标准大解析之 SATA接口的更新之路

认清标准才能看准价值。显卡插槽、内存插槽，你真正了解它们么？SATA接口、USB接口、IEEE1394接口，在它们的成长之路上又有怎样的故事？这些问题对于大部分入门级用户来说可能并不是太清晰。没有关系，在接下来的几期新手上路栏目中，我们将带领各位读者们深入的了解各种标准的来龙去脉，并分清各个标准的版本。这可是从菜鸟成长为老鸟的华丽变身，各位读者可千万别错过哦！第一期的栏目是关于SATA接口的更新之路.

SATA接口与我们日常电脑的使用息息相关，但是又有多少人真正了解SATA接口的“前世今生”呢？接下来我们将通过详细的解析，让你全面了解一下这位熟悉的陌生人。

谈谈SATA的前辈PATA

在SATA诞生以前，是PATA扛起了一片天地。PATA是指并行ATA硬盘接口规范（Parallel Advanced Technology  Attachment），产生于上个世纪80年代中期，俗称“并口”。PATA有40pin和44pin两种连接方案，其中40pin为常见，数据多位并发通过这40个“通道”进行交换。现在，我们在一些老式电脑的机箱内，依然能看到PATA接口的身影。PATA硬盘接口曾有相当辉煌的历史，从PATA 33一直发展到PATA 133。不过，随着存储设备内部数据传输率的不断的提升，对接口速度提出了新的要求。当时已经出现了读写速度近百兆的硬盘，而即使是快的PATA 133接口，传输速度也不过133MB/s，接口无疑将成为数据传输的一大瓶颈。在此“危难”时刻，SATA应运而生，替代PATA登上了历史的舞台。

 PATA硬盘数据连接线

SATA源从何起

SATA是串行高级技术附件的英文缩写（Serial Advanced Technology Attachment），是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口，早由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出。2001年，Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，在当年的IDF Fall大会上，Seagate公司宣布了SerialATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立，SATA接口也就此闪亮登场。如今SATA接口已经广泛应用于光驱、硬盘等存储设备上。

SATA官方标准

SATA一门三兄弟

SATA 1.5Gb/s

SATA 1.5Gb/s也就是我们常说的SATA 1.0，它是SATA家族的老大。SATA一改PATA并行的数据传输方式，以连续串行的方式传送数据，在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输效率。SATA每一次只会传送1位数据，这样可有效减少SATA接口的针脚数目和电缆数。SATA接口有7个针脚，仅用四支针脚就能完成所有的工作，它们分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据。同时，这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性，提高了数据抗干扰能力。

硬盘上的SATA电源接口和数据接口

SATA 1.5Gb/s接口刚推出时，PATA 133理论传输速度为133MB/s，而SATA的第一代产品就已经达到了150MB/s，相信许多读者都会产生这样一个问题：并发的传输数据不是应该比一串一串地传输数据更快么，那为什么串口的速度会大于并口的速度呢？其实这个问题不难回答。打个比方：PATA好比泥泞、崎岖、颠簸的土路，路面虽宽但路况极差。SATA好比平坦、笔直的洲际高速公路，车道不多但路况极佳。汽车好比传输的数据，在土路上纵然可并排行驶，但速度就是提不上去，且对车辆损害极大；而在洲际公路上，就算汽车只能连成一串行驶，也可获得较高的行驶速度。相比而言，当然SATA的传输速度就更快了！

另外，SATA还有不少的优点，比如SATA“吃的少，干得多”，它的高工作电压仅0.5V，相比PATA接口的5V可是下降了不少哦；SATA连接线也做了“大瘦身”，这让他更容易收放和插拔，对机箱内的散热也有明显改善。因此，SATA一上市就受到了用户们的青睐。

SATA 3Gb/s

SATA 3Gb/s又叫SATA 2.0，是SATA 1.5Gb/s的“接班人”，也是目前数据传输市场上当之无愧的“主力军”。它与SATA 1.5Gb/s在原理上没有太大区别，只是在数据传输带宽上比前者整整提高了一倍，达到了300MB/s，此外还加入了一些新的特性，比如NCQ。SATA 3Gb/s在数据线方面有了小小的改进，出现了“L”形的接口和带金属扣的端口。SATA接口刚出来的时候有一个缺点，就是固定程度不够。于是，一些厂商在SATA线的端口处加上了一个金属扣，这样能有效的避免SATA线脱落。“L”形接口主要用于连接存储设备，这样将更有益于在机箱中布线。

NCQ是原生命令队列的英文缩写（Native Command Queuing）。它是一项通过在硬盘内部优化作业的执行顺序来提升硬盘性能和使用寿命的优化技术。

eSATA

eSATA是为面向外接驱动器而制定的的扩展规格（External Serial ATA），算是SATA衍生出的“同胞兄弟”，支持热插拔功能。eSATA硬盘盒在搭配SATA硬盘后，中间无需桥接芯片的转换即可使用。eSATA底层的物理规范并未发生变化，仍采用了7针数据线，所以仅仅需要改变接口便可以实现对SATA设备的兼容。

 eSATA接口

目前，eSATA被广泛使用在外置设备上，我们可在主板和笔记本上看到它的身影。eSATA是一个非常不错的解决方案，它在形状上与SATA的接口不同，这样可以防止误插拔，加上了金属扣更可保证物理连接的牢固性。eSATA连接线的大长度为2m，它的传输速度可达到1.5Gb/s或3Gb/s，远远高于USB 2.0的480Mb/s和IEEE 1394的400Mb/s。不过，USB 3.0发布以后，在速度上对eSATA接口造成了不小的威胁，而且eSATA设备需要外接供电的特点使其始终无法全面普及。

接过前辈的“枪”——SATA 6Gb/s全面上线

SATA 6Gb/s沿用了“前辈”的基本原理和系统架构，不过它的带宽更宽。SATA 6Gb/s理论600MB/s的传输速度对于存储来说是非常夸张的——即便是现在快的15000r/min SCSI硬盘都远远达不到这一点。SATA 6Gb/s保持了良好的向下兼容性，前两代SATA设备都能够工作在SATA 6Gb/s接口上面。

SATA 6Gb/s专用数据线

这种高度兼容的设计能够保证产品平滑过渡，令终端用户的应用更加灵活，而厂商也不会因对设备和接口进行大量修改而徒增成本。但是由于传输速率的不同，SATA 3Gb/s标准的组件很多时候无法提供理想的性能，毕竟这些老设备都是只针对老的传输速率而设计的。继续使用SATA 3Gb/s数据线，可能会造成读写速度下降或读写速度不稳定的情况。这就好比“好马配好鞍”，如果用户想真正体验更快的传输速度，那么选择一条高速，稳定的数据传输通道是非常必要的。

从Intel 6系列芯片组产品以及AMD搭配SB850南桥芯片的产品开始，就已经为用户提供了SATA 3.0接口的原生支持。许多没有提供SATA 3.0原生支持的主板产品也通过第三方芯片获得了这样的功能，比如Marvell公司的88SE9123控制芯片就是常被采用的第三方芯片之一。

硬盘上的SATA电源接口和数据接口

很多人都会觉得，接口升级到6Gb/s只是未雨绸缪而已，短期内主流设备还很难使用到如此高的接口速度。即使是SATA 3Gb/s接口300MB/s的理论传输速度，目前大部分产品都很难达到。不过，接口升级总不是坏处，相信不久以后，主板和硬盘的接口就会在不知不觉中全面进入SATA 6Gb/s时代。