硬碟介面用於連接硬碟或什麼

硬碟介面用於連接硬碟或「主機系統」。硬碟介面是硬碟與主機系統間的連接部件，作用是在硬碟快取和主機記憶體之間傳輸資料。不同的硬碟介面決定著硬碟與電腦之間的連線速度，硬碟介面的優劣直接影響程式運作快慢和系統效能好壞。

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硬碟介面用於連接硬碟或「主機系統」。

硬碟介面是硬碟與主機系統間的連接部件，作用是在硬碟快取和主機記憶體之間傳輸資料。

不同的硬碟介面決定著硬碟與電腦之間的連線速度，在整個系統中，硬碟介面的優劣直接影響程式運作快慢和系統性能好壞。

從整體的角度上，硬碟介面分為IDE、SATA、SCSI、SAS和光纖通道五種，IDE介面硬碟多用於家用產品中，也部分應用於伺服器，SCSI介面的硬碟則主要應用於伺服器市場，而光纖通道只用於高階伺服器上，價格昂貴。 SATA主要應用於家庭市場，有SATA、SATAⅡ、SATAⅢ，是現在的主流。

IDE

IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子整合驅動器”，它的本意是指把「硬碟控制器」與「盤體」整合在一起的硬碟。把盤體與控制器整合在一起的做法減少了硬碟介面的電纜數目與長度，資料傳輸的可靠性得到了增強，硬碟製造起來變得更容易，因為硬碟生產廠商不需要再擔心自己的硬碟是否與其它廠商生產的控制器相容。對使用者而言，硬碟安裝起來也更為方便。 IDE這項介面技術從誕生至今就一直在不斷發展，效能不斷的提高，其擁有的價格低廉、相容性強的特點，為其造就了其它類型硬碟無法替代的地位。

IDE代表著硬碟的一種類型，但在實際的應用中，人們也習慣用IDE來稱呼最早出現IDE類型硬碟ATA-1，這種類型的介面隨著介面技術的發展已經被淘汰了，而其後發展分支出更多類型的硬碟接口，例如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬於IDE硬碟。

IDE硬碟的傳輸模式有以下三種：PIO(Programmed I/O)模式，DMA(Driect Memory Access)模式，Ultra DMA(簡稱UDMA)模式。

SCSI

SCSI的英文全稱為「Small Computer System Interface」（小型電腦系統介面），是同IDE（ ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標準接口，而SCSI並不是專門為硬碟設計的接口，是一種廣泛應用於小型機上的高速資料傳輸技術。 SCSI介面具有應用範圍廣、多任務、頻寬大、CPU佔用率低，以及熱插拔等優點，但較高的價格使得它很難如IDE硬碟般普及，因此SCSI硬碟主要應用於中、高階伺服器和高檔工作站中。

光纖通道

光纖通道的英文拼字是Fiber Channel，和SCSI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，是專門為網絡系統設計的，但隨著儲存系統對速度的需求，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。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速頻寬、遠端連線、連接設備數量大等。

光纖通道是為在像伺服器這樣的多硬碟系統環境而設計，能滿足高階工作站、伺服器、海量儲存子網路、外設間透過集線器、交換器和點對點連接進行雙向、串列數據通訊等系統對高資料傳輸率的要求。

SATA

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使用SATA（Serial ATA）口的硬碟又叫串口硬碟，是未來和現在PC機硬碟的主流趨勢。 2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規範，2002年，雖然串行ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規範。 Serial ATA採用串列連接方式，串列ATA匯流排使用嵌入式時脈訊號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的差異在於能對傳輸指令（不只是資料）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了資料傳輸的可靠性。

• SATAⅡ介面

SATA Ⅱ是在SATA的基礎上發展起來的，其主要特徵是外部傳輸速率從SATA的1.5Gbps (150MB/sec)進一步提高到了3Gbps(300MB/sec)，此外還包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令佇列)、連接埠多路器(Port Multiplier)、交錯啟動(Staggered Spin-up)等一系列的技術特徵。單純的外部傳輸率達到3Gbps並不是真正的SATA II。

SATA II的關鍵技術就是3Gbps的外部傳輸率和NCQ技術。 NCQ技術可以對硬碟的指令執行順序進行最佳化，避免像傳統硬碟那樣機械地按照接收指令的先後順序移動磁頭讀寫硬碟的不同位置，與此相反，它會在接收指令後對其進行排序，排序後的磁頭將以高效率的順序進行尋址，從而避免磁頭反覆移動帶來的損耗，延長硬碟壽命。另外並非所有的SATA硬碟都可以使用NCQ技術，除了硬碟本身要支援 NCQ之外，也要求主機板晶片組的SATA控制器支援NCQ。此外，NCQ技術不支援FAT檔案系統，只支援NTFS檔案系統。

SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即序列連接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，並透過縮短連接線來改善內部空間等。 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硬碟的兼容性。

SAS的介面技術可以向下相容SATA。具體來說，二者的兼容性主要體現在物理層和協定層的兼容。在實體層，SAS介面和SATA介面完全相容，SATA硬碟可以直接使用在SAS的環境中，從介面標準而言，SATA是SAS的一個子標準，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬碟，但SAS卻不能直接使用在SATA的環境中，因為SATA控制器並不能對SAS硬碟進行控制；在協定層，SAS由3種類型協定組成，根據連接的不同裝置使用對應的協定進行資料傳輸。其中串行SCSI協定(SSP)用於傳輸SCSI指令；SCSI管理協定(SMP)用於對連接設備的維護和管理；SATA通道協定(STP)用於SAS和SATA之間資料的傳輸。因此在這3種協議的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI設備無縫結合。

SAS系統的背板(Backplane)既可以連接具有雙埠、高效能的SAS驅動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅動器。所以SAS驅動器和SATA驅動器可以同時存在於一個儲存系統之中。但要注意的是，SATA系統並不相容於SAS，所以SAS硬碟不能連接到SATA背板上。由於SAS系統的兼容性，使用戶能夠運用不同介面的硬碟來滿足各類應用在容量上或效能上的需求，因此在擴充儲存系統時擁有更多的彈性，讓儲存設備發揮最大的投資效益。

在系統中，每個SAS埠可以最多可以連接16256個外部設備，並且SAS採取直接的點到點的串列傳輸方式，傳輸的速率高達3Gbps，估計以後會有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出現。 SAS的介面也做了較大的改進，它同時提供了3.5吋和2.5吋的接口，因此能夠適合不同伺服器環境的需求。 SAS依賴SAS擴充器來連接更多的設備，擴展器以12埠居多，不過根據闆卡廠商產品研發計畫顯示，未來會有28、36埠的擴充器引入，來連接SAS設備、主機設備或其他的SAS擴充器。

和傳統並行SCSI介面比較起來，SAS不僅在介面速度上顯著提升(主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec，而SAS才剛起步速度就達到300MB/sec，未來會達到600MB/ sec甚至更多)，而且由於採用了串列線纜，不僅可以實現更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，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。

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