6.3　连接硬盘与主板的串行ATA接口

从硬盘诞生的那一天起，除了容量在不断地呈几何级数增加以外，它的接口技术也在随着周边硬件速度的变化而不断地革新。目前最具魅力的是串行ATA接口技术。

串行ATA接口又叫SATA接口，SATA是Serial ATA（Serial Advanced Technology Attachment）的简称。该接口形式于2000年11月由英特尔公司率先提出，至此取代了旧时PATA接口（IDE接口）。该接口标准采用串行数据传输方式，速度比以往的PATA接口标准更加快捷，并支持热插拔，可在电脑运行时插上或拔除硬件。图6-14展示了SATA接口的官方标志。

SATA总线使用了嵌入式时钟频率信号，具备了比以往更强的纠错能力，能对传输指令（不仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，提高了数据传输的可靠性。不过，SATA和以往最明显的区别是用上了较细的排线，这有利于机箱内部的空气流通，在某种程度上增加了整个平台的稳定性。

SATA接口有3种规格：SATA1.0、SATA2.0和SATA 3.0。表6-1展示了这3种SATA接口的数据传输速率对比。

图6-15展示了连接硬盘与主板的串行ATA接口（SATA接口）和SATA数据线接口。

传统的PATA（如IDE）接口形式使用单模信号放大系统，噪声会随着正常信号一起传输、放大，不易被抑制。为了有效地减少噪声的干扰，只好使用高达5V电压传送正常信号，以抑制噪声，但成本也因此上升，而且限制了高速。而新的SATA接口形式，使用差动信号系统，它能有效地将噪声从正常信号中滤除，所以只需0.5V的工作电压，并且速度不受限制。

目前串行ATA接口最高标准为SATA3.0。SATA3.0接口标准于2012年5月正式发布，是最新的硬盘接口。该接口形式向下兼容SATA2.0和SATA 1.0，数据接口和数据线与前两版规范相同，并没有变动。由于其具有低成本、低功耗的特点，所以很受消费者的追捧。另外，此规格在若干方面得到加强，可实现更佳的功能。这些增强功能如下：

1）全新原生指令队列（NCQ）串流指令，以便为需要大量带宽的音频和视频应用实现等时数据传输。

2）NCQ管理功能通过对未执行的NCQ指令进行主机处理和管理，帮助优化性能。

3）改进了电源管理功能。

4）适合更紧凑型1.8英寸存储装置的小型低插力（LIF）接头。

5）旨在让更薄、更轻的笔记本电脑容纳7毫米光驱的接头。

6）符合INCITS ATA8-ACS标准。

7）完全向下兼容，新规范产品与旧规范产品相连时速度会自动将至3Gbps或1.5Gbps。

8）可在存储单元、磁盘驱动器、光学和磁带驱动器、主机总线适配器（HBA）之间提供6Gbps速度的链路速度，并保证新的网络性能水平。6Gbps只是理论值，事实上SATA接口发送信息的速度为600MB/s，而受制于系统各部件的影响，实际速度会更低一些，而且不同环境差异会很大。

购买选择硬盘时，要注意硬盘的接口形式和版本。但是现在，硬盘的接口方面没有多大的选择余地，虽然现在市场上有SATA2.0、SATA3.0和SCSI等接口标准，但是最后一种SCSI接口价格相对昂贵，无法适合普通用户的使用。所以SATA2.0和SATA3.0接口硬盘是市场的主流接口产品。图6-16展示了SATA接口硬盘。