关于硬盘接口的专业知识(SATA、SATA2.0、SATA3.0)

由天下分享时间：2025/1/11 13:22:55 加入收藏我要投稿点赞

SATA接口标准

使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。支持Serial-ATA技术的标志主板上的Serial-ATA接口

串口硬盘是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行ATA来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA以连续串行的方式传送数据，一次只会传送1位数据。这样能减少SATA接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上，Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，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。其次，Serial ATA的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在 Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。

SATA II是在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的1.5Gbps(150MB/sec)进一步提高到了3Gbps(300MB /sec)，此外还包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。单纯的外部传输率达到3Gbps并不是真正的SATA II。

SATA II的关键技术就是3Gbps的外部传输率和NCQ技术。NCQ技术可以对硬盘的指令执行顺序进行优化，避免像传统硬盘那样机械地按照接收指令的先后顺序移动磁头读写硬盘的不同位置，与此相反，它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以高效率的顺序进行寻址，从而避免磁头反复移动带来的损耗，延长硬盘寿命。另外并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持 NCQ之外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。此外，NCQ技术不支持FAT文件系统，只支持NTFS文件系统。

由于SATA设备市场比较混乱，不少SATA设备提供商在市场宣传中滥用“SATA II”的现象愈演愈烈，例如某些号称“SATA II”的硬盘却仅支持3Gbps而不支持NCQ，而某些只具有1.5Gbps的硬盘却又支持NCQ，所以，由希捷(Seagate)所主导的SATA- IO(Serial ATA International Organization，SATA国际组织，原SATA工作组)又宣布了SATA 2.5规范，收录了原先SATA II所具有的大部分功能——从3Gbps和NCQ到交错启动(Staggered Spin-up)、热插拔(Hot Plug)、端口多路器(Port Multiplier)以及比较新的eSATA(External SATA，外置式SATA接口)等等。

值得注意的是，部分采用较早的仅支持1.5Gbps的南桥芯片(例如VIA VT8237和NVIDIA nForce2 MCP-R/MCP-Gb)的主板在使用SATA II硬盘时，可能会出现找不到硬盘或蓝屏的情况。不过大部分硬盘厂商都在硬盘上设置了一个速度选择跳线，以便强制选择1.5Gbps或3Gbps的工作模式(少数硬盘厂商则是通过相应的工具软件来设置)，只要把硬盘强制设置为1.5Gbps，SATA II硬盘照样可以在老主板上正常使用。

SATA硬盘在设置RAID模式时，一般都需要安装主板芯片组厂商所提供的驱动，但也有少数较老的SATA RAID控制器在打了最新补丁的某些版本的Windows XP系统里不需要加载驱动就可以组建RAID。

基本单位：

MB和bps是不一样的单位，一个是容量，一个是速率，就像距离和速度是无法比较的。1MB=8Mb，bps是位每秒，Mbps是兆位每秒，Bps是字节每秒，MBps是兆字节每秒。另外，150MB/S=1.5Gbps和300MB/S=3.0Gbps是描述stat接口的特性和速度的，并不准确，我估计当时这么写是为了方便记忆和取整数。 Mbps 即Milionbit pro second(百万位每秒) Kbps 即 Kilobit pro second（千位每秒） bps 即 bit pro second（位每秒）

速度单位，bit即比特，通常用b（小写）表示，指一位二进制位，Milionbit=1000Kilobit=1000000bit 所以1Mbps=1000000bps

这是通常用来衡量带宽的单位，指每秒钟传输的二进制位数

而通常软件上显示的速度则是指每秒种传输的字节数（Byte）通常用B（大写）表示

MB即百万字节也称兆字节 KB即千字节

Bit、Byte、KB、MB、GB、TB、bps、GT/s、GB/s

Byte、bit：

bit表示：位，是计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1 Byte表示：字节，8个二进制位构成1个字节，即1 Byte = 8 bit

1个英文字母或者数字占用1个字节的空间，1个汉字占据2个字节的空间。

KB、MB、GB、TB、PB：

这些单位中，B表示Byte，这些单位也常简写为：K、M、G、T、P； 1 KB = 1024 Byte；1 MB = 1024 KB；1 GB = 1024 MB；1 TB = 1024 MB；1 PB = 1024 TB；

MHz、GHz：

用来表示频率，Hz即赫兹，M、G的意思同上