頭移動(dòng)減到最少，尋道時(shí)間就會(huì)相應(yīng)減少。這就是NCQ的目的所在——NCQ可以重新編排指令，不讓磁頭從外移到內(nèi)再移到外，而是在移向圓盤(pán)內(nèi)圈之前就讀取外圈的兩塊數(shù)據(jù)。 

　　現(xiàn)在大家應(yīng)該明白了，CPU的速度對(duì)硬盤(pán)性能影響微乎其微，但NCQ技術(shù)則可以明顯改善硬盤(pán)性能，特別是對(duì)前面提到的SATA多線程性能差、容易磁頭頻繁來(lái)回?cái)[動(dòng)、硬盤(pán)容易過(guò)仍燴些方面有很大改善。 

機(jī)架管理（Enclosure Management） 

　　前面提到SATA的熱拔插技術(shù)，由于陣列中有一塊硬盤(pán)出現(xiàn)故障的時(shí)候，不知道具體壞的是哪一塊而形同虛設(shè)。SATA II第一階段即擁有NCQ技術(shù)的SATA硬盤(pán)，加入了機(jī)架管理技術(shù)，正是用來(lái)解決這一問(wèn)題的。 

背板互連(Backplane Interconnect) 

　　SATA用于數(shù)據(jù)發(fā)送的導(dǎo)線數(shù)量很小，因而出現(xiàn)了為外部RAID使用而部署