串行ata技术详解及其应用介绍

一半。这不仅是因为低速接口，而且还在于需要将ATA命令的驱动器语言数据翻译成一个

在考虑到突发数据传输速率时，原始接口速度的这种差异更为明显。当从磁盘驱动器上的缓冲存储器中直接读取数据时，可以形成突发数据传输速率，因此没有出现通常数据盘片读取的机械限制。在这种情况下，串行ATA的突发数据传输速率将比USB或者1394的速率高出将近三倍，这将接近预期的原始接口速度。

对于那些经常在外部驱动器上访问数据文件，或者在一个基本配置上大量备份的用户来说，这种性能差异非常重要。举例来说，串行ATA连接以这样的速率传输一个2 GB的视频文件将花费35秒左右的时间，而使用一个标准USB或者1394驱动器的时间则需要超过一分钟。

串行ATA磁盘驱动器解决方案的另一个重要的有利因素就是成本。随着串行ATA成为具有绝对优势的内部磁盘驱动器接口，这些驱动器的成本将等于而且最终将低于它们所取代的并行ATA驱动器的成本。这些驱动器实际上能以“原样不变”的方式在外部应用中使用，而不需要一个昂贵的协议 转换芯片。一个“1394-to-ATA”或者“USB-to-ATA”芯片的典型成本范围是从5美元到10美元，这个成本必须被考虑到外部磁盘驱动器解决方案的最终成本之中。如果一个ATA驱动器能够以“原样不变”的方式使用，或者是用一个仅仅放大信号电平的简易缓冲器芯片，这种解决方案的成本将会更低。

串行ATA转换

2002年，随着基于PCI的串行ATA主机控制器与串行ATA磁盘驱动器的实用化，从并行ATA到串行ATA的转换初现端倪。在2003年，推出了首款集成了串行ATA的PC芯片组，而且在随后的一年里，串行ATA将继续取代芯片组上的并行ATA端口，直到硬盘驱动器与光盘驱动器二者均已转换到串行ATA上来为止。分析数据（如图1中的组合图表所示）显示，2003年串行ATA磁盘驱动器的市场份额大概为5 %，预计2004年晚些时候市场份额将达到50 %左右。到2005年，串行ATA的产量将会占到驱动器总产量的85 %左右，并且，并行ATA将会在2006年基本消失。

在大的方面，来自Intel、VIA、SIS、ATI与NVIDIA等供应商的芯片组发展进程计划正在推动这种转换。芯片组上的并行ATA接口需要若干引脚，要求5V容许误差，同时还需要一个较大的主板空间来进行配线。使用串行ATA，信号电压(标称为500-600 mV) 将会更符合当前的工艺处理技术要求，每个通道只需要四个信号针脚，而且，它所需要的连接器、配线与线路板空间都小于并行ATA。串行ATA的其他优点还包括用于驱动器连接的专用主机、未来的速度提升空间( 3 Gbps规格现已可用，而且3 Gbps接口已有展示产品)，以及通过原生命令队列等功能增加的性能优势。

光盘驱动器将紧随硬盘驱动器之后转用串行ATA接口。少数光盘驱动器现在已经提供一个串行ATA接口，而且在明年或者后年更多的光驱将会做出转换，因为芯片组将不再支持并行ATA。概括来说，光盘驱动器将在硬盘驱动器市场采用串行ATA大约一年之后进行转换。

随着并行ATA大规模转向串行ATA，使用原生串行ATA硬盘驱动器与光盘驱动器作为外部解决方案的时机已经非常成熟。串行ATA接口不仅能够提供比USB或者1394接口更高的性能，而且，它还不再需要协议转换芯片，从而节省了成本。

新的连接器与电缆需求

在最初的技术规格说明书中，串行ATA主要是用作PC机箱内部硬盘驱动器的替代品。最初的电缆技术规格说明书描述了一个设计用于内部使用的1米电缆，它不具有关于电磁干扰(EMI)、静电放电（ESD）方面的任何特殊功能或者是外部互连所需要的其他属性。由于对外部串行ATA驱动器的需求趋势日益明朗，串行ATA工作组开始调查对更适合外部驱动器的新电缆与连接器的需求，并制订出一个新的技术规格说明书来满足这些需求。电缆与连接器技术规格说明书包含于新的技术规格说明书之中–即，串行ATA II技术规格说明书：电缆与连接器，第2卷。具体的电气信号需求包含于《串行ATA II技术规格说明书：物理层》之中。

对于用户友好型可靠外部互连需求来说，需要考虑若干因素。对于一个使用USB或者1394接口的典型外部存储设备，缆需要足够长，以致于能够从放在地面上的PC连到放在台式机上的驱动器上。为了满足这种很可能的应用场景需求，它的电缆长度应从1米增加到标称2米。为了防止电缆意外脱落，这种电缆还应设计一些需要稍微大一点的力来插入或者移走的定位止动功能。图2所示的电缆与连接器突出强调了这些增加功能，包括驱动器或者PC插座上的弹簧片，以及弹簧夹夹紧处电缆末端连接器的定位止动装置等。

除了