ATA/100-新一代硬盘接口

computer · 发表于 2012/3/19 22:14

随着1GHz CPU及更高频率处理器的推出，电脑系统进入了一个全新的时代，电脑硬件配件的发展速度也越来越快，它们性能的提高速度有时让我们感到无法相信，如最近AGP 8X推出，这将使得显卡的处理速度上了一个新的台阶；而在内存方面，DDR等技术也使得内存在极速狂飑，在这些电脑配件的速度得到极大提升的时候，毫无疑问，连接硬盘控制器与存储设备的速度必须和电脑系统保持同步，否则将影响到系统性能的发挥。但目前由于硬盘内部数据传输度还不可能超过由系统支持接口的突发数据传输率，因此主机到硬盘的总线带宽还不是系统瓶颈效应的直接原因。 　　硬盘内部数据传输率的限制使得硬盘不能同时处理太多的数据，数据在硬盘的高速缓存中排成队列等待硬盘的读写，显然这就降低了系统性能。解决此瓶颈的一个方法，看上去似乎很简单-即增加硬盘的数据缓存，高速数据缓存能使数据在结束传输前存储在高速的缓存中。这种方法能从某些方面缓解当机之急，但却无法从根本上解决此问题，因为如果想更多缓解硬盘的内部数据传输率的限制，就需要增加更多的数据缓存以消除延迟，然而由于硬盘数据缓存昂贵的生产成本，显然是不可能将其做得太大。因此一味地靠增加数据缓存来解决硬盘瓶颈是不可行的。 　　解决问题之道还可以从另一方面考虑，即提高硬盘与控制器之间的总线带宽，这样数据能以更高的速度传输，也就是说数据不会在硬盘的数据缓存中保存太长时间，它们能通过更快的总线传送走，这就是为什么不需要增加太大的数据缓存，以节省硬盘生产成本的原因。 　　基于上面所述的后一种解决硬盘瓶颈效应的方法，昆腾公司开发了新一代的ATA/100接口，此接口允许主机和硬盘之间以100MB/s的数据传输率进行传输数据，这能减轻硬盘数据缓存的负担。这个接口已经得到了英特尔公司和其他一些第一流的芯片制造商的支持，目前也已被正式确立为硬盘的下一代接口类型。ATA/100(DMA100) 标准于2000年6月2日在美国正式确立。 ATA/100接口 　　ATA/100接口结合了所有ATA/66的电缆及控制器的革新思想，而且它使用的接口电缆与ATA/66一样，也是40 针的IDE电缆。当然由于突发数据传输率相当高，这使得保护硬盘数据传输的电磁串扰及冲突成了一个必须解决的问题。因此其接口电缆中也含有40根的地线，也就是说ATA/100的接口电缆中也有80芯。尽管如何，开发者们还是非常希望能保留使用传统的40针的连接器，因为这样能确保与现存的硬盘及系统兼容。当然现在的ATA/100 是可以完全向下兼容，即它能使用ATA/33、ATA/66的设备，包括硬盘、可移动存储器（如ZIP、JAZ）、CD-ROM 驱动器、CD-R/RW驱动器、ATA磁带机及DVD-ROM驱动器。 　　新一代的ATA/100接口同样包含CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校正）特性，这能增加传输数据的完整性和可靠性，同时它能检测到数据传送中的错误。CRC是一项非常优秀并且非常易用的保护数据稳定的技术。它用于保护数据块的单位称为Fram（帧），使用此项技术，传送端给每一帧附加了一个n位的序列，它称为 Frame Check Sequence（FCS，帧校正序列），此校正代码包含在每一个传送的数据包中，FCS持有关于那帧的多余信息，而这些信息可以帮助发送端检测在发送的数据帧是否有错误，例如：主机和驱动器之间的CRC寄存器内容均与每一次传送的突发数据进行比较，看他们是否吻合，如果不同，则此次数据传送过程重复进行，直到其成功为止。此CRC技术之所有得到广泛的应用是它具有如下几个优点： 1、非常优秀的错误检测能力 2、资源占用少 3、容易执行